Introdução ao Princípio e Método de Medição do Potencial Zeta

Camada Dupla Elétrica

A determinação final da carga na superfície das partículas influencia a distribuição de íons nas proximidades devido ao aumento da densidade de íons contrários nas proximidades. Assim, uma camada dupla elétrica se forma ao redor de cada partícula.

Potencial Zeta

A camada líquida ao redor das partículas tem dois componentes: a área interna (camada de Stern) onde os íons estão fortemente ligados, e a área externa mais fraca (difusa). A zona externa constitui uma fronteira teórica onde íons e partículas coexistem de forma estável. Por exemplo, quando as partículas se movem (influenciadas pela gravidade), os íons se movem dentro da fronteira. Fora da fronteira, os íons existem como dispersão maciça. O potencial nesta fronteira (cisalhamento hidrodinâmico na superfície) é o potencial zeta. (figura 7).

• pH

Em soluções aquosas, o pH da amostra é o fator mais crítico para o potencial zeta. Suponha que existam partículas com carga negativa em suspensão.
Se alcalinos são adicionados à suspensão, as partículas se tornarão cada vez mais negativamente carregadas. Caso ácido seja adicionado, a carga pode eventualmente chegar a zero, e adicionar mais ácido reverterá a carga positivamente.

Assim, a curva de potencial zeta em relação ao pH mostrará valores positivos em baixos pH e negativos em altos pH. O ponto onde o potencial zeta se torna zero é conhecido como ponto isoelétrico e é um valor importante para compreender as partículas. Em sistemas coloidais, manter o pH acima do ponto isoelétrico é geralmente necessário para estabilidade mínima.

• Condutividade

A espessura da camada dupla (κ-1) é decidida pela concentração iônica na solução e pode ser calculada com base na força iônica. Quanto maior a força iônica, mais compacta a camada dupla pode ser. Os íons também influenciam a espessura da camada dupla.
Íons trivalentes como Al3+, comparado a íons monovalentes como Na+, formam camadas duplas mais espessas.

Íons inorgânicos afetam a carga superficial de uma de duas maneiras: i) sem adsorção de íons, não afetando o ponto isoelétrico, ou ii) adsorção específica de íons que afetam o ponto isoelétrico, causando impactos grandes no potencial zeta das partículas dispersas, mesmo em baixas concentrações. Em alguns casos, isso pode até reverter a carga da adsorção específica de íons.