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資料簡介
什么是Zeta電位？
Zeta電位是液體中懸浮的粒子很接近表面位置的靜電勢1。Zeta電位(ζ)是由膠體中粒子與粒子間的相互作用造成的，因此它可以用來預(yù)測膠體體系里粒子聚集的穩(wěn)定性。圖1顯示了懸浮在液體中的粒子及其周圍的各種概念區(qū)域。Zeta電位指的是液體中滑動面或者剪切面的電位。在這個滑動平面內(nèi)，當(dāng)液體在這個邊界外自由運動時，它與粒子結(jié)合在一起。遠離粒子的凈電勢(在液體中)為零。
圖1懸浮在液體中的帶負電的粒子及其周圍的各種概念區(qū)域
PS：這個是另外的一種說法，但是要描述的內(nèi)容是一樣的；
由于分散粒子表面帶有電荷而吸引周圍的反號離子，這些反號離子在兩相界面呈擴散狀態(tài)分布而形成擴散雙電層。根據(jù)Stern雙電層理論可將雙電層分為兩部分，即Stern層和擴散層。Stern層定義為吸附在電極表面的一層離子(IHP or OHP)電荷中心組成的一個平面層，此平面層相對遠離界面的流體中的某點的電位稱為Stern電位。穩(wěn)定層(Stationary layer) (包括Stern層和滑動面slipping plane以內(nèi)的部分擴散層) 與擴散層內(nèi)分散介質(zhì)(dispersion medium)發(fā)生相對移動時的界面是滑動面(slipping plane)，該處對遠離界面的流體中的某點的電位稱為Zeta電位或電動電位(ζ-電位)。
測Zeta電位為什么不能稀釋？
在水相介質(zhì)中，Zeta電位通常是由于粒子表面的離子離解而產(chǎn)生的，在表面附近留下一個被反離子云包圍的凈電荷。各種類型的離子可以通過滑動面擴散進來和出去，滑動面允許Zeta電位根據(jù)液體中的離子組成而變化，例如pH值。離子也可以通過參與滑動面內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)，從而影響Zeta電位。樣品稀釋可以顯著地改變Zeta電位，因為離子可以吸附或者解析顆粒。因此，Zeta電位可以是正的或負的，也可以是零(等電點，IEP)，這取決于液體(溶劑)的pH值或離子的類型和濃度。
測量Zeta電位的方法
顆粒過濾系統(tǒng)可能受益于較低的Zeta電位水平，因為聚集顆粒更容易去除。大多數(shù)其他膠體系統(tǒng)需要較高的Zeta電位，例如超過+/- 20毫伏，以大限度地提高殼體壽命。當(dāng)顆粒和涂層表面具有相反的極性時，涂層往往更有效。Zeta電位通常不能直接測量。例如，不能將伏特計探頭靠在粒子表面上以測量其表面電位。相反，Zeta電位是通過電泳測量來計算的，電泳測量是在外加電場下測量粒子速度，也就是通過粒子移動并測量其粒子遷移率(見yh-tek。。com/mas)。因此，計算出的Zeta電位取決于這些計算中使用的理論，即粒子遷移率與Zeta電位的關(guān)系。另一種測量大顆?；虮砻骐娢坏姆椒ㄊ菍⒁后w移到靜止的顆粒、纖維或表面上，然后測量產(chǎn)生的流動電位。
電位滴定法測量Zeta電位和PH的關(guān)系
電位滴定法可用于測定樣品的等電點。如上所述，IEP可能是可取的或者相反。電位滴定圖可以顯示Zeta電位與pH值之間的關(guān)系變化。這樣的測量使制造商通過酸或堿的使用，優(yōu)化產(chǎn)品的運輸和儲存。圖2顯示在Ludox TM二氧化硅樣品上自動添加1N HCl時，Zeta電位及電導(dǎo)率的變化。該過程是由美國MAS公司生產(chǎn)的超聲電聲法粒度及Zeta電位分析儀Zeta-APS設(shè)備完成的。圖2顯示，在pH<4時，Zeta曲線接近一個穩(wěn)定區(qū)域，而電導(dǎo)率增加得更快。這表明，隨著pH值的降低，二氧化硅顆粒逐漸被H+離子飽和。當(dāng)更多的H+離子停留在連續(xù)的水溶劑中時，電導(dǎo)率增加得更快，而不是通過滑面向顆粒表面擴散。
圖2通過自動電位滴定法將1N HCl加入到10%體積的Ludox TM二氧化硅溶液中
體積滴定法測定Zeta電位和添加劑的關(guān)系
Zeta-APS儀器還能夠執(zhí)行自動體積滴定，即將表面活性劑等試劑以1μL的劑量添加到膠體中。Zeta-APS隨后生成滴定圖，顯示Zeta電位、pH值、電導(dǎo)率和溫度與添加的試劑體積的關(guān)系圖。如果添加的表面活性劑未被顆粒吸附，則它沒有提供改變電位的粒子1-2，則Zeta與試劑體積的關(guān)系圖將是穩(wěn)定的。
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