Zeta-potencijal (ζ-potencijal) je potencijalna razlika preko faznih granica između krutih tvari i tekućina. To je mjera električni naboj čestica su suspendirane u tekućini. Kako zeta potencijal nije jednak električnom površinskom potencijalu u dvostrukom sloju ili na krmi potencijal, to je često jedina vrijednost koja se može upotrijebiti za opisivanje dvoslojnih svojstava koloida disperzija. Zeta potencijal, također poznat kao elektrokinetički potencijal, mjeri se u milivoltima (mV).
U koloidi, zeta potencijal je razlika električnog potencijala preko ionskog sloja oko nabijenog koloida ion. Drugi način; potencijal u dvostrukom sloju sučelja na ravnini proklizavanja. Tipično, što je veći zeta-potencijal, stabilniji je koloid. Zeta potencijal koji je manje negativan od -15 mV tipično predstavlja početke aglomeracije čestica. Kad je zeta-potencijal jednak nuli, koloid će se istaložiti u krutinu.
Mjerenje Zeta potencijala
Zeta potencijal se ne može izravno mjeriti. Izračunava se iz teorijskih modela ili procjenjuje se eksperimentalno, često na temelju elektroforetske pokretljivosti. U osnovi, za određivanje zeta potencijala, treba pratiti brzinu kojom se napunjena čestica kreće kao odgovor na električno polje. Čestice koje posjeduju zeta potencijal preselit će se u suprotno nabijeni
elektroda. Brzina migracije proporcionalna je zeta potencijalu. Brzina obično se mjeri laserskim doplerovim anemometrom. Izračun se temelji na teoriji koju je 1903. opisao Marijan Smoluchowski. Smoluchowskijeva teorija vrijedi za bilo koju koncentraciju ili oblik raspršenih čestica. Međutim, pretpostavlja dovoljno tanki dvostruki sloj i zanemaruje bilo kakav doprinos površine provodljivost. Novije teorije koriste se za obavljanje elektroakustičkih i elektrokinetičkih analiza u tim uvjetima.Postoji uređaj koji se zove zeta mjerač - skup je, ali obučeni operator može protumačiti procijenjene vrijednosti koje proizvodi. Zeta brojila obično se oslanjaju na jedan od dva elektroakustična efekta: električnu zvučnu amplitudu i koloidnu vibracijsku struju. Prednost korištenja elektroakustičke metode za karakterizaciju zeta potencijala je ta što uzorak nije potrebno razrjeđivati.
Primjene Zeta potencijala
Budući da fizikalna svojstva suspenzija i koloida uvelike ovise o svojstvima sučelja-čestica-tekućina, poznavanje zeta potencijala ima praktičnu primjenu.
Zeta Potencijalna mjerenja se koriste za
- Pripremite koloidne disperzije za kozmetiku, mastila, boje, pjene i druge kemikalije
- Uništiti nepoželjne koloidne disperzije tijekom pročišćavanja vode i kanalizacije, pripreme piva i vina i raspršivanja aerosola
- Smanjite troškove aditiva izračunavanjem minimalne količine potrebne za postizanje željenog učinka, kao što je količina flokulanta dodana vodi tijekom tretmana vodom
- Uključite koloidnu disperziju tijekom proizvodnje, kao u cementi, keramike, obloge itd.
- Iskoristite poželjna svojstva koloida, koja uključuju kapilarno djelovanje i deterdžent. Mogu se primijeniti svojstva flotacije minerala, apsorpcije nečistoća, odvajanja nafte od stijenskih ležišta, pojava vlaženja i elektroforetskog taloženja boja ili premaza.
- Mikroelektroforeza za karakterizaciju krvi, bakterija i drugih bioloških površina
- Karakterizirati svojstva glineno-vodenih sustava
- Mnoge druge svrhe u preradi minerala, proizvodnji keramike, proizvodnji elektronike, farmaceutskoj proizvodnji itd.
Reference
Američko društvo za filtraciju i odvajanje, "Što je zeta potencijal?"
Brookhaven Instruments, "Zeta Potencijalne aplikacije".
Koloidna dinamika, elektroakustični priručnici, "Zeta potencijal" (1999).
M. von Smoluchowski, Bull. Int. Acad. Sci. Cracovie, 184 (1903).
Dukhin, S.S. i Semenikhin, N.M. Koll. Zhur., 32, 366 (1970).