Dělení plynných a kapalných heterogenních směsí

chemie-léčiv

Otázka: Dělení plynných a kapalných heterogenních směsí

Předmět: Chemie léčiv

Přidal(a): Anet D.

Definice heterogenní směsi, typy disperze, využití disperzních směsí ve farmacii

Heterogenní směs

Směs různorodá
Složená z několika fází
Jednotlivé složky směsi lze pozorovat pouhým okem, lupou nebo běžným mikroskopem
Fáze = fyzikální a chemické vlastnosti se mění skokem

Druhy směsí

Podle počtu složek
- Dvousložkové – směs síry a skalice modré, směs oleje a vody
- Třísložkové – žula, směs oleje, vody a písku
- Vícesložkové
Podle vlastností složek
- Rozlišujeme v případě dvousložkových směsí
- Jednou složkou je látka ROZPTYLUJÍCÍ (větší obsah)
- Druhou složkou je látka ROZPTÝLENÁ (nižší obsah)
- Základní druhy:
  - Suspenze (kapalina – pevná látka)
  - Emulze (kapalina – kapalina)
  - Pěna (kapalina – plyn)
  - Aerosoly – dým (plyn – pevná látka) a mlha (plyn – kapalina)

Usazování dispergovaných částic hrubých a koloidních disperzí vlivem gravitace
Odděluje nerozpuštěné složky směsi s rozdílnou hustotou (např. olej a voda, písek a voda..)
Čirá kapalina nad sedimentem se nazývá supernatant
Sedimentace se bere do černé zkumavky s protisrážlivým přípravkem
Sedimentace v lékařství – v lékařské praxi se sleduje např. rychlost sedimentace krvinek, především erytrocytů, v krvi, která dává informaci o případném průběhu zánětlivých onemocnění
Síly působící na sedimentaci
- Gravitační síla –F_grav
- Vztlaková síla kapaliny –F_vztlak
- Odpor prostředí –F_tření

Stokesův zákon

Základní metoda pro dělení heterogenních směsí, jejíž podstatou je oddělení pevných látek od kapalin nebo plynů
Částice se oddělují vlastní vahou nebo uměle zvýšeným nebo sníženým tlakem – k tomu se využívají různé druhy filtrů, přes jejichž póry kapalina proteče do připravené nádobky, výsledek filtrace a její dokonalost závisí na složkách směsi a na kvalitě filtru
Rychlost filtrace závisí na:
- Teplotě
- Tlaku
- Viskozitě kapalin
- Velikosti filtrační plochy
- Velikosti pórů použitého filtru a velikosti filtrovaných částic
Filtračním materiály jsou různé druhy filtračního papíru:
- Skelná vata
- Bavlněná tkanina
- Azbest
- Pórovitý porcelán
- Sklo

Filtrace za normálního tlaku

Pokud klademe důraz na filtrát bez pevných nečistot, použijeme filtraci za normálního tlaku
Při izolaci pevných nečistot použijeme filtraci za sníženého tlaku

Filtrace za sníženého tlaku

Filtraci lze urychlit odsáváním vzduchu z prostoru pod filtrem
Pro filtraci za sníženého tlaku používáme Bűchnerovu nálevku, skleněné nebo porcelánové nuče a filtrační kelímky
Filtrujeme za použití vakua
Jemné sraženiny necháváme na vodní lázni tzv. dozrát na hrubozrnnou formu, vyloučí-li se sraženina v jemnozrnné i v hrubozrnné formě, roztok rozvíříme a potom teprve filtrujeme, jde o tzv. sbalování sraženiny
Sraženina prochází filtrem jako jemný zákal

Oddělení složek směsí pomocí rotačního zařízení, které působí na vložený materiál odstředivou silou (odstředivka nebo též centrifuga)
Oddělení složek směsí, které se od sebe musí lišit hmotností
Nejčastějším využitím je oddělení (separace) různě těžkých frakcí kapalin a plynů nebo oddělení kapalin či plynů od pevných látek
Například:
- Částečné sušení prádla po praní – ždímačka
- Oddělení tučné části mléka – smetany od zbytku mléka
- Čištění odpadní vody a plynů od mechanických nečistot
- Separace uranu z rudy
- Krevní sedimentace v lékařství

Proces, při kterém se díky promíchání dosáhne z původní směsi stejnorodé látky, promíchávání navzájem mísitelných kapalin
Tento proces je asi nejznámější při homogenizaci mléka, k tomuto procesu je používán stroj zvaný homogenizátor (pístové čerpadlo) – při tom procesu se zmenší velikost tukových částic a mléko se zdá být krémovitější (tučnější), než ve skutečnosti je
Na stejném principu se běžně homogenizují i jiné emulze, například vosky na leštění karoserií automobilů
Každá směs, která se používá ve výrobě se musí řádně zhomogenizovat
Ve farmacii se homogenizují i sypké materiály (výroba čajových směsí, tabletoviny…)