อ่าน 3 นาที
สารแขวนลอย (เคมี)
ใน ทางเคมี สาร แขวนลอย คือ ส่วนผสมที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน ของ ของเหลว ที่มี อนุภาค ของแข็ง ขนาดใหญ่พอที่จะ ตกตะกอนได้ อนุภาคเหล่านี้อาจ มองเห็นได้ ด้วย ตาเปล่า...
สารแขวนลอย (เคมี)

ในทางเคมีสารแขวนลอยคือส่วนผสมที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันของของเหลวที่มีอนุภาคของแข็ง ขนาดใหญ่พอที่จะตกตะกอนได้อนุภาคเหล่านี้อาจมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าโดยปกติจะต้องมีขนาดใหญ่กว่า 1 ไมโครเมตรและจะตกตะกอน ในที่สุด แม้ว่าส่วนผสม นั้น จะถูกจัดว่าเป็นสารแขวนลอยก็ต่อเมื่ออนุภาคยังไม่ตกตะกอนก็ตาม
คุณสมบัติ
สารแขวนลอยเป็นส่วนผสมที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันซึ่ง อนุภาค ของแข็งไม่ละลายแต่ถูกแขวนลอยอยู่ทั่วตัวทำละลายโดยลอยอยู่ได้อย่างอิสระในตัวกลาง[ 1 ]เฟสภายใน (ของแข็ง) กระจายไปทั่วเฟสภายนอก (ของเหลว) ผ่านกลไก (การกระทำ) โดยใช้สารแขวนลอยบางชนิด
ตัวอย่างของสารแขวนลอยคือทรายในน้ำ อนุภาคที่แขวนลอยสามารถมองเห็นได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์และจะตกตะกอนเมื่อเวลาผ่านไปหากไม่ถูกรบกวน นี่คือสิ่งที่ทำให้สารแขวนลอยแตกต่างจากคอลลอยด์ซึ่ง อนุภาค คอลลอยด์มีขนาดเล็กกว่าและไม่ตกตะกอน[ 2 ]คอลลอยด์และสารแขวนลอยแตกต่างจากสารละลายซึ่งสารที่ละลาย (ตัวถูกละลาย) ไม่ได้อยู่ในรูปของแข็ง และตัวทำละลายและตัวถูกละลายผสมกันอย่างเป็นเนื้อเดียวกัน
อนุภาคแขวนลอยของหยดของเหลวหรืออนุภาคของแข็งขนาดเล็กในก๊าซเรียกว่าแอโรซอลในชั้นบรรยากาศอนุภาคแขวนลอยเหล่านี้เรียกว่าอนุภาคซึ่งประกอบด้วยฝุ่นละอองขนาดเล็กและอนุภาคเขม่าอนุภาคเกลือทะเล ซัลเฟต ที่เกิดจากสิ่งมีชีวิตและภูเขาไฟ ไนเตรตและหยดน้ำในเมฆ
สารแขวนลอยถูกจำแนกประเภทตามเฟสที่กระจายตัวและตัวกลางการกระจายตัวโดยที่เฟสที่กระจายตัวนั้นโดยพื้นฐานแล้วเป็นของแข็ง ในขณะที่ตัวกลางการกระจายตัวอาจเป็นของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซก็ได้
ในอุตสาหกรรมกระบวนการทางเคมีสมัยใหม่เทคโนโลยีการผสมแบบแรงเฉือนสูงถูกนำมาใช้เพื่อสร้างสารแขวนลอยรูปแบบใหม่ๆ มากมาย
สารแขวนลอยนั้นไม่เสถียรในเชิงอุณหพลศาสตร์ แต่สามารถเสถียรในเชิงจลนศาสตร์ได้ในระยะเวลานาน ซึ่งจะส่งผลต่ออายุการเก็บรักษาของสารแขวนลอย จำเป็นต้องวัดช่วงเวลาดังกล่าวเพื่อให้ข้อมูลที่ถูกต้องแก่ผู้บริโภคและเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ดีที่สุด
