Дзета-потенциал (potential-потенциал) является разность потенциалов через межфазные границы между твердым телом и жидкостью. Это мера электрический заряд частиц, которые взвешены в жидкости. Поскольку дзета-потенциал не равен электрическому поверхностному потенциалу в двойном слое или корме потенциал, это часто единственное значение, которое может быть использовано для описания двухслойных свойств коллоидного дисперсия. Дзета-потенциал, также известный как электрокинетический потенциал, измеряется в милливольтах (мВ).
В коллоиды, дзета-потенциал - это разность электрических потенциалов в ионном слое вокруг заряженного коллоида ион. Перефразируй; это потенциал в двойном слое на границе скольжения. Как правило, чем выше дзета-потенциал, тем стабильнее коллоид. Дзета-потенциал, который менее отрицателен, чем -15 мВ, как правило, представляет собой начало агломерации частиц. Когда дзета-потенциал равен нулю, коллоид выпадет в твердое вещество.
Измерение дзета-потенциала
Дзета-потенциал не может быть измерен напрямую. Он рассчитывается на основе теоретических моделей или оценивается экспериментально, часто исходя из электрофоретической подвижности. По сути, для определения дзета-потенциала отслеживают скорость, с которой заряженная частица движется в ответ на электрическое поле. Частицы, обладающие дзета-потенциалом, будут мигрировать к противоположно заряженным
электрод. Скорость миграции пропорциональна дзета-потенциалу. Скорость обычно измеряется с помощью лазерного доплеровского анемометра. Расчет основан на теории, описанной в 1903 году Марианом Смолуховским. Теория Смолуховского справедлива для любой концентрации или формы дисперсных частиц. Тем не менее, он предполагает достаточно тонкий двойной слой, и он игнорирует любой вклад поверхности проводимость. Более новые теории используются для выполнения электроакустического и электрокинетического анализа в этих условиях.Существует устройство, называемое дзета-метр - оно дорогое, но обученный оператор может интерпретировать расчетные значения, которые оно производит. Дзета-метры обычно полагаются на один из двух электроакустических эффектов: электрическая амплитуда звука и ток коллоидной вибрации. Преимущество использования электроакустического метода для характеристики дзета-потенциала заключается в том, что образец не нужно разбавлять.
Приложения дзета-потенциала
Поскольку физические свойства суспензий и коллоидов в значительной степени зависят от свойств границы раздела частица-жидкость, знание дзета-потенциала имеет практическое применение.
Измерения дзета-потенциала используются для
- Приготовьте коллоидные дисперсии для косметики, чернил, красителей, пен и других химикатов.
- Уничтожить нежелательные коллоидные дисперсии во время очистки воды и сточных вод, приготовления пива и вина, а также диспергирования аэрозольных продуктов.
- Уменьшите стоимость добавок, рассчитав минимальное количество, необходимое для достижения желаемого эффекта, такого как количество флокулянта, добавляемого в воду во время очистки воды.
- Включите коллоидную дисперсию в процессе производства, например, в цемент, керамику, покрытия и т. Д.
- Используйте желаемые свойства коллоидов, которые включают капиллярное действие и моющую способность. Свойства могут быть применены для флотации минералов, поглощения примесей, отделения нефти от коллекторской породы, смачивания и электрофоретического осаждения красок или покрытий.
- Микроэлектрофорез для характеристики крови, бактерий и других биологических поверхностей
- Охарактеризуйте свойства глинисто-водных систем
- Многие другие применения в переработке полезных ископаемых, производстве керамики, производстве электроники, фармацевтическом производстве и т. Д.
Ссылки
Американское общество фильтрации и сепарации "Что такое потенциал дзета?"
Брукхейвенские инструменты, "Приложения дзета-потенциала".
Коллоидная динамика, электроакустические учебники, "Дзета-потенциал" (1999).
М. фон Смолуховский, Булл. Int. Акад. Sci. Кракове, 184 (1903).
Духин С.С., Семенихин Н.М. Колл. Жур., 32, 366 (1970).