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化学において、懸濁液とは、沈殿するのに十分な大きさの固体粒子を含む流体の不均一混合物である。粒子は肉眼で見える場合もあり、通常は1マイクロメートル以上の大きさでなければならず、最終的には沈殿する。ただし、混合物が懸濁液として分類されるのは、粒子が沈殿していない状態に限られる。
懸濁液とは、固体粒子が溶解せず、溶媒全体に懸濁し、媒体中に自由に浮遊する不均一な混合物である。[ 1 ]内部相（固体）は、特定の懸濁剤の使用による機械的作用によって、外部相である流体全体に分散される。
懸濁液の例としては、水中の砂が挙げられます。懸濁粒子は顕微鏡で見ることができ、放置しておくと時間とともに沈殿します。この点が、粒子が小さく沈殿しないコロイドと懸濁液を区別する点です。 [ 2 ]コロイドと懸濁液は溶液とは異なります。溶液では、溶解した物質（溶質）は固体として存在せず、溶媒と溶質が均一に混合されています。
気体中に液滴または微細な固体粒子が懸濁したものをエアロゾルと呼ぶ。大気中では、これらの懸濁粒子は微粒子と呼ばれ、微細な塵やすすの粒子、海塩、生物起源および火山起源の硫酸塩、硝酸塩、雲粒などから構成される。
懸濁液は、分散相と分散媒に基づいて分類され、前者は基本的に固体であり、後者は固体、液体、または気体のいずれかである。
現代の化学プロセス産業では、高せん断混合技術を用いて多くの斬新な懸濁液が開発されている。
懸濁液は熱力学的には不安定ですが、長期間にわたって運動学的に安定している場合があり、それが懸濁液の保存期間を左右します。消費者に正確な情報を提供し、最高の製品品質を確保するためには、この期間を測定する必要があります。
「分散安定性とは、分散液が時間の経過とともにその特性の変化に抵抗する能力を指します。」[ 3 ]
液体中における固体粒子の分散。
注：定義は参考文献[ 4 ] [ 5 ]に基づいています。
多重光散乱と垂直スキャンを組み合わせた方法は、製品の分散状態を監視し、不安定化現象を特定および定量化するために最も広く使用されている技術です。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]この方法は、希釈せずに濃縮分散液で機能します。サンプルに光が送られると、粒子によって後方散乱されます。後方散乱強度は、分散相のサイズと体積分率に直接比例します。したがって、濃度の局所的な変化（沈降）とサイズの全体的な変化（凝集、集合）が検出および監視されます。粒子懸濁液の安定性の分析において最も重要なのは、懸濁固体が示すゼータ電位の値です。このパラメータは、粒子間の静電反発の大きさを示し、吸着剤の使用と pH の変更が粒子反発と懸濁液の安定化または不安定化にどのように影響するかを判断するために一般的に分析されます。
不安定化の速度論的プロセスはかなり長い場合があり（製品によっては数ヶ月または数年に及ぶこともあります）、新製品設計の妥当な開発期間を達成するために、処方者はしばしばさらに加速方法を使用する必要があります。熱的方法は最も一般的に使用されており、不安定化を加速するために温度を上昇させることから成ります（相および分解の臨界温度以下）。温度は粘度だけでなく、非イオン界面活性剤の場合は界面張力、より一般的にはシステム内の相互作用力にも影響します。分散液を高温で保管すると、製品の実際の使用条件（たとえば、夏の車内の日焼け止めクリームのチューブ）をシミュレートできますが、振動、遠心分離、撹拌を含む不安定化プロセスを最大200倍加速することもできます。これらは製品に粒子/フィルムの排出を促すさまざまな力を加えます。ただし、一部のエマルジョンは通常の重力下では決して合体しませんが、人工重力下では合体します。[ 10 ]さらに、遠心分離と振動を使用すると、異なる粒子集団の分離が強調される。[ 11 ]
サスペンションの一般的な例としては、以下のようなものがあります。