複製鏈接
請複製以下鏈接發送給好友

懸浮體

鎖定
將不溶性固體粒子分散在液體中所形成的粗分散系統,稱為懸浮體(或懸浮液)。
其在自然界和工農業中廣泛存在,研究它具有十分重要的意義。
中文名
懸浮體
外文名
suspension
定    義
不溶性固體在液體中的粗分散系統
涉及的領域
水泥,印刷油墨等

懸浮體介紹

將不溶性固體粒子分散在液體中形成的粗分散系統,稱為懸浮體(或懸浮液) [1]  。其分散相粒子的線度大於1000納米,這比憎液溶膠分散相粒子大得多。所用分散介質大多數為水,也可用植物油。

懸浮體性質

懸浮體是一種分散系,其分散質粒子直徑在1000 nm以上,多為很多分子的集合體,如泥漿等。懸浮體不透明、不均一、不穩定,不能透過濾紙,靜置後會出現分層,即分散質粒子在重力作用下逐漸沉降下來。
懸浮體的貯存存在物理穩定性問題。懸浮體中固體微粒分散度大,微粒與分散介質之間存在着物理界面,使得懸浮的微粒具有較高的表面自由能,處於不穩定狀態。疏水性顆粒的懸浮體比親水性顆粒存在更大的穩定性問題。若要製得沉降緩慢的懸浮體,可通過減少顆粒的大小、增加分散劑的粘度及減少固液間的密度差來實現,此外還可加入某些高分子化物或表面活性劑通過降低界面自由能,使系統變穩定。

懸浮體粒度分佈及測定

大多數的懸浮液,不論是天然的或人工製成的,都是多級分散系統,即由大小不等的粒子所構成。在生產及科研中,常需瞭解大小不等的粒子在試樣中的百分含量,即粒度分佈。測定粒度分佈最常用的方法是沉降分析。此法是在靜止的介質中,根據大小不同的粒子受重力影響,以不同速度降落的原理來測定粒度分佈。
因懸浮體中分散相粒子直徑大於膠體粒子,粒子的布朗運動可忽略不計,粒子主要受重力影響而下降。在靜止分散介質中,受重力影響的粒子開始時會以加速度向下沉降。但隨着粒子降落速度的急劇增加,分散介質對粒子的阻力也大為增加,因阻力與粒子的降落速度成正比。達到一定的降落速度時,阻力與重力達到平衡,此後粒子將不再加速降落,而以等速降落了。這個以等速下降的速度稱為沉降速度。下表列出的為不同黏土粒子在水中的沉降速度實驗值,説明粒子愈小在水中俞不易沉降,因此粒子在介質中沉降時就將發生粒度分級。
粒子直徑d/(0.001m)
沉降速度/(0.01m/s)
沉降0.1 m所需時間
0.5
4.104
2.44秒
0.05
0.177
56.50秒
0.005
1.79×10
1小時33分
0.0005
1.79×10
6天11小時

懸浮體用途

懸浮體在自然界和工農業中都可遇到,研究它具有十分重要的意義。
如我國長江等河流的水中含有大量泥沙懸浮體,它們因帶有電荷,在流動的河流中鮮有沉澱。但到達入海口處時,海水中的鹽類離子會中和泥沙微粒中所帶電荷,加之流速大大降低,因而泥沙微粒很容易在重力作用下發生聚沉。這就是長江三角洲及世界各大河(如尼羅河等)入海口處三角洲的由來。
在醫療方面,常把一些不溶於水的藥物配製成懸浮體來使用。治療扁桃體炎等用的青黴素鉀(鈉)等,在使用前要加適量注射用水,搖勻後成為懸浮體,供肌肉注射。用 X 射線檢查腸胃病時,讓病人服用硫酸鋇的懸浮體(俗稱鋇餐)等等。
在農業生產中,為了合理使用農藥,常把不溶於水的固體或液體農藥,配製成懸浮體或乳濁液,用來噴灑受病蟲害的農作物。這樣農藥藥液散失得少,附着在葉面上的多,藥液噴灑均勻,不僅使用方便,而且節省農藥,提高藥效 [2] 
又如,粉刷牆壁時,常把熟石灰粉(或牆體塗料)配製成懸浮體(內含少量膠質),均勻地噴塗在牆壁上。此外,工業鍋爐中常加入石墨和炭質的懸浮體(結晶中心)來防止結垢。
參考資料
  • 1.    李松林,周亞平,劉俊吉.物理化學:高等教育出版社,2009:642-643
  • 2.    懸濁液  .百度百科[引用日期2015-01-15]