什么是Zeta电位
what is zeta potential /什么是zeta电位？
什么是zeta电位？
zeta电位是液体中悬浮的粒子很接近表面位置的静电势1。zeta电位(ζ)是由胶体中粒子与粒子间的相互作用造成的，因此它可以用来预测胶体体系里粒子聚集的稳定性。图1显示了悬浮在液体中的粒子及其周围的各种概念区域。zeta电位指的是液体中滑动面或者剪切面的电位。在这个滑动平面内，当液体在这个边界外自由运动时，它与粒子结合在一起。远离粒子的净电势(在液体中)为零。
图1悬浮在液体中的带负电的粒子及其周围的各种概念区域
ps：这个是另外的一种说法，但是要描述的内容是一样的；
由于分散粒子表面带有电荷而吸引周围的反号离子，这些反号离子在两相界面呈扩散状态分布而形成扩散双电层。根据stern双电层理论可将双电层分为两部分，即stern层和扩散层。stern层定义为吸附在电极表面的一层离子(ihp or ohp)电荷中心组成的一个平面层，此平面层相对远离界面的流体中的某点的电位称为stern电位。稳定层(stationary layer) (包括stern层和滑动面slipping plane以内的部分扩散层) 与扩散层内分散介质(dispersion medium)发生相对移动时的界面是滑动面(slipping plane)，该处对远离界面的流体中的某点的电位称为zeta电位或电动电位(ζ-电位)。
测zeta电位为什么不能稀释？
在水相介质中，zeta电位通常是由于粒子表面的离子离解而产生的，在表面附近留下一个被反离子云包围的净电荷。各种类型的离子可以通过滑动面扩散进来和出去，滑动面允许zeta电位根据液体中的离子组成而变化，例如ph值。离子也可以通过参与滑动面内的化学反应，从而影响zeta电位。样品稀释可以显著地改变zeta电位，因为离子可以吸附或者解析颗粒。因此，zeta电位可以是正的或负的，也可以是零(等电点，iep)，这取决于液体(溶剂)的ph值或离子的类型和浓度。
测量zeta电位的方法
颗粒过滤系统可能受益于较低的zeta电位水平，因为聚集颗粒更容易去除。大多数其他胶体系统需要较高的zeta电位，例如超过+/- 20毫伏，以大限度地提高壳体寿命。当颗粒和涂层表面具有相反的极性时，涂层往往更有效。zeta电位通常不能直接测量。例如，不能将伏特计探头靠在粒子表面上以测量其表面电位。相反，zeta电位是通过电泳测量来计算的，电泳测量是在外加电场下测量粒子速度，也就是通过粒子移动并测量其粒子迁移率(见yh-tek。。com/mas)。因此，计算出的zeta电位取决于这些计算中使用的理论，即粒子迁移率与zeta电位的关系。另一种测量大颗粒或表面电位的方法是将液体移到静止的颗粒、纤维或表面上，然后测量产生的流动电位。
电位滴定法测量zeta电位和ph的关系
电位滴定法可用于测定样品的等电点。如上所述，iep可能是可取的或者相反。电位滴定图可以显示zeta电位与ph值之间的关系变化。这样的测量使制造商通过酸或碱的使用，优化产品的运输和储存。图2显示在ludox tm二氧化硅样品上自动添加1n hcl时，zeta电位及电导率的变化。该过程是由美国mas公司生产的超声电声法粒度及zeta电位分析仪zeta-aps设备完成的。图2显示，在ph<4时，zeta曲线接近一个稳定区域，而电导率增加得更快。这表明，随着ph值的降低，二氧化硅颗粒逐渐被h+离子饱和。当更多的h+离子停留在连续的水溶剂中时，电导率增加得更快，而不是通过滑面向颗粒表面扩散。
图2通过自动电位滴定法将1n hcl加入到10%体积的ludox tm二氧化硅溶液中
体积滴定法测定zeta电位和添加剂的关系
zeta-aps仪器还能够执行自动体积滴定，即将表面活性剂等试剂以1μl的剂量添加到胶体中。zeta-aps随后生成滴定图，显示zeta电位、ph值、电导率和温度与添加的试剂体积的关系图。如果添加的表面活性剂未被颗粒吸附，则它没有提供改变电位的粒子1-2，则zeta与试剂体积的关系图将是稳定的。
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图1悬浮在液体中的带负电的粒子及其周围的各种概念区域
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测zeta电位为什么不能稀释？
在水相介质中，zeta电位通常是由于粒子表面的离子离解而产生的，在表面附近留下一个被反离子云包围的净电荷。各种类型的离子可以通过滑动面扩散进来和出去，滑动面允许zeta电位根据液体中的离子组成而变化，例如ph值。离子也可以通过参与滑动面内的化学反应，从而影响zeta电位。样品稀释可以显著地改变zeta电位，因为离子可以吸附或者解析颗粒。因此，zeta电位可以是正的或负的，也可以是零(等电点，iep)，这取决于液体(溶剂)的ph值或离子的类型和浓度。
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图2通过自动电位滴定法将1n hcl加入到10%体积的ludox tm二氧化硅溶液中
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zeta-aps仪器还能够执行自动体积滴定，即将表面活性剂等试剂以1μl的剂量添加到胶体中。zeta-aps随后生成滴定图，显示zeta电位、ph值、电导率和温度与添加的试剂体积的关系图。如果添加的表面活性剂未被颗粒吸附，则它没有提供改变电位的粒子1-2，则zeta与试剂体积的关系图将是稳定的。
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