介紹Zeta電位的原理及測量方法

Zeta電位是存在於懸浮液中的顆粒上顯現的物理特性。
透過預測懸浮液、乳液及蛋白溶液的表面互動,它們可以用於最佳化膜組成或抗反應劑的組成。理解Zeta電位可以縮短產品開發時間。此外,亦可用於預測長期穩定性。
Zeta電位

電荷雙層

顆粒表面最終電荷的決定受影響於對應離子(在表面附近顆粒帶電相反的電荷)的密度增加而造成的周圍接觸區域離子的分佈。因此,電荷雙層會分佈在每個顆粒的周圍。

Zeta電位

存在於顆粒周圍的液相層有兩種;由具有強烈離子邊界的內部區域(Stern層:電子層)和較弱結合的外部區域(擴散區)構成。外部區為一個穩定存在的理論結界,例如顆粒移動時(受重力影響),離子在此界限內移動,而該界限外的離子存在如宏大分散劑一樣,該界限的電位(流體動力學表面剪切應力)即是Zeta電位。(圖7)

 

Read More
影響Zeta電位的因素

• pH

在水溶液中,樣品的pH值是影響Zeta電位的重要因素之一。假設在懸浮液中存在帶有負電荷的顆粒。
加入鹼性物質到懸浮液中,顆粒將逐漸帶有更強的負電荷。加入酸性物質則會將電荷帶到中性。持續加入酸性物質將使其帶有正電荷。

這種情況下,隨pH變化的Zeta電位曲線在低pH時呈現正值,在高pH時呈現負值。當描繪pH的Zeta電位圖時,電位值為0的點稱為等電點,這對理解顆粒非常重要。在膠體系統中,通常需要等電點以上的穩定性才能保持最低穩定性。

• 電導率

雙層厚度(κ-1)取決於溶液中離子濃度,可通過溶液中的離子強度來計算。如果離子強度大,則可形成更壓縮的雙層。離子亦會影響雙層厚度。
含三價鋁離子的Al3+能形成比一價鈉離子Na+更厚的雙層。
無機離子可通過兩種方式影響表面電荷:i)若不影響等電點則不會吸附離子;ii)在影響等電點的情況下發生特定離子吸附。顆粒表面的特定離子吸附(即使在低濃度下)對顆粒分散的Zeta電位有巨大影響。在某些情況下,特定的離子吸附可逆轉電荷。

Read More
 

這篇文章可能已自動翻譯