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Zeta電位的前世今生三: Zeta電位測試的影響因素

Zeta電位的前世今生三: Zeta電位測試的影響因素
丹東百特  2022-06-02  |  閱讀:6960

在上一期的推送《Zeta電位的前世今生二:Zeta電位測量技術(shù)的進(jìn)展》中,,我們知道Zeta電位是反映懸液中顆粒表面帶電的重要參數(shù),,那么顆粒的懸浮環(huán)境必然會對電位產(chǎn)生較大的影響,,比如懸液中的pH值,、電導(dǎo)率以及小分子組份的濃度等,,都會對懸浮顆粒表面產(chǎn)生影響,,從而直接影響到體系的Zeta電位和穩(wěn)定性,。為了能夠系統(tǒng)的對不同的影響因素考察,我們使用丹東百特的BeNano納米粒度及Zeta電位分析儀分別對不同體系進(jìn)行了研究,。


一,、pH值對電位數(shù)據(jù)的影響


將10mg聚丙烯酰胺乳膠球樣品分散在10mL純凈水中得到母液,通過添加鹽酸和氫氧化鈉調(diào)節(jié)樣品pH值,,并在不同pH值下檢測其Zeta電位,,結(jié)果如下:


微信圖片_20220602093522.png

圖1. 不同pH值下樣品的Zeta電位曲線


通過曲線可以看到,在pH 2-9范圍內(nèi),,隨著pH降低,,樣品Zeta電位從較高的負(fù)值向0趨近。這是由于溶液環(huán)境中的[H+]濃度隨pH降低逐漸增高,,樣品表面的負(fù)電逐漸被中和,,趨向于攜帶更多的正電荷造成的。


二,、電導(dǎo)率對電位數(shù)據(jù)的影響


采用Duke的聚苯乙烯乳膠球作為研究對象,,通過加入不同濃度的氯化鈉水溶液來配置一系列不同電導(dǎo)率的乳液,測試其Zeta電位,,結(jié)果如下:


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圖2. 不同電導(dǎo)率下樣品的Zeta電位曲線


從上圖中可以看到隨著電導(dǎo)率的變大,,Zeta電位絕對值呈變小的趨勢,。這是因為在溶液中離子強(qiáng)度與鹽的價態(tài)和濃度相關(guān)。鹽的價態(tài)越高,,濃度越高,,離子強(qiáng)度越高,對于顆粒表面電勢屏蔽作用越強(qiáng),,顆粒的Zeta電位相應(yīng)的越低,。


三、組成成分濃度變化對電位數(shù)據(jù)的影響


采用一款納米金剛石粉末作為原料,,然后將該粉末分別懸浮在含有不同濃度的乙醇胺的水溶液中,,在相同條件下分別測試該金剛石顆粒的Zeta電位,數(shù)據(jù)如下:


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通過上表可以看出,,在加入不同量的乙醇胺的環(huán)境中,,樣品的Zeta電位有明顯差別。3個樣品的Zeta電位均為負(fù)值,,說明納米金剛石在這三個環(huán)境中均攜帶負(fù)電荷,。分散在水中的1#樣品的電導(dǎo)率較低,其Zeta電位在-20mV以上相對較高,,而分散在醇胺溶液中的2#和3#樣品電導(dǎo)率高于水,,Zeta電位明顯降低。說明乙醇胺的存在明顯對金剛石表面電荷有抑制作用,,濃度越高,,其體系也越不穩(wěn)定。

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