امولسیون چیست؟ سوسپانیسون چیست؟ چه فرقی دارند؟

امولیسون چیست؟

پیش از پرداختن به بحث امولیسون و سوسپانسیون ها، ابتدا باید با مفهوم کلوئید آشنا شویم.

کلوئید چیست؟ چگونه به وجود می آید؟

برای درک بهتر کلوئید ها، ابتدا به محلول های عادی توجه کنید. در یک محلول عادی مثل آب نمک، ذرات حل شونده، در محیط حلال به صورت یکنواخت پراکنده می شوند و در نهایت یک فضای همگن از ذرات حل شونده و حلال داریم. این محیط کاملا پایدار بوده و با گذشت زمان، هر چقدر هم که طولانی باشد؛ حل شونده و حلال از هم جدا نمی شوند.

اما در مورد موادی که نمیتوانند در یک حلال خاص حل شوند، ما می گوییم که فلان ماده نامحلول است.این یعنی، ذرات جامد ما نمی توانند در محیط حلال پراکنده شده و در نهایت یک محیط همگن از ذرات حل شونده و حلال را بسازند. بنابراین، در صورتی که مدتی آن را به حال خود بگذاریم، حلال و جامدی که در آن وارد کردیم از هم جدا می شوند.

حال بیایید با این پیش زمینه به سراغ کلوئید ها برویم. کلوئید ها در حقیقت مرز بین حل شدن و حل نشدن هستند (نه با آن مفهومی که الان در ذهن شما می چرخد). این به چه معنی است؟ 

این که می گوییم کلوئید ها مرز بین حل شدن و حل نشدن هستند، از این جهت است که در کلوئید ها مشابه با محلول ها، در نهایت یک محیط کاملا پایدار داریم که ذرات حل شونده و حلال در آن پراکنده هستند. از طرفی مشابه با مواد حل نشدنی، فاز پراکنده شده قابل جداسازی می باشد. 

در کلوئید ها، ما دو فاز داریم. یکی را فاز پراکنده و دیگری را فاز پیوسته می نامیم. فاز پراکنده، در واقع همان ماده ای است که قصد داریم تا آن را در محیط حلال مان حل کنیم (بهتر است بگوییم پراکنده کنیم). فاز پیوسته هم همانطور که از نامش پیداست، محیطی پیوسته و یکدست برای پخش شدن فاز پراکنده می باشد.

برای درک بهتر به تصویر زیر توجه کنید. بشر سمت چپ یک محلول و بشر مت راست یک کلوئید را نشان می دهد.

کلوئید ها انواع و اقسام مختلفی دارد و هر کدام ویژگی های خاص و منحصر به فرد خود را دارند که درباره آن ها بعدا در مقاله ای ویژه صحبت خواهیم کرد. بنابراین در اینجا با این مقدمه به سراغ امولسیون و سوسپانسیون می رویم.

امولسیون، نوعی کلوئید است

همانطور که گفتم، امولسیون نوعی کلوئید است. کلوئیدی که فاز پیوسته و فاز پراکنده آن هر دو مایع هستند. اما این دو مایع قابلت حل شدن در یکدیگر را ندارند. به عنوان مثال، مخلوط آب و روغن در هم حل شدنی نیستند. اما می توانند امولسیون های پایدار یا غیر پایدار ایجاد کنند.

امولسیون پایدار در برابر امولسیون ناپایدار

تا به اینجا با تعریف امولسیون آشنا شدیم. اما جالب است بدانید که خود امولسیون ها نیز دو دسته اند. امولسیون های پایدار و امولسیون های غیر پایدار. امولسیون ناپایدار، امولسیونی است که پس از ایجاد شدن، به تدریج از بین رفته و دو فاز پیوسته و پراکنده در نهایت از هم جدا می شوند.

ساده ترین مثال برای این نوع امولسیون هم همان مخلوط آب و روغن است. اگر چند قطره روغن در یک لیوان آب بیندازید و شدیدا آن را هم بزنید؛ مشاهده می کنید که آب کدر می شوند و ذرات روغن در آب پراکنده می شوند. اما این یک محیط پایدار نیست و پس از مدت زمان کوتاهی، آب و روغن از هم جدا می شوند.

اما در مورد یک امولسیون پایدار قضیه متفاوت است. فاز پیوسته و پراکنده به تعادل رسیده و با گذشت زمان از هم جدا نمی شوند. یکی از معروف ترین مثال ها از امولسیون پایدار؛ شیر است. شیر محیطی از آب، چربی و پروتئین های مختلفی که در آن پراکنده شده اند.

سوسپانسیون کلوئید نیست

بر خلاف امولسیون، سوسپانسیون اصلا کلوئید به حساب نمی آید. سوسپانسیون ساخته شده از یک فاز جامد پراکنده در مایع است. این محیط اصلا پایدار نبوده و با گذشت زمان، حتما دو فاز از هم جدا می شوند. ما کلوئید جامد پراکنده شده در مایع داریم که به آن امولسیون جامد گفته می شود. در تصویر زیر به تفاوت بین سوسپانسیون و محلول توجه کنید.

تفاوت اصلی بین سوسپانسیون و امولیسون در این است که در امولسیون ها دو فاز داریم که حتی به میزان کم (در امولسیون های ناپایدار) در هم ترکیب شده و می توانند برای مدت بسیار کوتاهی هم که شده یک محیط واحد بسازند که یکی در دیگری پراکنده شده است.

اما در سوسپانسیون ها چنین نیست و دو فاز جامد و مایع، اصلا در هم مخلوط نشده و نمی توانند یک محیط واحد بسازند. به عنوان مثال، خاک در آب یک سوسپانسیون می سازد.