"ความเสถียรของการกระจายตัวหมายถึงความสามารถของการกระจายตัวในการต้านทานการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของมันเมื่อเวลาผ่านไป" [ 3 ]
การกระจายตัวของอนุภาคของแข็งในของเหลว
เทคนิคการตรวจสอบความเสถียรทางกายภาพ
การกระเจิงแสงหลายครั้งควบคู่กับการสแกนแนวตั้งเป็นเทคนิคที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในการตรวจสอบสถานะการกระจายตัวของผลิตภัณฑ์ จึงสามารถระบุและวัดปริมาณปรากฏการณ์การไม่เสถียรได้[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]วิธีนี้ใช้ได้กับสารแขวนลอยที่มีความเข้มข้นสูงโดยไม่ต้องเจือจาง เมื่อแสงถูกส่งผ่านตัวอย่าง แสงจะกระเจิงกลับโดยอนุภาค ความเข้มของการกระเจิงกลับเป็นสัดส่วนโดยตรงกับขนาดและเศษส่วนปริมาตรของเฟสที่กระจายตัว ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นในระดับท้องถิ่น ( การตกตะกอน ) และการเปลี่ยนแปลงขนาดโดยรวม ( การจับกลุ่มของอนุภาคการรวมกลุ่ม ) จึงสามารถตรวจจับและตรวจสอบได้ สิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการวิเคราะห์ความเสถียรในสารแขวนลอยของอนุภาคคือค่าศักย์ซีตาที่แสดงโดยของแข็งที่แขวนลอย พารามิเตอร์นี้บ่งชี้ขนาดของการผลักกันทางไฟฟ้าสถิตระหว่างอนุภาค และมักจะถูกวิเคราะห์เพื่อพิจารณาว่าการใช้สารดูดซับและการปรับเปลี่ยนค่า pH ส่งผลต่อการผลักกันของอนุภาคและการทำให้สารแขวนลอยเสถียรหรือไม่เสถียร อย่างไร
วิธีการเร่งรัดการทำนายอายุการเก็บรักษา
กระบวนการจลนศาสตร์ของการเสื่อมสภาพอาจใช้เวลานาน (นานถึงหลายเดือนหรือหลายปีสำหรับผลิตภัณฑ์บางชนิด) และบ่อยครั้งที่ผู้พัฒนาสูตรจำเป็นต้องใช้วิธีเร่งปฏิกิริยาเพิ่มเติมเพื่อให้ได้เวลาในการพัฒนาที่เหมาะสมสำหรับการออกแบบผลิตภัณฑ์ใหม่ วิธีการทางความร้อนเป็นวิธีที่ใช้กันมากที่สุดและประกอบด้วยการเพิ่มอุณหภูมิเพื่อเร่งการเสื่อมสภาพ (ต่ำกว่าอุณหภูมิวิกฤตของเฟสและการเสื่อมสภาพ) อุณหภูมิไม่เพียงแต่ส่งผลต่อความหนืดเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อแรงตึงผิวในกรณีของสารลดแรงตึงผิวที่ไม่มีประจุ หรือโดยทั่วไปแล้วแรงปฏิกิริยาภายในระบบ การเก็บรักษาสารแขวนลอยที่อุณหภูมิสูงช่วยจำลองสภาวะในชีวิตจริงของผลิตภัณฑ์ (เช่น หลอดครีมกันแดดในรถยนต์ในฤดูร้อน) แต่ยังช่วยเร่งกระบวนการเสื่อมสภาพได้ถึง 200 เท่า รวมถึงการสั่นสะเทือนการเหวี่ยงและการกวน ซึ่งบางครั้งมีการใช้กระบวนการเหล่านี้ เพื่อทำให้ผลิตภัณฑ์ได้รับแรงที่แตกต่างกันซึ่งผลักดันอนุภาค/ฟิล์มให้ไหลออก อย่างไรก็ตาม อิมัลชันบางชนิดจะไม่รวมตัวกันภายใต้แรงโน้มถ่วงปกติ แต่จะรวมตัวกันได้ภายใต้แรงโน้มถ่วงเทียม[ 10 ]นอกจากนี้ การแยกกลุ่มอนุภาคต่าง ๆ ยังได้รับการเน้นย้ำเมื่อใช้การปั่นเหวี่ยงและการสั่นสะเทือน[ 11 ]
