Зета-потенциалът (ζ-потенциал) е потенциална разлика през фазови граници между твърди вещества и течности. Това е мярка за електрически заряд частици са, които са суспендирани в течност. Тъй като зетов потенциал не е равен на електрическия повърхностен потенциал в двоен слой или на кърмата потенциал, често това е единствената стойност, която може да се използва за описание на двуслойните свойства на колоида дисперсия. Зетен потенциал, известен още като електрокинетичен потенциал, се измерва в миливолта (mV).
в колоиди, зетен потенциал е разликата в електрическия потенциал в йонния слой около зареден колоид йон. Поставете друг начин; това е потенциалът на интерфейсния двоен слой в равнината на плъзгане. Обикновено колкото по-голям е зета-потенциалът, толкова по-стабилен е колоидът. Зетен потенциал, който е по-малко отрицателен от -15 mV обикновено представлява началото на агломерацията на частиците. Когато зета-потенциалът е равен на нула, колоидът ще се утаи в твърдо вещество.
Измерване на зетен потенциал
Зетен потенциал не може да бъде измерен пряко. Изчислява се от теоретични модели или се изчислява експериментално, често се базира на електрофоретична мобилност. По принцип, за да се определи зета потенциал, човек проследява тази скорост, с която се движи заредена частица в отговор на електрическо поле. Частиците, притежаващи зетен потенциал, ще мигрират към противоположния заряд електрод. Скоростта на миграция е пропорционална на зета потенциал. скорост обикновено се измерва с помощта на лазерен доплеров анемометър. Изчислението се основава на теория, описана през 1903 г. от Мариан Смолуховски. Теорията на Смолуховски е валидна за всяка концентрация или форма на диспергирани частици. Той обаче предполага достатъчно тънък двоен слой и пренебрегва всеки принос на повърхността проводимост. По-новите теории се използват за извършване на електроакустични и електрокинетични анализи при тези условия.
Има устройство, наречено зета метър - скъпо е, но обучен оператор може да интерпретира прогнозните стойности, които произвежда. Зета измервателните уреди обикновено разчитат на един от два електроакустични ефекта: електрическа звукова амплитуда и колоиден вибрационен ток. Предимството на използването на електроакустичен метод за характеризиране на зетен потенциал е, че пробата не е необходимо да се разрежда.
Приложения на Zeta Potential
Тъй като физичните свойства на суспензиите и колоидите до голяма степен зависят от свойствата на интерфейса частица-течност, знаейки, че зета потенциалът има практически приложения.
Zeta потенциалните измервания са свикнали да
- Пригответе колоидни дисперсии за козметика, мастила, багрила, пяна и други химикали
- Унищожете нежеланите колоидни дисперсии по време на пречистване на вода и канализация, приготвяне на бира и вино и разпръскване на аерозолни продукти
- Намалете разходите за добавки чрез изчисляване на минималното количество, необходимо за постигане на желания ефект, като например количеството флокулант, добавено към водата по време на пречистване на водата
- Включете колоидна дисперсия по време на производството, както в цименти, керамични изделия, покрития и др.
- Използвайте желаните свойства на колоидите, които включват капилярно действие и детергент. Свойства могат да се прилагат за флотация на минерали, за абсорбиране на онечиствания, за отделяне на петрола от скалната скала, явленията на намокряне и електрофоретично отлагане на бои или покрития
- Микроелектрофореза за характеризиране на кръв, бактерии и други биологични повърхности
- Характеризирайте свойствата на глинесто-водни системи
- Много други приложения в обработката на минерали, производството на керамика, производството на електроника, фармацевтичното производство и др.
Препратки
Американското общество за филтрация и раздяла, "Какво е зетен потенциал?"
Brookhaven Instruments, "Zeta Potencial Applications".
Колоидна динамика, електроакустични уроци, "Зета потенциал" (1999).
М. von Smoluchowski, Bull. Int. Акад. Sci. Кракове, 184 (1903).
Dukhin, S.S. и Semenikhin, N.M. Кол. Zhur., 32, 366 (1970).