zeta電位測試PPT課件

1、1,ZETA電位測試,1/20,2,2/20,內(nèi)容摘要：,1.Zeta電位的定義； 2.Zeta電位與分散體系穩(wěn)定性之間的關(guān)系； 3.影響Zeta電位的因素； 4.Zeta電位的測量原理。,3,1.1 Zeta電位,膠體顆粒在液體中是帶電的。當(dāng)固體與液體接觸時，固液兩相界面上就會帶有相反符號的電荷。,3/20,Zeta電位（Zeta potential），又叫電動電位或電動電勢（-電位或-電勢），是指剪切面(Shear Plane)的電位，是表征膠體分散系穩(wěn)定性的重要指標。,4,Stern模型： 擴散雙電層可分為兩層： 一層為緊靠粒子表面的緊密 層（亦稱Stern層或吸附層） 另一層為擴散層。

2、,4/20,5,5/20,6,由于質(zhì)點表面總有一定數(shù)量 的溶劑分子與其緊密結(jié)合， 因此在電動現(xiàn)象中，這部分 溶劑分子與粒子將作為一個 整體運動，在固液相之間 發(fā)生相對移動時也有剪切面存在。盡管剪切面的確切位置不知道，但可以合理地認為它在Stern層之外，并深入到擴散層之中。,Stern模型：,6/20,7,1.2 Zeta電位與分散體系的穩(wěn)定性,1、DLVO理論（描述膠體穩(wěn)定的理論）：膠體體系的穩(wěn)定性是當(dāng)顆粒相互接近時它們之間的雙電層互斥力與范德瓦爾斯互吸力的凈結(jié)果。,此理論提出：當(dāng)顆粒彼此接近時它們之間的能量障礙來自于互斥力，當(dāng)顆粒有足夠的能量克服此障礙時，互吸力將使顆粒進一步接近并不可逆的

3、粘在一起。,7/20,8,1.2 Zeta電位與分散體系的穩(wěn)定性,2、Zeta電位可用來作為膠體體系穩(wěn)定性的指標 如果顆粒帶有很多負的或正的電荷,也就是說很高的Zeta電位,它們會相互排斥,從而達到整個體系的穩(wěn)定性。 如果顆粒帶有很少負的或正的電荷,也就是說它的Zeta電位很低,它們會相互吸引,從而達到整個體系的不穩(wěn)定性。,8/20,9,一般來說, Zeta電位愈高,顆粒的分散體系愈穩(wěn)定。,水相中顆粒分散穩(wěn)定性的分界線一般認為在+30mV或-30mV。,如果所有顆粒都帶有高于+30mV或低于-30mV的zeta電位,則該分散體系應(yīng)該比較穩(wěn)定。,9/20,10,1.3 影響Zeta電位的因素,分

4、散體系的Zeta電位可因下列因素而變化: pH 的變化 溶液電導(dǎo)率的變化 某種特殊添加劑的濃度,如表面活性劑,高分子 測量一個顆粒的zeta電位隨上述變量的變化可了解產(chǎn)品的穩(wěn)定性，反過來也可決定生成絮凝的最佳條件。,10/20,11,1.4 Zeta電位與pH,pH影響zeta電位最重要的因素,11/20,12,2 . 1 Zeta電位測量光路配置,12/20,13,2 . 2 Zeta電位測量理論,在一平行電場中,帶電顆粒向相反極性的電極運動，顆粒的運動速度與下列因素有關(guān): 電場強度，介質(zhì)的介電常數(shù)，介質(zhì)的粘度（均為已知參數(shù)）Zeta電位（未知參數(shù)） Zeta電位與電泳淌度之間由Henry方

5、程相連,13/20,14,-電泳淌度,-Henry函數(shù),-介電常數(shù)（F/m）,-zeta電位（mv）,-粘度（Poise）,Huckel近似,smoluchowski近似,Zeta電位計算公式,14/20,15,由Henry方程可以看出，只要測得粒子的淌度（單位電場下的電泳速度稱為淌度 ），查到介質(zhì)的粘度、介電常數(shù)等參數(shù)，就可以求得Zeta電位。,15/20,16,2.3.1淌度測量方法,多普勒效應(yīng)測量法 直接觀測法 在早期，測量粒子淌度時，是在分散體系兩端加上電壓，用顯微裝置觀測。,16/20,17,2.3.2多普勒效應(yīng)測量法,當(dāng)測量一個速度為C，頻率為 的波時，假如波源與探測器之間有一相對

6、運動（速度V), 所測到的波頻率將會有一多普勒位移。 在電場作用下運動的粒子，當(dāng)激光打到粒子上時，散射光頻率會有變化。散射光與參考光疊加后頻率變化表現(xiàn)得更為直觀，更容易觀測。將光信號的頻率變化與粒子運動速度聯(lián)系起來，即可測得粒子的淌度。（如下圖）,17/20,18,散射光與入射光頻率相同,散射光與入射光頻率不同,參考光F1與散射光F2,參考光F1與散射光F2,A,B,A,.,.,(設(shè)顆粒運動速度為v),當(dāng)v=0時,當(dāng)v0時,2.3.2多普勒效應(yīng)測量法,18/20,激光波向左傳播,c,19,.,.,2.3.2多普勒效應(yīng)測量法,19/20,粒子運動速度 ，入射光速度 ，波長 ，頻率 ； 散射光頻率

7、 .（設(shè)頻率差 ）,20,20/20,內(nèi)容小結(jié)：,1.Zeta電位的概念。 2.Zeta電位與分散體系穩(wěn)定性之間的關(guān)系。 3.影響Zeta電位的因素： pH 的變化 溶液電導(dǎo)率的變化 添加劑的濃度 4.Zeta電位的計算公式 5.粒子淌度 即,21,22,23,24,25,Stern模型： 擴散雙電層可分為兩層： 一層為緊靠粒子表面的緊密 層（亦稱Stern層或吸附層） 另一層為擴散層。,4/20,26,由于質(zhì)點表面總有一定數(shù)量 的溶劑分子與其緊密結(jié)合， 因此在電動現(xiàn)象中，這部分 溶劑分子與粒子將作為一個 整體運動，在固液相之間 發(fā)生相對移動時也有剪切面存在。盡管剪切面的確切位置不知道，但可以合理地認為它在Stern層之外，并深入到擴散層之中。,Stern模型：,6/20,27,一般來說, Zeta電位愈高,顆粒的分散體系愈穩(wěn)定。,水相中顆粒分散穩(wěn)定性的分界線一般認為在+30mV或-30mV。,如果所有顆粒都帶有高于+30mV或低于-30mV的zeta電位,則該分散體系應(yīng)該比較穩(wěn)定。,9/20,28,1.4 Zeta電位與pH,pH影響zeta電位最重要的因素,11/20,29,散射光與入射光頻率相同,散射光與入射光頻率不同,參考光F1與散射光F2,參考光F1與散射光F2,A,B,A,.,.,(設(shè)顆粒運動速度為v),當(dāng)v=0時,當(dāng)v0時,2.3.2多普勒效應(yīng)測量法,18