Definiția Zeta Potential

Potențialul zeta (potențial ζ) este diferența de potențial în limitele fazelor dintre solide și lichide. Este o măsură a sarcinii electrice a particulelor sunt suspendate în lichid. Deoarece potențialul zeta nu este egal cu potențialul electric al suprafeței dintr-un strat dublu sau cu potențialul Stern, este adesea singura valoare care poate fi utilizată pentru a descrie proprietățile cu două straturi ale unei dispersii coloidale. Potențialul Zeta, cunoscut și sub denumirea de potențial electrokinetic, este măsurat în milivolți (mV).

În coloizi, potențialul zeta este diferența de potențial electric în stratul ionic în jurul unui ion coloidal încărcat. Pune alt drum; este potențialul în interfața dublă a stratului de alunecare. De obicei, cu cât este mai mare potențialul zeta, cu atât este mai stabil coloidul. Potențialul zeta care este mai puțin negativ decât -15 mV reprezintă de obicei începutul aglomerării particulelor. Când potențialul zeta este egal cu zero, coloidul se va precipita într-un solid.

Măsurarea potențialului Zeta

Potențialul Zeta nu poate fi măsurat direct. Este calculat din modele teoretice sau estimat experimental, deseori bazat pe mobilitatea electroforetică. Practic, pentru a determina potențialul zeta, se urmărește acea rată la care o particulă încărcată se mișcă ca răspuns la un câmp electric. Particulele care posedă un potențial zeta vor migra către electrodul încărcat opus. Rata migrației este proporțională cu potențialul zeta. Velocitatea este de obicei măsurată folosind un anemometru Doppler Laser. Calculul se bazează pe o teorie descrisă în 1903 de Marian Smoluchowski. Teoria lui Smoluchowski este valabilă pentru orice concentrare sau formă de particule dispersate. Cu toate acestea, presupune un strat dublu suficient de subțire și ignoră orice contribuție a conductivității suprafeței. Teoriile mai noi sunt utilizate pentru a efectua analize electroacustice și electrokinetice în aceste condiții.

Există un dispozitiv numit zeta - este scump, dar un operator instruit poate interpreta valorile estimate pe care le produce. Contoarele Zeta se bazează în mod obișnuit pe unul dintre cele două efecte electroacustice: amplitudinea sonică electrică și curentul vibrației coloidale. Avantajul utilizării unei metode electroacustice pentru a caracteriza potențialul zeta este că eșantionul nu trebuie diluat.

Aplicații Zeta Potențial

Întrucât proprietățile fizice ale suspensiilor și coloidelor depind în mare măsură de proprietățile interfeței particule-lichide, știind potențialul zeta are aplicații practice.

Zeta pot fi măsurate cu potențial

• Pregătiți dispersiile coloidale pentru produse cosmetice, cerneluri, coloranți, spume și alte substanțe chimice
• Distruge dispersiile coloidale nedorite în timpul tratamentului cu apă și canalizare, prepararea berii și a vinului și dispersarea produselor aerosolului
• Reduceți costul aditivilor prin calcularea cantității minime necesare pentru obținerea efectului dorit, cum ar fi cantitatea de floculant adăugat în apă în timpul tratamentului cu apă
• Încorporează dispersia coloidală în timpul fabricației, ca în cimenturi, ceramică, acoperiri etc..
• Utilizați proprietățile dezirabile ale coloidelor, care includ acțiunea capilară și detergența. Proprietățile pot fi aplicate pentru flotarea mineralelor, absorbția impurității, separarea petrolului de roca de acumulare, fenomenele de umectare și depunerea electroforetică a vopselelor sau acoperirilor
• Microelectroforeză pentru a caracteriza sângele, bacteriile și alte suprafețe biologice
• Caracterizați proprietățile sistemelor argilo-apă
• Multe alte utilizări în prelucrarea mineralelor, fabricarea ceramicii, producția de electronice, producția farmaceutică etc..

Referințe

Societatea americană de filtrare și separații, "Ce este potențialul Zeta?"

Brookhaven Instruments, „Aplicații potențiale Zeta”.

Dinamica coloidală, Tutoriale electroacustice, „Zeta potențial” (1999).

M. von Smoluchowski, Bull. Int. Acad. Sci. Cracovie, 184 (1903).

Dukhin, S.S. și Semenikhin, N.M. Koll. Zhur., 32, 366 (1970).