Измерение дзета потенциала

Дзета потенциал – это электрический потенциал, который возникает при перемещении частиц между концентрированным слоем ионов на поверхности частиц и слоем ионов среды, окружающей частицы.

Определение дзета-потенциала играет огромную роль во множестве сфер производственной и исследовательской деятельности, в том числе, в пивоварении, медицине, фармацевтической промышленности,  переработке полезных ископаемых и приложениях водоочистки.

Такой физико-химический параметр как дзета потенциал является очень важной характеристикой состояния стабильности микробной флоры. Для измерения дзета потенциала применяются специальные анализаторы, позволяющие дополнительно проводить лабораторные измерения размера частиц. Стабильность микробной флоры имеет большое значение при создании ряда композитных продуктов, в том числе, суспензий, эмульсий или коллоидов. Измерения широко применяются в геологии и горно-металлургической промышленности, биологии и пищевой отрасли, при производстве керамики и полимеров.

Результаты измерений на специальных анализаторах размера частиц и дзета-потенциала на любых производственных и научно-исследовательских этапах способствуют изучению такого важного параметра, как стабильность. При разработке таких композиционных продуктов как суспензии, эмульсии или коллоиды, это является  крайне важным моментом. Так как стабильность предполагаемых композиций помогает определить возможное поведение продукта в различных условиях. Поэтому определению дзета потенциала уделяют особое внимание. Кроме того, четкое понимание аспектов системной стабильности дает возможность предельно грамотно оптимизировать исследовательский этап, а также  способно повысить качество производимой продукции.  

На границе между коллоидной частицей, которая способна к движению в электрическом поле, и окружающей жидкостью возникает потенциал. Его наличие на границе скольжения дисперсных частиц вырабатывает на них одноименные заряды и электростатические силы отталкивания. Это обеспечивает устойчивость коллоидного раствора и препятствует соединению частиц. Ем выше абсолютное значение дзета-потенциала, тем больше у белковых частиц отталкивающей силы. То есть, дзета потиенциал это и есть мера устойчивости коллоидной массы.  

Измерение дзета-потенциала происходит  в специальных электрофоретических камерах используя формулу Энштейна – Смолуховского z= 4phW/(e• Е), где ;h - вязкость жидкости, W -скорость перемещения частиц; e -электрический потенциал жидкости, а Е-напряжение электрического поля. Другими словами измерение потенциала происходит по методу электрофоретического рассеивания света. 

Некоторые виды анализаторов потенциала используют сложные электрофорезные ячейки и камеры высокого разрешения. Они могут производить анализ в огромном диапазоне измерения дзета-потенциала  от -200 мВ до +200 мВ с диапазоном рабочих температур от 2 до 60 °С

При измерении вначале образец помещают в измерительную кювету с электродами, которые создают электромагнитное поле. Автоматическое программное обеспечение самостоятельно настраивает оптимальную взаимосвязь между опорным сигналом, излучаемого лазерным диодом и рассеиваемой частью излучения. 

В процессе измерений дзета потенциала происходит снятие двух параметров: в присутствие и в отсутствие электромагнитного поля. Величина допплеровского дрейфа вычисляется по разности пиковых частот этих параметров, что позволяет рассчитать среднюю подвижность частиц и их дзета-потенциал. Использование фазового анализа вместо обычного анализа интенсивности дает возможность произвести более точные измерения мелких допплеровских отклонений. Это делает возможным измерения образцов с сильно ионизованными частицами или растворителей с высокой диэлектрической проницаемостью.

Если вы в дальнейшем хотите заняться измерением дзета потенциала, то РВС поможет Вам выбрать правильные и надежные анализаторы размера частиц и дзета потенциала.