什麼是 ζ 電位? -1 : 介紹 ζ 電位測量方法

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介紹

ζ 電位是一種表示懸浮液中所有顆粒的物理性質。此外，它還能清晰地展示懸浮液和乳液的行為。對 ζ 電位的理解可以減少形成試驗配方的時間，並可以預測長期穩定性。

膠體科學

物質的三種基本狀態是固體、液體和氣體狀態。當其中一種狀態精細地分散在另一種狀態中時，這稱為膠體系統。此類物質顯示出具有極高實用價值的特殊物理性質。

膠體系統包括氣溶膠、乳液、膠體懸浮液及聯會膠體等眾多例子。在某些確定的條件下，分散中的顆粒會與其他顆粒結合形成聚集體，大小增大並受到重力影響。

初期形成的聚集體稱為絮凝物，其形成過程被稱為絮凝。絮凝物可能會沉降或發生相分離，也可能不會。

這些聚集體如果逐漸形成高密度，則稱之為凝聚。

當顆粒間的結合密度大於介質時，會發生沉降。而密度小於介質時，會形成乳化使得分離發生。這些絮凝和凝聚階段經常是可交換的。

通常，凝聚反應不同於可逆的絮凝，不可逆的解絮凝發生。

圖1顯示了這個過程。

膠體穩定性及DVLO理論

20世紀40年代，科學家Derjaguin，Verwey，Landau及Overbeek開發了一個膠體系統內的穩定性理論。DVLO理論提出溶液中顆粒的穩定性依賴於顆粒的總能量函數。

 由以下幾個貢獻決定。



是由溶劑引起的勢能，是總勢能中幾個涉及納米顆粒分離的最小貢獻項。更重要的因素是和之間的平衡，這反映了吸引力和排斥力的分佈。



如圖示A是哈梅克常數，D是顆粒分離的距離。

表示排斥力勢能的   得到了更複雜的公式。



a表示顆粒半徑，π表示溶劑的溶解度，κ是離子組成，ζ表示ζ電位的函數。

DVLO理論認為膠體系統中的穩定性是由顆粒間的布朗運動中存在的范德華力和電雙層的排斥力決定的。此理論表示可防止兩顆粒接近的排斥力以及由兩顆粒企圖結合引起的能量勢壘。