zeta電位,亦稱為電動電位或電動電勢,是指剪切面的電位,用于表征膠體分散系的穩(wěn)定性,是現代材料科學、化學、生物醫(yī)學等領域中非常重要的參數。具體地,zeta電位儀通?;诙喾N原理進行測量,如電泳法、電滲法、流動電位法和超聲波法等,而其中超聲波法因其特殊的優(yōu)勢逐漸受到廣泛關注。
1.Zeta電位及其意義
-定義:Zeta電位,即剪切面的電位,是膠體顆粒在液體介質中的表面電荷狀態(tài)的表征。
-重要性:Zeta電位可以指示膠體系統的穩(wěn)定性。根據DLVO理論,膠體的穩(wěn)定性取決于顆粒間的雙電層互斥力與范德瓦爾斯吸引力的平衡。
2.電聲法的工作原理
-傳統方法:傳統的Zeta電位測量多依賴于電泳法,即通過測量顆粒在外加電場下的移動速度來推算其表面電荷密度。
-電聲法特點:電聲法zeta電位儀采用聲波信號,利用超聲波穿透力強的特性,能夠在不稀釋樣品的情況下進行原液測試,從而得到更加接近真實狀態(tài)的Zeta電位值。
3.Stern模型
-雙電層結構:Stern模型將雙電層分為緊密層(Stern層或吸附層)和擴散層。
-Zeta電位位置:Zeta電位指的是剪切面的電位,該剪切面通常位于Stern層之外,與擴散層的起始位置相對應。
電聲法zeta電位儀的特殊優(yōu)勢:
1.原液測試能力
-原液與稀釋液差異:原液測試能更好地反映樣品的真實Zeta電位,因為稀釋可能改變顆粒的雙電層結構。
-準確度提升:原液測試避免了因稀釋導致的測量誤差,提高了測試結果的準確性。
2.穿透力強的測量方式
-適應復雜樣品:超聲波具有強穿透力,適用于高濃度或不透光樣品的Zeta電位測量。
-減少樣品處理:減少了對樣品進行預處理的需要,降低了測量過程中可能引入的人為誤差。
3.非侵入性測量
-樣品完整性保持:電聲法不需要直接接觸樣品,保護了樣品的完整性。
-適用范圍廣:非侵入性特點使得電聲法能夠廣泛應用于各種形態(tài)的樣品,包括固體、液體甚至氣體。