Suspensión química
Una suspensión química es una mezcla heterogénea de partículas sólidas grandes dispersas en un líquido que acaban sedimentando.
Una suspensión química es una mezcla heterogénea en la que partículas sólidas relativamente grandes están dispersas en un líquido sin disolverse. Si se deja reposar, tarde o temprano se depositan en el fondo; por eso muchos medicamentos en suspensión llevan la indicación «agítese antes de usar».
¿Qué es una suspensión química?
En una suspensión hay dos fases: la fase dispersa (el sólido en partículas) y la fase dispersante o medio (normalmente un líquido, aunque también puede ser un gas). Las partículas no se disuelven ni se integran con el medio, y mantienen su identidad. El nombre procede del latín suspensio, «acción de colgar»: las partículas parecen colgar en el líquido mientras se agita. Se trata de un tipo de mezcla heterogénea, lo contrario de una mezcla homogénea como una disolución.
Características
- Partículas grandes: mayores de aproximadamente 1 micrómetro (1000 nm), visibles al microscopio y, a menudo, a simple vista.
- Aspecto turbio u opaco y heterogéneo.
- Sedimentan con el reposo por efecto de la gravedad.
- Se separan por filtración: las partículas quedan retenidas en un papel de filtro (véase filtración).
- Dispersan la luz (efecto Tyndall) de manera muy visible.
- Inestables: hay que agitarlas para recuperar la uniformidad.
Suspensión, coloide y disolución
La diferencia fundamental es el tamaño de las partículas dispersas:
| Disolución | Coloide | Suspensión | |
|---|---|---|---|
| Tamaño de partícula | Menor de 1 nm | 1 nm a 1 µm | Mayor de 1 µm |
| Aspecto | Transparente | Translúcido o turbio | Turbio u opaco |
| Sedimenta | No | No (normalmente) | Sí |
| Se filtra con papel | No | No | Sí |
| Efecto Tyndall | No | Sí | Sí |
| Ejemplo | Agua con sal | Leche, gelatina, niebla (véase coloide) | Agua con arena, barro |
La emulsión es un caso emparentado: en lugar de un sólido, la fase dispersa es otro líquido inmiscible, como el aceite en el agua.
Tipos y ejemplos
- Sólido en líquido: agua con arena o harina, barro, zumo con pulpa, pintura al agua, cacao disuelto en leche sin agitar, tierra en el agua de un río crecido.
- Sólido en gas (aerosol sólido): polvo, polen y humo en el aire.
- Líquido en gas (aerosol líquido): neblina o spray de gotas.
- Células en líquido: la sangre contiene glóbulos rojos y blancos en el plasma; cuando se deja reposar o se centrifuga, los elementos formes se separan.
- Farmacéuticas: jarabes antibióticos reconstituidos y antiácidos líquidos, en los que el principio activo es poco soluble.
Estabilidad: por qué sedimentan
La velocidad con que una partícula esférica cae en un fluido la describe la ley de Stokes:
donde r es el radio de la partícula, ρp y ρf las densidades de la partícula y del fluido, g la gravedad y η la viscosidad del medio. De la ecuación se deduce cómo estabilizar una suspensión: reducir el tamaño de partícula (la velocidad depende del cuadrado del radio), aumentar la viscosidad del medio con espesantes, o igualar las densidades. En farmacia se añaden agentes suspensores (goma xantana, carboximetilcelulosa), humectantes y tensioactivos para que el sólido se disperse bien y se redisperse con una simple agitación.
Cómo separar una suspensión
Como las partículas son grandes, se emplean métodos físicos sencillos (véase métodos de separación de mezclas):
- Decantación: se deja reposar y se vierte el líquido claro.
- Filtración: se hace pasar por un papel de filtro que retiene el sólido.
- Centrifugación: se acelera la sedimentación mediante giro a gran velocidad, técnica habitual en los laboratorios clínicos.
- Tamizado: en suspensiones con partículas grandes.
Aplicaciones
- Medicina: formas líquidas para niños y personas con dificultad para tragar, y administración de fármacos poco solubles.
- Industria alimentaria: zumos con pulpa, salsas y bebidas con cacao.
- Construcción: mortero y lechada de cemento, que son suspensiones antes del fraguado.
- Pinturas y recubrimientos: pigmentos suspendidos en un vehículo líquido.
- Depuración de aguas: el agua contiene sólidos en suspensión que se eliminan por sedimentación y filtración.
Ejercicios resueltos
1. Se mezclan 5 g de arena fina con 250 mL de agua. ¿Qué concentración tiene la suspensión en g/L?
250 mL = 0,25 L; c = 5 g / 0,25 L = 20 g/L.
2. Un antibiótico en suspensión contiene 250 mg por cada 5 mL. ¿Qué volumen hay que administrar para una dosis de 500 mg?
500 mg / 250 mg · 5 mL = 10 mL. Antes de medir hay que agitar bien el frasco.
3. Según la ley de Stokes, si el radio de una partícula se duplica, ¿cómo cambia su velocidad de sedimentación?
v es proporcional a r², así que al duplicar r se multiplica por 2² = 4: sedimenta cuatro veces más deprisa.
4. Clasifica como disolución, coloide o suspensión: agua con azúcar, leche, agua con harina.
Agua con azúcar: disolución. Leche: coloide (emulsión de grasa). Agua con harina: suspensión, porque la harina sedimenta y se filtra.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se diferencia una suspensión de una disolución?
En la disolución el soluto se reparte a nivel molecular, es transparente y no sedimenta; en la suspensión las partículas son grandes, enturbian el líquido, sedimentan y se pueden filtrar.
¿Por qué hay que agitar ciertos medicamentos antes de usarlos?
Porque son suspensiones en las que el principio activo sedimenta. Agitar garantiza que cada dosis contenga la cantidad correcta.
¿Es la sangre una suspensión?
Se considera una suspensión de células (glóbulos rojos, blancos y plaquetas) en un líquido, el plasma, que a su vez contiene proteínas coloidales y sales disueltas.
¿Una suspensión es una mezcla homogénea o heterogénea?
Heterogénea: se distinguen sus fases, al menos al microscopio, y su composición no es uniforme cuando ha sedimentado.
¿Cómo se puede separar una suspensión?
Por decantación, filtración o centrifugación, ya que las partículas son lo bastante grandes para retenerse o sedimentar.
Referencias
- Atkins, P. y de Paula, J. Química física. Editorial Médica Panamericana.
- Brown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E. y Murphy, C. J. Química. La ciencia central. Pearson.
- Aulton, M. E. y Taylor, K. M. G. Aulton. Farmacia: la ciencia del diseño de las formas farmacéuticas. Elsevier.
Cómo citar este artículo
Equipo de Conceptualia. (2024). «Suspensión química». Conceptualia. https://conceptualia.es/ciencias-naturales/quimica/suspension-quimica/
