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什么是zeta电位?常见zeta电位分析方法有哪些?

2021.2.03

  什么是zeta电位?常见测试zeta电位方法有哪些?你没见过的zeta电位分布是怎样的?

  谈粒度不得不说zeta电位,很多微纳米产品都需要表征其稳定性,粒度大小、zeta电位、ph值、温度、产品配方等会影响样品稳定性,而zeta电位是样品稳定性比较直观的一个参数。

  很多资料都谈及样品的zeta电位绝对值在30mv以上就代表样品比较稳定。事实是如此吗?30mv是体系的平均zeta电位,对于样品中每一个颗粒的zeta电位是否是一样呢?相信你看完今天的文章会有一个答案。

  1. 什么是zeta电位?

  粒子表面存在的净电荷,影响粒子界面周围区域的离子分布,导致接近表面抗衡离子(与粒子电荷相反的离子)浓度增加。于是,每个粒子周围均存在双电层。

  绕粒子的液体层存在两部分:一是内层区,称为紧密层(stern层),其中离子与粒子紧紧地结合在一起;另一个是扩散层,其中离子松散地与粒子相吸附。

  在分散层内,有一个抽象边界,在边界内的离子和粒子形成稳定实体。当粒子运动时,在此边界内的离子随着粒子运动,但此边界外的离子不随着粒子运动。这个边界称为流体力学剪切层或滑动面(slipping plane)。在这个边界上存在的电位即称为zeta电位。

  常见的测试zeta电位方法有几种?

  1.电泳光散射法

  常见的测试zeta电位的方法是利用光学法,也就是电泳光散射法,由于此方法可以和动态光散射法相结合,随着纳米粒度及zeta电位仪的市场扩大,而这种方法被广大客户接受,执行iso-13099-2标准。

  此方法的特点有:

  样品必须要进行稀释后测试;

  不同浓度对测试结果影响比较大;

  测试结果重复性较差,一般在±10mv以内;

  2.超声电声法

  执行标准iso-13099-1;

  电声法不是采用光学方法,而是采用声波信号,因此设备有声波的优势。穿透力强,可以进行原液测试。原液测试样品的zeta电位时和稀释后测试结果会不一样,因为原液时颗粒的双电层被压缩。

  此方法优势有:

  样品无需稀释,原液进行测试分析样品的粒径和zeta电位值,更加准确表征样品本身状态。

  测试结果重复性比较好。一般在±0.3mv以内。

  可以测试微观参数,如德拜长度,杜坎数,双电层的面电荷密度等。

  3.流动电位法

  以上两种方法主要是测试液体的zeta电位,有很多客户需要测试固体表面的zeta电位,中空纤维内部的zeta电位,膜表面的zeta电位等,此时即需要流动法来进行测试。即在样品池中加入样品,在一定压力梯度下将缓冲液推入样品池,缓冲液会带动样品表面的电荷流向样品池两边的电极,测试得到电压值。

  4.微电泳法


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