ตัวอย่าง
ตัวอย่างทั่วไปของการระงับการทำงาน ได้แก่:
- โคลนหรือน้ำขุ่น: บริเวณที่มีอนุภาคของดิน ดินเหนียว หรือตะกอนแขวนลอยอยู่ในน้ำ
- แป้งที่แขวนลอยอยู่ในน้ำ
- ชอล์กที่แขวนลอยอยู่ในน้ำ
- ทรายที่แขวนลอยอยู่ในน้ำ
- น้ำมันที่ผสมอยู่ในน้ำ
- เนื้อผลไม้ที่แขวนลอยอยู่ในน้ำมะนาว
- เลือดที่แขวนลอยอยู่ในพลาสมา
ดูเพิ่มเติม
- อิมัลชัน – ส่วนผสมของของเหลวสองชนิดขึ้นไปที่ไม่สามารถผสมกันได้
- ปรากฏการณ์ฟาร์ริส (ทางด้านรีโอโลยี)
- การลอยตัวด้วยฟอง – กระบวนการแยกสารที่ไม่ชอบน้ำออกจากสารที่ชอบน้ำอย่างเลือกสรร
- การเคลื่อนตัวของตะกอน – การเคลื่อนที่ของอนุภาคของแข็ง โดยทั่วไปเกิดจากแรงโน้มถ่วงและการพัดพาของของเหลว
- ของแข็งที่ตกตะกอนได้ – กระบวนการที่อนุภาคเคลื่อนตัวลงสู่ก้นของเหลวและก่อตัวเป็นตะกอน
- โซล – สารแขวนลอยคอลลอยด์ของอนุภาคของแข็งขนาดเล็กมากในตัวกลางของเหลวต่อเนื่อง
- ความขุ่น – ความไม่ใสของของเหลว
- ปรากฏการณ์ทินดอลล์ – การกระเจิงของแสงโดยอนุภาคขนาดเล็กในสารละลายคอลลอยด์
- ศักย์ซีตา – ศักย์ไฟฟ้าในสารละลายคอลลอยด์
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ สารแขวนลอย (เคมี)
ใน ทางเคมี สาร แขวนลอย คือ ส่วนผสมที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน ของ ของเหลว ที่มี อนุภาค ของแข็ง ขนาดใหญ่พอที่จะ ตกตะกอนได้ อนุภาคเหล่านี้อาจ มองเห็นได้ ด้วย ตาเปล่า...
คุณสมบัติ
สารแขวนลอยเป็นส่วนผสมที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันซึ่ง อนุภาค ของแข็ง ไม่ ละลาย แต่ถูกแขวนลอยอยู่ทั่วตัวทำละลาย โดย ลอยอยู่ได้อย่างอิสระในตัวกลาง [ 1 ] เฟสภายใน (ของแข็ง) กระจายไปทั่วเฟสภายนอก (ของเหลว) ผ่านกลไก (การกระทำ) โดยใช้สารแขวนลอยบางชนิด
เทคนิคการตรวจสอบความเสถียรทางกายภาพ
การกระเจิงแสงหลายครั้งควบคู่กับการสแกนแนวตั้งเป็นเทคนิคที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในการตรวจสอบสถานะการกระจายตัวของผลิตภัณฑ์ จึงสามารถระบุและวัดปริมาณปรากฏการณ์ การไม่เสถียรได้ [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]...
วิธีการเร่งรัดการทำนายอายุการเก็บรักษา
กระบวนการจลนศาสตร์ของการเสื่อมสภาพอาจใช้เวลานาน (นานถึงหลายเดือนหรือหลายปีสำหรับผลิตภัณฑ์บางชนิด) และบ่อยครั้งที่ผู้พัฒนาสูตรจำเป็นต้องใช้วิธีเร่งปฏิกิริยาเพิ่มเติมเพื่อให้ได้เวลาในการพัฒนาที่เหมาะสมสำหรับการออกแบบผลิตภัณฑ์ใหม่...