Que sont les systèmes épars?

Un système dispersé est un mélange entre deux ou plusieurs substances, simples ou composées, dans lesquelles il existe une phase discontinue.

Les dispersions sont des systèmes dans lesquels une substance est dispersée dans une autre substance. Les dispersions peuvent être homogènes ou hétérogènes; la phase dispersée, typiquement une particule, peut ou non être distinguée du milieu dans lequel elle est dispersée.

Des dispersions peuvent être trouvées dans de nombreuses substances dans l’industrie pharmaceutique. Des solutions de molécules assez grosses, telles que l'albumine et les polysaccharides, aux suspensions liquides nano et micro, et aux émulsions et suspensions grossières.

Avoir des phases physiquement distinctes permet aux dispersions d'avoir des propriétés différentes de celles des solutions réelles, telles que l'agrégation et l'ajustement des particules.

Dans tout système dispersé, il y a deux expressions différentes: le dispersé et le dispersant. La phase dispersée se réfère à celle qui est distribuée dans l'autre phase, appelée dispersant.

Les systèmes dispersés peuvent être classés de plusieurs manières différentes, y compris la taille des particules par rapport aux particules de la phase continue, que la précipitation se produise ou non.

Principaux types de systèmes dispersés

Les suspensions

Une suspension est un mélange hétérogène contenant des particules solides suffisamment grandes pour être sédimentées.

Dans les suspensions, le mélange hétérogène montre les particules de soluté en suspension dans le milieu et non complètement dissoutes. Ils peuvent être des dispersions macroscopiques ou grossières ou des dispersions fines.

Les particules de la suspension sont visibles à l'oeil nu. Dans les suspensions, les particules flottent librement dans un solvant.

La phase interne (solide) est dispersée à travers la phase externe (fluide) par agitation mécanique, en utilisant certains excipients ou agents de suspension.

Un exemple clair de suspension est le sable ou la terre dans l'eau. Les particules en suspension dans la terre seront visibles au microscope et finiront par s’installer au fil du temps si elles ne sont pas perturbées.

Cette propriété différencie les colloïdes des suspensions, car dans les colloïdes, les particules sont plus petites et ne se déposent pas.

À leur tour, les colloïdes et les suspensions sont différents des solutions, car la substance dissoute n’existe pas sous forme solide et le solvant et le soluté sont mélangés de manière homogène.

On appelle aérosol une suspension de gouttelettes liquides ou de fines particules solides dans un gaz. Par exemple, dans l'atmosphère, on peut trouver des particules de terre, du sel marin, des nitrates et des gouttes de nuages.

Les suspensions sont classées en fonction de leur phase dispersée et de leur milieu de dispersion. Le milieu de dispersion est essentiellement un solide, tandis que la phase dispersée peut être un liquide, un gaz ou un solide.

Du point de vue thermodynamique, les suspensions sont instables. Cependant, il peut être stabilisé sur une période de temps qui détermine sa durée de vie. Ceci est utile dans les industries lorsqu'il s'agit d'établir un produit de qualité pour les consommateurs.

Colloïdes ou systèmes colloïdaux

Un colloïde est un mélange dans lequel une substance de particules insolubles dispersées au microscope est mise en suspension dans une autre substance.

Parfois, les colides peuvent avoir l'apparence d'une solution, ils sont donc identifiés et caractérisés par leurs propriétés physiques et chimiques de transport.

Contrairement à une solution où le solvant et le soluté ne constituent qu’une phase, un colloïde a une phase dispersée (les particules en suspension) et une phase continue (le milieu de la suspension).

Pour être qualifié de colloïde, un mélange ne devrait pas se déposer ou devrait prendre beaucoup de temps à se stabiliser.

Les particules de la phase dispersée ont un diamètre d'environ 1 à 1000 nanomètres. Ces particules sont normalement visibles au microscope.

Les mélanges homogènes avec une phase dispersée dans cette taille peuvent être appelés aérosols colloïdaux, émulsions colloïdales, mousses colloïdales, dispersions colloïdales ou hydrosols.

Les particules de la phase dispersée sont fortement affectées par la surface chimique présente dans le colloïde.

Certains colloïdes sont translucides par l’effet Tyndall, qui est la dispersion des particules légères dans le colloïde. D'autres colloïdes peuvent être opaques ou avoir une légère couleur. Dans certains cas, les colloïdes peuvent être considérés comme des mélanges homogènes.

Les colloïdes peuvent être classés en:

• Colloïdes hydrophiles: Les particules colloïdes sont attirées directement dans l'eau. Ils sont également appelés soleils réversibles.
• Colloïdes hydrophobes: ils sont à l'opposé de ce qui précède; les colloïdes hydrophobes sont repoussés par l'eau. On les appelle aussi des soleils irréversibles.

De vraies solutions

Une solution est un mélange homogène composé de deux substances ou plus. Dans ces mélanges, le soluté est la substance qui se dissout dans une autre substance, appelée solvant.

Le processus de combinaison d'une solution se produit à une échelle où les effets de la polarité chimique sont impliqués, entraînant des interactions spécifiques avec la solvatation.

Habituellement, la solution prend la phase du solvant lorsque le solvant est la plus grande fraction du mélange. La concentration d'un soluté dans une solution est la masse de soluté exprimée en pourcentage de la masse dans la solution complète.

Les particules du soluté dans une solution ne peuvent pas être observées à l'œil nu; une solution ne permet pas aux rayons lumineux de se disperser. Les solutions sont stables, elles sont composées d'une seule phase et leur soluté ne peut pas être séparé lorsqu'il est filtré.

Les solutions peuvent être homogènes, dans lesquelles les composants du mélange forment une seule phase, ou hétérogène, dans laquelle les composants du mélange sont de phases différentes.

Les propriétés du mélange, telles que la concentration, la température et la densité, peuvent être réparties uniformément dans tout le volume, mais uniquement en l'absence de phénomènes de diffusion ou après son achèvement.

Il existe plusieurs types de solutions, notamment:

• Solutions gazeuses, telles que l'air (oxygène et autres gaz dissous dans l'azote)
• Solutions liquides, telles que gaz dans liquide (dioxyde de carbone dans l'eau), liquide dans liquide (éthanol dans l'eau) et solide dans liquide (sucre dans l'eau)
• Solutions solides, telles que gaz dans les solides (hydrogène dans les métaux), liquides dans les solides (hexane dans la paraffine) et solide dans les solides (alliages et polymères)

Références

1. Récupéré de wikipedia.org.
2. Systèmes épars (2011). Récupéré de wwwquimica303.blogspot.com.
3. Dispersion (chimie). Récupéré de wikipedia.org.
4. Récupéré de wikipedia.org.
5. Systèmes dispersés Récupéré de accesspharmacy.mhmedical.com.
6. Dispersion grossière (suspension). Récupéré de wikipedia.org.
7. Systèmes épars Récupéré de ecured.cu.