Zeta potentsiaal (ζ-potentsiaal) on potentsiaalne erinevus üle tahke ja vedeliku faasipiiride. See on mõõdupuu elektrilaeng Osakesed on vedelikus suspendeeritud. Kuna zeta potentsiaal ei ole võrdne kahekordse kihi või Ahtri elektripinna potentsiaaliga potentsiaal, on see sageli ainus väärtus, mida saab kasutada kolloidi kahekihiliste omaduste kirjeldamiseks hajutatus. Zeta potentsiaali, mida nimetatakse ka elektrokineetiliseks potentsiaaliks, mõõdetakse millivoltides (mV).
Sisse kolloidid, zeta potentsiaal on laetud kolloidi ümber paikneva ioonkihi elektripotentsiaali erinevus ioon. Muud moodi; see on liidese kahekihilisuse potentsiaal libiseval tasapinnal. Tavaliselt, mida kõrgem on zeta-potentsiaal, seda stabiilsem on kolloid. Zeta potentsiaal, mis on vähem negatiivne kui -15 mV, tähistab tavaliselt osakeste aglomeratsiooni algust. Kui Zeeta potentsiaal võrdub nulliga, sadestub kolloid tahkeks aineks.
Zeta potentsiaali mõõtmine
Zeta potentsiaali ei saa otseselt mõõta. See arvutatakse teoreetiliste mudelite põhjal või hinnatakse eksperimentaalselt, sageli põhineb elektroforeetiline liikuvus. Põhimõtteliselt jälgib zeta potentsiaali määramiseks seda kiirust, millega laetud osake liigub vastusena elektriväljale. Osakesed, millel on zeeta potentsiaal, rändavad vastupidise laenguga suunas
elektrood. Migratsiooni kiirus on võrdeline zeta potentsiaaliga. Kiirus tavaliselt mõõdetakse laser-Doppleri anemomeetri abil. Arvutus põhineb teoorial, mida 1903. aastal kirjeldas Marian Smoluchowski. Smoluchowski teooria kehtib hajutatud osakeste mis tahes kontsentratsiooni või kuju korral. Kuid see eeldab piisavalt õhukest topeltkihti ja eirab pinna võimalikku panust juhtivus. Nendes tingimustes elektroakustilise ja elektrokineetilise analüüsi tegemiseks kasutatakse uuemaid teooriaid.On olemas seade, mida nimetatakse zeta-meetriks - see on küll kallis, kuid koolitatud operaator saab tõlgendada tema toodetud hinnangulisi väärtusi. Zeta-arvestid toetuvad tavaliselt ühele kahest elektroakustilisest efektist: elektrilise heliamplituudist ja kolloidvibratsiooni voolust. Zeta potentsiaali iseloomustamiseks elektroakustilise meetodi kasutamise eeliseks on see, et proovi ei pea lahjendama.
Zeta potentsiaali rakendused
Kuna suspensioonide ja kolloidide füüsikalised omadused sõltuvad suuresti osakeste ja vedelike liidese omadustest, on Zeta potentsiaali teadmisel praktilisi rakendusi.
Zeta potentsiaalimõõtmised on harjunud
- Valmistage ette kosmeetikatoodete, trükivärvide, värvainete, vahtude ja muude kemikaalide kolloidsed dispersioonid
- Hävitage soovimatud kolloidsed dispersioonid vee ja kanalisatsiooni töötlemisel, õlle ja veini valmistamisel ning aerosooltoodete dispergeerimisel
- Vähendage lisaainete maksumust, arvutades soovitud efekti saavutamiseks vajaliku miinimumkoguse, näiteks veepuhastuse ajal vette lisatud flokulandi koguse
- Valmistamise ajal tuleb lisada kolloidne dispersioon, nagu tsementides, keraamikas, katetes jne.
- Kasutage kolloidide soovitavaid omadusi, sealhulgas kapillaaride toimimist ja detergenti. Omadusi võib kasutada mineraalse flotatsiooni, lisandite imendumise, nafta eraldamisel reservuaarikivist, niisutamise ja värvide või katete elektroforeetilise sadestumise korral.
- Mikroelektroforees vere, bakterite ja muude bioloogiliste pindade iseloomustamiseks
- Iseloomustage saviveesüsteemide omadusi
- Paljud muud kasutusalad mineraalide töötlemisel, keraamika tootmisel, elektroonika tootmisel, ravimite tootmisel jne.
Viited
Ameerika filtreerimis- ja eraldamisühing "Mis on Zeta potentsiaal?"
Brookhaveni instrumendid, "Zeta potentsiaalsed rakendused".
Kolloidne dünaamika, elektroakustilised õpetused, "Zeta potentsiaal" (1999).
M. von Smoluchowski, härg. Int. Acad. Sci. Cracovie, 184 (1903).
Dukhin, S.S. ja Semenikhin, N.M. Koll. Zhur., 32, 366 (1970).