【纳米电位】Zeta电位概念及检测原理浅析

发布网友发布时间：2024-10-07 04:47

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热心网友时间：2024-11-23 20:17

Zeta电位，作为表征分散体系稳定性的关键指标，反映了粒子表面存在的净电荷对周围离子分布的影响。根据Stern双电层理论，双电层由内层区和外层分散区组成，内层离子与粒子紧密结合，外层离子形成较为松散的电子云。在分散区内存在流体力学剪切层，其上电位即为Zeta电位。Zeta电位实质上是扩散层的电位差。

Zeta电位的变化受多种因素影响，其中pH值是最重要的一环。在不同的pH值下，分散体系中的带电粒子与反相电荷粒子的相互作用强度不同，进而影响Zeta电位。通过酸碱调节，可以优化胶体产品的运输和储存，找到等电点，即胶体最不稳定的状态。

分散剂的电导率（离子强度）也对Zeta电位产生影响。随着离子浓度的增加，双电层厚度减小，导致Zeta电位绝对值减小，颗粒更易聚集。三价离子（如Al3+）比单价离子（如Na+）对双电层压缩作用更强。

选择性吸附离子浓度的微小变化，即可对Zeta电位产生显著影响，甚至改变颗粒的电荷状态。特殊添加剂对胶体Zeta电位有显著影响，这为稳定配方产品的研发提供了科学依据。

Zeta电位的测量通常通过动态散射光纳米粒度仪实现。该设备利用电化学原理将Zeta电位转化成粒子淌度的测量，进而通过动态光散射和多普勒效应检测粒子的运动速度。多普勒效应使得散射光频率变化更为直观，便于观测。通过测量粒子淌度，即可计算出Zeta电位。

综上所述，Zeta电位在纳米材料领域的价值主要体现在它与胶体分散稳定性之间的密切关系。Zeta电位的数值反映了颗粒间相互作用强度，分子或分散粒子越小，Zeta电位的绝对值越高，体系越稳定。Zeta电位的测量对于研究胶体中颗粒与电解质的相互作用、了解分散机理、控制静电分散具有重要意义。因此，在墨水染料、生物医药、纳米材料和水处理等领域，Zeta电位都是不可或缺的参数。