談粒度不得不說zeta電位,很多微納米產品都需要表征其穩定性,粒度大小、zeta電位、PH值、溫度、產品配方等會影響樣品穩定性,而zeta電位是樣品穩定性比較直觀的一個參數。
很多資料都談及樣品的zeta電位juedui值在30mV以上就表示樣品比較穩定。事實是如此嗎?30mV是體系的平均zeta電位,對于樣品中每一個顆粒的zeta電位是否是一樣呢?相信你看完上海艾飛思的分享會有一個答案。
1. 什么是zeta電位?
粒子表面存在的凈電荷,影響粒子界面周圍區域的離子分布,導致接近表面抗衡離子(與粒子電荷相反的離子)濃度增加。于是,每個粒子周圍均存在雙電層。
結合上圖大家可以看出,繞粒子的液體層存在兩部分:一是內層區,稱為緊密層(Stern層),其中離子與粒子緊緊地結合在一起;另一個是擴散層,其中離子松散地與粒子相吸附。
在分散層內,有一個抽象邊界,在邊界內的離子和粒子形成穩定實體。當粒子運動時,在此邊界內的離子隨著粒子運動,但此邊界外的離子不隨著粒子運動。這個邊界稱為流體力學剪切層或滑動面(slipping plane)。在這個邊界上存在的電位即稱為Zeta電位。
2. 常見的測試zeta電位方法有幾種?
1)電泳光散射法
市面上常見的測試zeta電位的方法是利用光學法,也就是電泳光散射法,由于此方法可以和動態光散射法相結合,隨著納米粒度及zeta電位儀的市場擴大,這種方法也被廣大客戶接受,執行ISO-13099-2標準。
此方法的弊端有:
* 樣品必須要進行稀釋后測試;
* 不同濃度對測試結果影響比較大;
* 測試結果重復性較差,一般在±10mV以內;
市面上常見的廠家有法國Cordouan,英國馬爾文等品牌。
2)超聲電聲法(執行標準ISO-13099-1)
電聲法是采用聲波信號,因此設備有聲波的優勢。穿透力強,可以進行原液測試。原液測試樣品的zeta電位時和稀釋后測試結果會不一樣,因為原液時顆粒的雙電層被壓縮。
目前市面上典型的廠家有美國DT,美國MAS。
此方法優勢有:
* 樣品無需稀釋,原液進行測試分析樣品的粒徑和zeta電位值,更加準確表征樣品本身狀態。
* 測試結果重復性比較好。一般在±0.3mV以內。
* 可以測試微觀參數,如德拜長度,杜坎數,雙電層的面電荷密度等。
3)流動電位法
以上兩種方法主要是測試液體的zeta電位,有很多客戶需要測試固體表面的zeta電位,中空纖維內部的zeta電位,膜表面的zeta電位等如下圖各式樣品,此時即需要流動法來進行測試。即在樣品池中加入樣品,在一定壓力梯度下將緩沖液推入樣品池,緩沖液會帶動樣品表面的電荷流向樣品池兩邊的電極,測試得到電壓值。
目前市面上只有兩家企業有此項技術,法國CAD和安東帕。各家都有其獨特的技術優勢。
所以,測試zeta電位時更重要的是要清楚的知道樣品中有多少zeta電位值比較小的顆粒存在!然后想辦法減小此部分的含量。
此方法優勢:
* 可以得到zeta電位分布情況;
* 得到每個粒子的zeta電位值;
* 進行統計不同zeta電位的顆粒的數量,從而得到百分比;
* 可視化,直觀的看到粒子的運動速度和軌跡,便于教學演示;
* 可以測試氣泡的zeta電位值;
* 能夠區分顆粒修飾程度和表面修飾結構的不同;