Solução

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Em Química, solução é o nome dado a dispersões cujo tamanho das moléculas dispersas é menor que 1 nanometro (10 Angstrons). A solução ainda pode ser caracterizada por formar um sistema homogêneo (a olho nu e ao microscópio), por ser impossível separar o disperso do dispersante por processos físicos.

As soluções são compostas por moléculas ou íons comuns. Podem envolver sólidos, líquidos ou gases como dispersantes (chamados de solventes – existentes em maior quantidade na solução) e como dispersos (solutos). A solução também pode apresentar-se nesses três estados da matéria.

É importante destacar que soluções gasosas são formadas apenas por solvente e soluto gasosos.

Em farmácia, uma solução é uma forma farmacêutica líquida, caracterizada pela formação de um sistema onde todas as substâncias sólidas presentes na formulação devem estar totalmente dissolvidas em um veículo adequado. Portanto a solução deve ser líquida e transparente.

Classificação das soluções[editar | editar código-fonte]

  • Quanto ao estado físico: sólidas, líquidas ou gasosas.
  • Quanto à condutividade elétrica: eletrolíticas ou não eletrolíticas.
  • Quanto à proporção soluto/solvente: diluída (não-saturada), concentrada, saturada e supersaturada.

Solução saturada, concentrada, diluída e supersaturada

Coeficiente de solubilidade é definido como a máxima quantidade de soluto que é possível dissolver de uma quantidade fixa de solvente, a determinadas temperatura e pressão.

A saturação é uma propriedade das soluções que indica a capacidade das mesmas em suportar quantidades crescentes de solutos, mantendo-se homogêneas. Uma solução é dita insaturada se ainda tem capacidade de diluir soluto, sem precipitar excessos. A solução saturada é aquela em que o soluto chegou à quantidade máxima: qualquer adição de soluto vai ser precipitada, não-dissolvida.[1]

Porém, em alguns casos especiais é possível manter uma solução com quantidade de soluto acima daquela que pode ser dissolvida em condições normais. Nesse caso fala-se em solução supersaturada, que é instável: com alterações físicas mínimas a quantidade extra de soluto pode ser precipitada.

Solução concentrada
Quando o soluto se encontra na quantidade máxima que o solvente pode dissolver.
Solução diluída ou insaturada (não saturada)
Quando a quantidade de soluto usado não atinge o limite de solubilidade, ou seja, a quantidade adicionada é inferior ao coeficiente de solubilidade.
Solução saturada
Quando o solvente (ou dispersante) já dissolveu toda a quantidade possível de soluto (ou disperso), e toda a quantidade agora adicionada não será dissolvida e ficará no fundo do recipiente.
Solução supersaturada
Acontece quando o solvente e soluto estão em uma temperatura em que seu coeficiente de solubilidade (solvente) é maior, e depois a solução é resfriada ou aquecida, de modo a reduzir o coeficiente de solubilidade. Quando isso é feito de modo cuidadoso, o soluto permanece dissolvido, mas a solução se torna extremamente instável. Qualquer vibração faz precipitar a quantidade de soluto em excesso dissolvida.

Denomina-se dissolução endotérmica aquela em que quanto maior a temperatura, maior o coeficiente de solubilidade do solvente (temperatura e solubilidade são diretamente proporcionais). Também há a dissolução exotérmica, que é o inverso da endotérmica, quanto menor a temperatura, maior o coeficiente de solubilidade do solvente (temperatura e solubilidade são inversamente proporcionais).

Solubilidade nos gases[editar | editar código-fonte]

Os gases apresentam propriedades particulares para a solubilidade. Quando aumenta-se a pressão, a solubilidade aumenta (Lei de Henry). O mesmo não acontece quanto à temperatura. Quando aumenta-se a temperatura, diminui a solubilidade. Assim, a solubilidade é diretamente proporcional à pressão e inversamente proporcional à temperatura. Vale lembrar que essas leis são válidas para qualquer gás, mas não para substâncias em outros estados físicos, como foi mostrado acima.

Solubilidade na farmacotécnica[editar | editar código-fonte]

+ Solubilidade na farmacotécnica (em partes de soluto para partes de solvente)
Descrição Solvente
Muito solúvel menos de uma parte
Facilmente solúvel 1 a 10 partes
Solúvel 10 a 30 partes
Pouco solúvel 30 a 100 partes
Levemente solúvel 100 a 1000 partes
Muito pouco solúvel 1000 a 10000 partes
Insolúvel + de 10000

Técnicas especiais de solubilização de fármacos[editar | editar código-fonte]

pH[editar | editar código-fonte]

Grande número de fármacos usados atualmente são ácidos ou bases fracas e as dificuldades para sua solubilização podem ser influenciadas pelo pH do meio. Essas equações baseadas na lei de ação das massas, da físico-química, podem prever a dissolução de ácidos ou bases, em função do pH, com uma precisão alta. Ao solucionar o pH, no entanto outros fatores devem ser considerados. O pH ideal da solução não deve ser mais importante que os requisitos de estabilidade e compatibilidade fisiológicos da formulação.

