Eine Suspension ist eine heterogene Mischung, die eine Flüssigkeit und darin fein verteilte Feststoffe (Partikel) enthält. Aufgrund ihrer groben Dispersionseigenschaften neigt eine Suspension zur Sedimentation und zur Trennung der Phasen. Dies bedeutet, dass die Feststoffe in der flüssigen Phase schweben.
Suspensionen in Wasser werden in der Materialwissenschaft oder in natürlichen Vorkommen auch als Aufschlämmung oder Slurry bezeichnet. Man kann sie in „grobe“ Suspensionen (Teilchengröße von 0,1 mm bis 1 mm, wie Kreideschlamm) und „feine“ Suspensionen (Teilchengröße von 1 µm bis 100 µm, wie Kalkmilch) unterteilen. Noch feiner verteilte Partikel (kleiner als 1 µm) werden als Dispersionen bezeichnet, während solche kleiner als 1 nm als Molekulardispersionen gelten.
In der Polymerchemie sind Suspensionen oder Dispersionen feinstdispergierte Polymerprodukte, die durch die Methode der Suspensionspolymerisation hergestellt werden. Beispiele dafür sind Polyacrylate oder Vinylacetate.
Sedimentation
Man kann das Sediment von der Flüssigkeit (Dekantat) trennen, indem man die darüberliegende Flüssigkeit abgießt (dekantiert). Die Geschwindigkeit der Sedimentation kann durch Zugabe von Thixotropiermitteln oder grenzflächenaktiven Substanzen verlangsamt oder durch Zugabe von Flockungsmitteln beschleunigt werden.
Um die Stabilität einer Suspension zu bestimmen, verwendet man oft ein Sedigraphen. Dieses Gerät misst die Sinkgeschwindigkeit unterschiedlicher Teilchen gemäß dem Gesetz von Stokes.
Die Sedimentationsgeschwindigkeit wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst, wie der Partikelgröße (kleinere Partikel sedimentieren langsamer), der Dichte der Partikel (geringere Dichte bedeutet langsamere Sedimentation) und der Viskosität der Flüssigkeit (höhere Viskosität verlangsamt die Sedimentation). Auch die Form und Struktur der Partikel sowie andere Eigenschaften von Partikeln und Flüssigkeiten spielen eine Rolle.
Zur Beschleunigung der Sedimentation kann man Zentrifugieren verwenden.
Eine Methode zur Bestimmung der Stoffeigenschaften oder der Partikelgröße und -verteilung ist die Ultraschalldämpfungsspektroskopie.
Beispiele
Beispiele für Suspensionen sind:
- Aufschlämmungen von Sand in Meerwasser, Schwebstoffe, oder Treibsand
- Mörtel oder Beton (mineralische Suspensionen)
- Suspensionen aus Siliciumcarbid und Polyethylenglycol, die gleichzeitig abrasiv und kühlend wirken, werden in der Photovoltaik-Industrie und in der Halbleiter-Industrie dazu verwendet, um Reinsilizium zu Wafern zu zerschneiden.
- Deckfarbe, Anstrichmittel (Pigmentsuspensionen, in Unterscheidung zu Farbstoffen, die in Lösung gehen)
- Blut
- die lichtempfindliche fotografische Schicht auf Film oder Fotopapier. Sie wird in der Fachsprache (fälschlicherweise) als „Emulsion“ bezeichnet, da ursprünglich eine Silbernitratlösung und Kaliumbromidlösung in flüssiger Gelatine emulgiert auf Glasplatten oder Fotopapier aufgetragen wurde; Silbernitrat und Kaliumbromid reagieren dabei aber zu wasserunlöslichem lichtempfindlichen Silberbromid, was im Flüssig- und Gelzustand eine Suspension in Gelatine ergibt.
- Pollen in wässrigen Honiglösungen, die für die mikroskopische Palynologie hergestellt werden
- Hefeweizenbier
- Orangensaft
- Bohrspülung
Der flüssige Teil einer Suspension ist oft selbst keine reine Substanz, sondern eher eine Mischung. Die Trägerflüssigkeit kann eine Lösung, eine Emulsion oder eine ungesedimentierte Dispersion sein. Zum Beispiel sind in gezuckertem Milchkakao Partikel von Kakaobestandteilen in einer Flüssigkeit suspendiert, die gleichzeitig eine wässrige Zuckerlösung und eine wässrige Fettemulsion ist. Daher handelt es sich bei einem gezuckerten Kakaogetränk um eine „Dispersion in einer Zuckerlösung“.
Kuhmilch ist eine Dispersion von Milchfett und Eiweiß in Wasser. Auch andere Suspensionen, die „milchig“ aussehen, werden als „-milch“ bezeichnet, beispielsweise
- Gletschermilch, eine Aufschlämmung von Gesteinsabrieb in Gletscherwasser,
- Kalkmilch, eine Aufschlämmung von Löschkalk in Wasser,
- Scheuermilch, mehlfeine Scheuermittel in Tensidlösungen oder Lösungsmitteln eingemischt.
Suspensionen als pharmazeutische Formulierung
In medizinischen Suspensionen dispergieren wir unlösliche Pulver wie Arzneistoffe in Trägerflüssigkeiten.
Im Gegensatz zu echten Lösungen können nicht mischbare Bestandteile in Suspensionen aufgrund der Gravitation absinken und führen somit zur Entmischung. Man betrachtet Suspensionen nur als homogen, wenn man sie leicht und schnell aufschütteln kann.
Suspensionen haben vielfältige Anwendungsmöglichkeiten, sei es äußerlich (zum Beispiel auf der Haut oder am Auge), innerlich (zur oralen Einnahme), zur Anwendung in Körperöffnungen oder sogar parenteral (wie intramuskulär).
Dieser Eintrag basiert auf dem Artikel Suspension (Chemie) aus der freien Enzyklopädie Wikipedia. Es gilt die GNU-Lizenz für freie Dokumentation. Eine Liste der Autoren ist auf Wikipedia verfügbar.
[…] wird ein Sedimentationstest durchgeführt, bei dem das Volumen des Sediments einer Mehl-Wasser-Suspension als Maß für die Quellfähigkeit der Eiweiße im Mehl gilt. In der Bodenkunde dienen […]