Suspensión (química): definición, ejemplos, tipos, emulsiones y aerosoles

Suspensión (química): definición, ejemplos y tipos; diferencias con emulsiones y aerosoles. Propiedades, usos y métodos de separación explicados.

En química, una suspensión es una mezcla de dos o más componentes. En una suspensión, trozos muy pequeños de sólido se mezclan en un líquido pero no se disuelven. Si se dejan quietos, los trozos sólidos se separan del líquido y caen al fondo o suben a la superficie. La arena en el agua y la harina en el agua son ejemplos de suspensiones. Las suspensiones pueden separarse rápidamente o permanecer suspendidas durante mucho tiempo, dependiendo de lo que contengan.

Características principales

• Heterogeneidad: las partículas sólidas son visibles al microscopio y la mezcla no es uniforme en escala microscópica.
• Tamaño de partícula: las partículas en una suspensión suelen ser relativamente grandes (típicamente > 1 μm), por lo que tienden a sedimentar por gravedad.
• Efectos ópticos: pueden mostrar dispersión de la luz (efecto Tyndall) si las partículas son lo suficientemente grandes.
• Separación física: las fases se pueden separar mediante filtración, decantación o centrifugación.
• Estabilidad variable: la velocidad de sedimentación depende del tamaño de las partículas, la diferencia de densidad entre las fases y la viscosidad del líquido (descrita con base en la ley de Stokes en términos cualitativos).

Tipos y estados de estabilidad

• Suspensiones estables: permanecen dispersas durante períodos largos; suele lograrse añadiendo agentes tensoactivos o espesantes que aumentan la viscosidad y evitan la agregación.
• Suspensiones inestables: sedimentan rápidamente y forman un sedimento compacto.
• Floculación vs. defloculación: en estados floculados las partículas forman agregados sueltos (fáciles de redisperar y forman un sedimento poroso), mientras que en estado defloculado las partículas caen formando un “pastón” compacto difícil de resuspender.

Preparación y separación

Para preparar una suspensión se emplea agitación mecánica o ultrasonidos y, si se desea mayor estabilidad, se añaden suspensores o agentes estabilizantes como gomas naturales (guar, xantano), celulosas modificadas o tensoactivos. Para separar o purificar una suspensión se usan métodos físicos:

• Filtración — para retener partículas sólidas grandes.
• Decantación — separación por sedimentación y vertido del líquido sobrenadante.
• Centrifugación — acelera la sedimentación mediante fuerza centrífuga.
• Coagulación/floculación — adición de coagulantes para agrupar partículas finas y facilitar su separación.

Ejemplos y aplicaciones

• Ejemplos cotidianos: agua con arena, caldo con restos sólidos, algunas bebidas con pulpa.
• Industria farmacéutica: formulaciones en suspensión (jarabes con principio activo particulado) para dosificar sustancias poco solubles.
• Pinturas y recubrimientos: pigmentos sólidos dispersos en una fase líquida.
• Alimentos: salsas, ciertos aderezos y concentrados que contienen partículas suspendidas.
• Medio ambiente: sedimentos en ríos y aguas residuales.

Emulsiones y aerosoles (relación con las suspensiones)

Si un líquido está suspendido en otro líquido, se llama emulsión. La leche es una emulsión. Las emulsiones son mezclas heterogéneas donde una fase líquida (dispersa) está distribuida en otra fase líquida (continua); suelen necesitar emulsionantes para estabilizarlas (por ejemplo, lecitina en la mayonesa). Algunas emulsiones son inestables y se separan con el tiempo (como una vinagreta sin emulsionante), mientras que otras, estabilizadas, pueden permanecer homogéneas durante mucho tiempo.

Si un líquido está suspendido en un gas, es un aerosol. La niebla es un aerosol. Otros ejemplos de aerosoles son los aerosoles domésticos (sprays), las nubes y la pulverización agrícola. Un aerosol puede contener gotas líquidas o partículas sólidas finas dispersas en el gas.

Resumen

En síntesis, una suspensión es una mezcla heterogénea de partículas sólidas en un líquido que no se disuelven y que tienden a sedimentar. Las propiedades prácticas de una suspensión (estabilidad, velocidad de sedimentación, facilidad de separación) dependen del tamaño y la densidad de las partículas, de la viscosidad del líquido y de la presencia de agentes estabilizantes o agregantes. Closamente relacionadas están las emulsiones (líquido en líquido) y los aerosoles (gotas o partículas en gas), todos ellos ejemplos de mezclas dispersas con amplia importancia en la industria, la salud y el medio ambiente.

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