Quando houver necessidade de ajuste do pH, usar um alcalinizante ou acidificante, ou seja, fazer o tamponamento do sistema.

Escolha do tampão[editar | editar código-fonte]

A escolha do tampão adequado deve estar de acordo com os seguintes critérios:

  • deve ter a capacidade desejada na faixa de pH adequados.
  • deve ser atóxico.
  • não deve interferir na estabilidade do produto.
  • deve permitir sabor e coloração aceitáveis.

Cossolvente[editar | editar código-fonte]

Os eletrólitos fracos e as moléculas pouco polares apresentam normalmente pouca solubilidade em água. Essa pode ser aumentada pela adição de outro solvente que seja solúvel em água (etanol, sorbitol, propilenoglicol, PEG, etc.).

Solubilização[editar | editar código-fonte]

É a passagem de moléculas de um soluto, espontaneamente para uma solução contendo um tensoativo,detergente. O mecanismo resultante tem a ver com a possibilidade das moléculas do soluto serem solubilizadas ou adsorvidas em estruturas denominadas micelas, formadas após a adição gradativa e continuada do tensoativo no sistema.

Complexação[editar | editar código-fonte]

Compostos orgânicos em solução tendem a se unir formando complexos de maneira natural. A dissolução de determinado soluto pode ser adequadamente aumentada pela adição de um agente complexante. Com isto o soluto pode ser completamente dissolvido. No entanto deve ser analisado se o complexo resultante não irá afetar a eficácia e a segurança terapêutica.

Modificação química[editar | editar código-fonte]

Muitas formulações pouco solúveis em água podem ser modificadas quimicamente. Um exemplo é a betametasona, um corticosteróide, modificado quimicamente.

  • Betametasona - solubilidade 5,8 mg/100 mL a 25 °C
  • Éster-21 de Betametasona fosfato dissódico - solubilidade de 10 g/100 mL a 25 °C

Expressões de concentração[editar | editar código-fonte]

A quantidade de soluto dissolvida em uma quantidade de solvente nos dá um valor que chamamos de concentração da solução. A concentração de uma solução é tanto maior quanto mais soluto estiver dissolvido em uma mesma quantidade de solvente.

A concentração das soluções pode ser expressa de diversas formas. O que se entende simplesmente por concentração é a quantidade de soluto existente em relação ao volume da solução. Matematicamente,

     C=m/V; onde m é a massa de soluto e V o volume da solução.

A unidade usual para concentração é gramas por litro (g/L).

Há outros tipos de cálculo para a concentração em soluções, uma muito difundida refere-se à massa molar do soluto dissolvida num dado volume de solução:

    CM=n/V  onde n=m/M
    CM= concentração molar [mol/l]
    n=número de mols de soluto [mol]
    V= volume da solução [litro]
    M= massa molar do soluto [g/mol]

Quando duas soluções têm a mesma concentração, elas são chamadas isotônicas ou isosmóticas (iso= igual).

Quando a concentração é diferente, a mais concentrada é chamada hipertônica ou hiperosmótica (hiper=superior) e a menos concentrada é chamada hipotônica ou hiposmótica (hipo=inferior).

Solução sólida[editar | editar código-fonte]

Uma solução sólida é uma solução em que os átomos do ácido são utilizados para sufocar o efeito metálico do material em questão, o qual pode ser Bromo, Iodo ou Ferro apenas e o resultado dessa mistura deve ser um cátion isoeletrônico ao elemento com maior numero de elétrons na camada de valência mais próximo da tabela periódica.As soluções podem ser substitucionais ou intersticiais.

Soluções sólidas substitucionais[editar | editar código-fonte]

Ocorrem quando o soluto (átomo em menor concentração) substitui o solvente (átomo em maior concentração). Exemplos de soluções sólidas substitucionais são as ligas de bronze (cobre/estanho) e latão (cobre/zinco). No latão o cobre com raio atômico de 0,1278 nm é substituído pelo átomo de zinco com 0,139 nm, nesta liga o zinco pode substituir até 40% do cobre, mantendo a estrutura CFC (Cúbica de Face Centrada).

Soluções sólidas intersticiais[editar | editar código-fonte]

Ocorrem quando um átomo muito pequeno é inserido na estrutura cristalina.Exemplos mais utilizados é a liga de aço, onde adiciona-se carbono do ferro para gerar um aumento na resistência mecânica.

Outros possíveis significados de solução[editar | editar código-fonte]

  • Mistura de um soluto com um solvente.
  • Uma fase líquida, gasosa ou sólida contendo dois ou mais componentes dispersos uniformemente na fase.
  • Mistura homogênea de duas ou mais substâncias.

Ver também[editar | editar código-fonte]

Referências

  1. Constantino, Mauricio Gomes; Silva, Gil Valdo José da; Donate, Paulo Marcos (2003). Fundamentos de quimica experimental EdUSP [S.l.] p. 108. ISBN 85-314-0757-5. 
  • 2.Callister, William D. Jr. (2006). Materials Science and Engineering: An Introduction, 7th edition, New York: John Wiley & Sons. ISBN 0-471-73696-1.