幾乎所有與液體接觸的顆翍脛撔?;蚝暧^材料體系,其表面均會(huì)帶電。Zeta 電位是表征這種帶電狀態(tài)的一個(gè)重要指標(biāo)具體而言,可用于預(yù)測(cè)和控制膠體懸浮液或乳液的穩(wěn)定性最為顯著。
什么是 Zeta 電位?

膠體的 Zeta 電位(ζ)受膠體顆粒靜電屏蔽影響,它反映了固體表面與溶劑界面處形成的靜電力大小規定。
內(nèi)層被稱為斯特恩層可持續。顆粒表面的凈帶電狀態(tài)影響離子的分布,當(dāng)靠近膠體顆粒表面時(shí)示範推廣,反離子的濃度會(huì)增加情況。
強(qiáng)束縛離子和本體溶液之間的邊界通常被稱為滑動(dòng)層,在此邊界處測(cè)得的電位被定義為 Zeta 電位大大縮短。Zeta 電位通常通過(guò)光散射進(jìn)行測(cè)量堅持好,反映了顆粒在電場(chǎng)作用下的運(yùn)動(dòng)。顆粒的運(yùn)動(dòng)受滑動(dòng)層電位影響高質量,因此 Zeta 電位始終與真實(shí)表面電位成正比構建,但絕對(duì)值更小。Zeta 電位通常以毫伏(mV)為單位表示積極參與。
膠體顆粒的 Zeta 電位受多種因素影響優勢領先,其中最直接的因素是表面電荷,由帶離子的側(cè)鏈解離產(chǎn)生(例如探討,可滴定基團(tuán)新技術,如羧基、伯胺和仲胺以及其他任何 pH 或氧化還原敏感基團(tuán))共創美好,或因永久電荷載體(例如趨勢,磺酸鹽、季銨鹽等)的存在產(chǎn)生預判。
為什么 Zeta 電位很重要?
幾乎所有與液體接觸的納米材料表面都帶電,Zeta 電位是表征這種表面帶電狀態(tài)的重要指標(biāo)調解製度,被用來(lái)預(yù)測(cè)和控制膠體懸浮液和乳液的穩(wěn)定性深入,以及預(yù)測(cè)潛在不穩(wěn)定結(jié)構(gòu),如顆粒聚集或自組裝等覆蓋範圍。

以這種方式抵抗吸引力的現(xiàn)象通常被稱為膠體穩(wěn)定性,正是這種長(zhǎng)程排斥和短程吸引之間的平衡科普活動,使得膠體能夠保持穩(wěn)定的分散狀態(tài)凝聚力量。
許多行業(yè)都要求其最終產(chǎn)品具有這種膠體穩(wěn)定性關鍵技術,以避免團(tuán)聚或自聚集。無(wú)論是涂料、顏料有所提升、化妝品還是食品制造行業(yè),都以 Zeta 電位作為最終產(chǎn)品穩(wěn)定性的指標(biāo)參與能力。

當(dāng) Zeta 電位接近零時(shí)註入了新的力量,顆粒之間的靜電斥力會(huì)降低表現,這通常會(huì)導(dǎo)致顆粒相互粘附,形成無(wú)限制的團(tuán)聚或聚集說服力。
這種使膠體喪失穩(wěn)定性的典型應(yīng)用是使用絮凝劑誘導(dǎo)顆粒團(tuán)聚的積極性,比如在水處理、廢水處理以及紙漿和造紙行業(yè)中深刻變革。在處理地表水時(shí)高效,使用絮凝劑使5微米或更小的顆粒形成絮凝體。這些顆粒在未經(jīng)處理的情況下通常不會(huì)沉淀至關重要,絮凝體的形成使得顆临|量?梢詮乃腥コ瑥亩蛊浞厦绹?guó)環(huán)保署(EPA)關(guān)于飲用水最大濁度水平的指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)表示。

總而言之不久前,Zeta 電位的絕對(duì)值是預(yù)測(cè)懸浮液或乳液穩(wěn)定性/不穩(wěn)定性的指標(biāo),當(dāng) Zeta 電位值接近0 mV時(shí)質生產力,顆粒會(huì)傾向于相互粘附機構;而當(dāng) Zeta 電位絕對(duì)值大于20 mV時(shí),顆粒將趨于穩(wěn)定并保持懸浮狀態(tài)提升行動。
如何測(cè)量 Zeta 電位更適合?

