zeta电位,亦称为电动电位或电动电势,是指剪切面的电位,用于表征胶体分散系的稳定性,是现代材料科学、化学、生物医学等领域中非常重要的参数。具体地,zeta电位仪通常基于多种原理进行测量,如电泳法、电渗法、流动电位法和超声波法等,而其中超声波法因其特殊的优势逐渐受到广泛关注。
1.Zeta电位及其意义
-定义:Zeta电位,即剪切面的电位,是胶体颗粒在液体介质中的表面电荷状态的表征。
-重要性:Zeta电位可以指示胶体系统的稳定性。根据DLVO理论,胶体的稳定性取决于颗粒间的双电层互斥力与范德瓦尔斯吸引力的平衡。
2.电声法的工作原理
-传统方法:传统的Zeta电位测量多依赖于电泳法,即通过测量颗粒在外加电场下的移动速度来推算其表面电荷密度。
-电声法特点:电声法zeta电位仪采用声波信号,利用超声波穿透力强的特性,能够在不稀释样品的情况下进行原液测试,从而得到更加接近真实状态的Zeta电位值。
3.Stern模型
-双电层结构:Stern模型将双电层分为紧密层(Stern层或吸附层)和扩散层。
-Zeta电位位置:Zeta电位指的是剪切面的电位,该剪切面通常位于Stern层之外,与扩散层的起始位置相对应。
电声法zeta电位仪的特殊优势:
1.原液测试能力
-原液与稀释液差异:原液测试能更好地反映样品的真实Zeta电位,因为稀释可能改变颗粒的双电层结构。
-准确度提升:原液测试避免了因稀释导致的测量误差,提高了测试结果的准确性。
2.穿透力强的测量方式
-适应复杂样品:超声波具有强穿透力,适用于高浓度或不透光样品的Zeta电位测量。
-减少样品处理:减少了对样品进行预处理的需要,降低了测量过程中可能引入的人为误差。
3.非侵入性测量
-样品完整性保持:电声法不需要直接接触样品,保护了样品的完整性。
-适用范围广:非侵入性特点使得电声法能够广泛应用于各种形态的样品,包括固体、液体甚至气体。