Sistemas Dispersos Dispersões grosseiras2

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Sistemas Dispersos
Suspensões
Prof° Cláudio Luís Venturini
 
 
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Suspensões
Sistema heterogêneo constituído por duas fases
Fase Interna
Sólido Insolúvel (praticamente insolúvel)
Fase Externa
Líquido (Suspensões farmacêuticas)
Semi-sólido (Pomadas pastosas, géis)
Termodinamicamente instáveis
Grande área superficial
Tamanho das partícula
Normalmente, acima de 0,2 micrometros (200 nm)
Suspensões coloidais
1 nm até 0,5 µm
Suspensões grosseiras ou Suspensões
1 ate 100 µ m
 
 
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Suspensões
Aspectos físico-químicos
Controlar a velocidade de sedimentação
Aspecto homogêneo (Estabilidade Cinética parcial)
Redispersibilidade
Reconstituir com facilidade por agitação
Com a agitação todo o sólido deve ser suspenso (resuspensão)
Ângulo de contato sólido/fase externa 
Molhabilidade
Crescimento de Cristais
 
 
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Suspensões
Fase Interna -: Partículas
Tamanho e Forma
Fator crítico
Grandes
Sedimentação rápida
Pequenas
Sedimentação lenta
Formação de agregados compactos-: Cake
Distribuição
Homogênea x Heterogênea (Sistema Polidisperso)
Densidade
Invariável -: Ideal a mesma da fase Externa
Velocidade de Sedimentação
 
 
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Suspensões
Fase Externa
Viscosidade
Agentes Suspensores -: aumentam Viscosidade
Gomas (acacia, tragaganta), Derivados da Celulose, Carbopois, Bentonita, PVP
Densidade
Ideal -: Próxima a da Partícula
Adição de outros Solventes
Propilenoglicol, Polietilenoglicol, Glicerina, Sorbitol, Açucar
Velocidade de Sedimentação
 
 
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Suspensões
Lei de Stokes
Aplicável até 2g% (sistema diluído)
Sistemas Concentrados – Equação de Higuchi)
Velocidade de Sedimentação
Vst – Velocidade de Sedimentação (cm/s)
 – Viscosidade do líquido (gcm-1s-1; Poise)
p – Densidade da partícula (g/mL)
l – Densidade do líquido (g/mL)
d – Diâmetro da Partícula (cm)
R – Raio da Partícula (cm)
g – Aceleração da Gravidade (cm/s2)
 
 
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Suspensões
Ressuspensão
As suspensões farmacêuticas devem apresentar sobrenadante límpido e o sedimento formado deve ser de fácil dispersão
Sedimentação
Floculação -: Mínimo Secundário
Potencial Zeta
Força de Atração > Força de Repulsão
As partículas ficam próximas uma das outras, comportando-se com uma só (Floco), porém quando “agitadas”, a força de atração é vencida e as partículas se desprendem facilmente, apresentando assim um aspecto homogêneo, temporário, da suspensão
Agentes Floculantes = Eletrólitos, Polieletrólitos, tensoativos, Macromoléculas
Redispersibilidade
Cake
Floco
 
 
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Suspensões
Sistema Desfloculado
Sistema Floculado
Redispersibilidade
 
 
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Suspensões
Volume de Sedimentação (F)
É a relação entre a altura do sedimento formado (Vsed) pelo volume total da suspensão (Vtot); é o volume de equilíbrio da suspensão
Para suspensões farmacêuticas em geral -: 0 – 1
Suspensões defloculada -: Pequeno
Suspensões floculadas -: Grande
 ou 
Grau de Floculação (β)
Relação entre o volume de sedimentação de uma suspensão floculada (Ffloc) e o volume de sedimentação de uma suspensão defloculada (Fdefloc)
Redispersibilidade
 
 
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Suspensões
Potencial Zeta
Redispersibilidade
Força Repulsiva
(Dupla Camada)
Força Atrativa
(van de Waals)
Energia
Distância entre as Partículas
Atração
Repulsão
 
 
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Suspensões
Redispersibilidade – Potencial Zeta
Energia Potencial 
Mínimo Primário
Barreira energética para a coagulação
Máximo Primário
Mínimo Secundário
Floculação (R)
Coagulação (I)
 
 
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Suspensões
Redispersibilidade – Potencial Zeta
Concentração do Agente Floculante
 
 
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Suspensões
Calcular o tempo que leva para sedimentar uma suspensão com 10 cm de altura, após a sua redispersão. A partícula em suspensão, tem um raio de 4 µm e apresenta uma densidade específica de 4 g/mL, e está em um meio com viscosidade de 100 cP e uma densidade específica de 1,2 g/mL.
Para a mesma suspensão, calcular qual é o volume de sedimentação (F), após 12 horas.