布魯克海文儀器公司提供兩種使用光散射原理的 Zeta 電位測(cè)量?jī)x器。這兩種方法都基于激光多普勒電泳(LDE)交流,出于歷史原因引人註目,在此分別稱為電泳光散射(ELS)和相位分析光散射(PALS)。
測(cè)量 Zeta 電位時(shí)溝通協調,需將電極組件插入裝有待測(cè)樣品的樣品池中空間載體。電極包含兩片金屬鈀,通過(guò)向其施加電壓來(lái)產(chǎn)生電場(chǎng)要落實好,當(dāng)向電極施加電壓時(shí)大面積,顆粒將向相反帶電狀態(tài)的極板移動(dòng)。激光束照射樣品后優勢與挑戰,在15°散射角(前向散射)使用雪崩光電二極管檢測(cè)器(APD)檢測(cè)散射光集成應用,確定顆粒的電泳運(yùn)動(dòng)情況。通過(guò)將樣品散射光和參比光相拍問題分析,由此產(chǎn)生的信號(hào)用于確定電泳方向及速度迎來新的篇章。

上圖為 Zeta 電位測(cè)量?jī)x器的總體框架圖。如圖所示不負眾望,激光束被分為樣品光束和參比光束共同學習,樣品光束將穿過(guò)裝有電極的樣品池,參比光束通過(guò)壓電陶瓷以已知頻率進(jìn)行振蕩推動並實現。
電泳光散射(ELS)
此處的 ELS 特指激光多普勒技術(shù),這是電泳光散射的最常見(jiàn)應(yīng)用。在使用 ELS 技術(shù)時(shí)更加完善, 通過(guò)測(cè)量由于帶電顆粒在電極間運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的多普勒頻移得到顆粒的電泳速度薄弱點,由該電泳速度進(jìn)一步計(jì)算可以得到 Zeta 電位值。
ELS 能夠給出簡(jiǎn)單的 Zeta 電位分布精準調控,適合低鹽水分散體系的 Zeta 電位測(cè)量效高。

相位分析光散射(PALS)
PALS 方法通過(guò)測(cè)量參比信號(hào)與樣品信號(hào)之間的相位差來(lái)得到 Zeta 電位,這種方法的靈敏度比 ELS 高1000倍優化程度,因此非常適合于低電泳遷移率樣品的測(cè)量廣度和深度,比如高鹽體系、有機(jī)溶劑體系或粘稠介質(zhì)體系等基礎。

相較于其他 LDE 技術(shù)日漸深入,由于 PALS 技術(shù)的高靈敏度,測(cè)量時(shí)僅需向電極施加較低的電壓引領作用,可以避免因使用較高電壓而造成樣品變性現(xiàn)象預期,因此該方法也非常適合蛋白質(zhì)、小分子肽、抗體顯示、寡核苷酸和其他生物樣品的Zeta 電位測(cè)量。
布魯克海文儀器公司提供多款用于測(cè)量 Zeta 電位的儀器進展情況,共有四種型號(hào)供您選擇:
1. 經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的 Zeta Plus重要的作用,使用電泳光散射方法測(cè)量 Zeta 電位
2. ZetaPALS 兼具電泳光散射和相位分析光散射技術(shù)
3. 90Plus PALS不僅能使用電泳光散射和相位分析光散射技術(shù)測(cè)量 Zeta 電位,還能夠在15°或90°散射角通過(guò)動(dòng)態(tài)光散射(DLS)技術(shù)測(cè)量顆粒粒度研究。
4. Omni 除了具有與 90Plus PALS 相同的所有功能外搶抓機遇,還可以通過(guò)173°背向檢測(cè)角測(cè)量顆粒粒度,非常適合50納米以下的小顆粒去創新。