Zeta-Potential in Salzlösung (oder andere Ionen)

Salzlösung: Wird sich das Zeta-Potential meiner Vesikel in verschiedenen Puffern unterscheiden?

Die kurze Antwort lautet: Ja, es wird sich ändern. In ausgewählten Fällen kann der Wert des gemessenen Zeta-Potentials nahe am gleichen Wert bleiben. Dies ist jedoch eher die Ausnahme als die Regel. Dies gilt für Vesikel ebenso wie für andere Nanopartikel, Biomoleküle, Polyelektrolyte usw.

Wie ändert sich das Zeta-Potential mit der Salzkonzentration?

Das Zeta-Potential eines kolloidalen Partikels in Lösung beschreibt die insgesamt effektive Nettoladung des Partikels unter den Bedingungen des Probensystems. Somit umfasst die effektive Nettoladung alle Ladungen (einschließlich Gegenionen), die innerhalb des Volumens, das durch die Schlupfebene um das Partikel gegeben ist, „gehalten“ werden. Wenn mehr oder weniger Salzionen in der Nähe geladener Partikel vorhanden sind, zeigt sich dies auf zwei Arten:

das gleiche Partikel, das in einem Puffer mit weniger Salz hergestellt wurde, wird ein höheres (absolutes) Zeta-Potential haben die gleiche (molare) Konzentration eines Salzes höherer Wertigkeit wird eine stärkere Wirkung haben

Dies bedeutet, dass kleine Zeta-Potentialwerte durch Reduzierung der Ionenstärke eines Puffers verstärkt werden können, sofern dies eine praktikable Option für Ihr Formulierungsprojekt ist.

Der Zetasizer misst die Leitfähigkeit der Probe (gemessen in MilliSiemens pro cm, mS/cm), was eine einfache Möglichkeit bietet, Unterschiede in der Gesamtionenstärke bei verschiedenen Proben zu überprüfen. Höhere Leitfähigkeit ist gleichbedeutend mit höherer Ionenstärke, da sie miteinander verbunden sind. Die Haupttheorie zur Erklärung dessen wird Debye-Hückel-Theorie genannt.

Was ist mit unterschiedlichen Puffern?

Intuitiv könnte man vermuten, dass die Art des Puffers keine Rolle spielt, solange die Wertigkeit der Salzionen gleich bleibt. Dies ist jedoch nicht immer der Fall und kann besonders deutlich werden, wenn man sich dem isoelektrischen Punkt (IEP) der Probe nähert oder wenn eine Präferenz für spezifische Ionen besteht, mehr Zeit in der Nähe der Oberfläche des Partikels oder Molekül-Lösungsmittel-Grenzfläche zu verbringen.

Spezifische und nicht-spezifische Ionenadsorption…

Wenn ein spezieller Ionentyp vorzugsweise an einem Partikel haftet, können selbst kleine Unterschiede in der Zusammensetzung der Ladungswolke, die das Partikel umgibt, erhebliche Auswirkungen haben. Dies kann besonders deutlich in der induzierten Verschiebung des isolektrischen Punktes werden.

Im folgenden Beispiel wird der IEP der Probe in Gegenwart von Lithium verschoben, bleibt jedoch in Gegenwart von Kaliumionen gleich. Die Grafik veranschaulicht auch sehr schön die Tatsache, dass bei geringerer Ionenstärke (die roten Datenpunkte) die absoluten Zeta-Werte für eine Probe stärker sind als bei höherer Ionenstärke (die blauen Datenpunkte). Darüber hinaus ist der absolute Wert bei gleichem pH-Wert und gleicher Ionenstärke für die LiNO3- oder die KNO3-Vorbereitung unterschiedlich.

Früher

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