高分辨zeta电位及激光粒度分析仪
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不能这样说,有时加点增稠剂或触变助剂立即变稠,但固体含量是没影响的.而且如果固含量不变,合成时加大分子量,粘度一般也会增加.所以必须区别对待
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粘度值越高稠度越稠、固含量也就越高----正解。
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Zeta电位（Zeta potential）又叫电动电位或电动电势（ζ-电位或ζ-电势），是指剪切面(ShearPlane)的电位，是表征胶体分散系稳定性的重要指标。Zeta电位是表面化学的一种度量手段。Zeta电位的重要意义在于它的数值与胶态分散的稳定性相关。Zeta电位是对颗粒之间相互排斥或吸引力的强度的度量。分子或分散粒子越小，Zeta电位（正或负）越高，体系越稳定，即溶解或分散可以抵抗聚集。反之，Zeta电位（正或负）越低，越倾向于凝结或凝聚，即吸引力超过了排斥力，分散被破坏而发生凝结或凝聚。
由于分散粒子表面带有电荷而吸引周围的反号离子，这些反号离子在两相界面呈扩散状态分布而形成扩散双电层。根据Stern双电层理论可将双电层分为两部分，即Stern层和扩散层。当分散粒子在外电场的作用下，稳定层与扩散层发生相对移动时的滑动面即是剪切面，该处对远离界面的流体中的某点的电位称为Zeta电位或电动电位（ζ-电位）。即Zeta电位是连续相与附着在分散粒子上的流体稳定层之间的电势差。
Zeta电位的测量使我们能够详细了解分散机理，它对静电分散控制至关重要。对于酿造、陶瓷、制药、药品、矿物处理和水处理等各个行业，ZETA电位是极其重要的参数。
什么是zeta电位？
胶体是一种颗粒分散在流体中的悬浮体系，通常颗粒的直径小于10微米，许多体系均属于胶体，如油漆、墨水、牛奶、血液，以及许多药品和食品。分散体系、胶体和界面物理化学已经渗透到物理化学、高分子材料、涂料工业、环境保护、新材料、微电子、生命科学、造纸、水处理、日用化工、农业土壤、选矿、制药等学科和领域，各领域中涉及胶体及各类分散体系的重要理论探讨及解决实际问题时，往往都要测定表面(界面)电性，因此表面(界面)电性的测量技术就显得及其重要。
分散在水性体系中的大部分颗粒都将主要通过表面基团的电离或带电粒子的吸附而获得表面电荷。这些表面电荷会改变周围粒子的分布情况，在微粒周围形成不同于本体溶液的一层。如果微粒发生移动，例如在布朗运动，这层也将作为颗粒的一部分发生移动。Zeta电位是在滑移面的电位，滑移面以内的颗粒和离子作为一个整体运动。在该平面的电荷将对溶液中离子的浓度和类型非常敏感。
Zeta电位是主要的粒子间相互作用力之一。具有较高Zeta电位的同电荷号的颗粒，不论正负，都将互相排斥。通常来说，正负电荷符号都可以形成高Zeta电位，即+30mV都将视为高zeta电位。对于足够小、低密度足以停留在悬浮液中的分子和颗粒来说，高zeta电位意味着较高稳定性，即溶液或分散液将具有抗凝聚性。19世纪50年代制成的法拉第金溶胶现在保存在伦敦的科学博物馆，由于其高zeta电位，它仍然是稳定的分散液，微粒的凝聚速率已降低到了难以察觉的水平。
Zeta电位与双电层
当颗粒浸入一种液体时，很多原因会引起颗粒的表面带上电荷。一些最常见的带电机理包括：颗粒表面吸附带电的表面活性剂（如在由离子型表面活性剂稳定的乳化液中），固体晶格失去离子（在照相感光乳剂中使用的银色卤化物颗粒）和表面基团的离子化（聚合物微球中的羧酸盐）。这些过程产生的表面电荷密度，用库伦/平方米表示，这是表达表面电荷的基本方法。电荷不能直接测得，只能通过颗粒产生的电场来测量。因此表面电荷通常由颗粒的表面电位来描述，而不是电荷密度，尽管他们通常可以相互换算。与表面电位不同，Zeta电位是距离颗粒表面一定距离处的电位。在最简单的近似计算中，电位的衰减与颗粒表面距离呈指数函数关系，衰减率取决于电解质溶液的组成。
粒子表面存在的净电荷，影响粒子界面周围区域的离子分布，导致接近表面抗衡离子（与粒子电。荷相反的离子）浓度增加。于是，每个粒子周围均存在双电层。围绕粒子的液体层存在两部分：一是内层区，称为Stern层，其中离子与粒子紧紧地结合在一起；另一个是外层分散区，其中离子不那么紧密的与粒子相吸附。在分散层内，有一个抽象边界，在边界内的离子和粒子形成稳定实体。当粒子运动时（如由于重力），在此边界内的离子随着粒子运动，但此边界外的离子不随着粒子运动。这个边界称为流体力学剪切层或滑动面（slippingplane）。在这个边界上存在的电位即称为Zeta电位。
Zeta电位与胶体的稳定性（DLVO理论）
在1940年代Derjaguin，Landau，Verway与Overbeek提出了描述胶体稳定的理论，认为胶体体系的稳定性是当颗粒相互接近时它们之间的双电层互斥力与范德瓦尔互吸力的净结果。此理论提出当颗粒接近时颗粒之间的能量障碍来自于互斥力，当颗粒有足够的能量克服此障碍时，互吸力将使颗粒进一步接近并不可逆的粘在一起。Zeta电位可用来作为胶体体系稳定性的指示：如果颗粒带有很多负的或正的电荷，也就是说很高的Zeta电位，它们会相互排斥，从而达到整个体系的稳定性；如果颗粒带有很少负的或正的电荷，也就是说它的Zeta电位很低，它们会相互吸引，从而达到整个体系的不稳定性。一般来说，Zeta电位愈高，颗粒的分散体系愈稳定，水相中颗粒分散稳定性的分界线一般认为在+30mV或-30mV，如果所有颗粒都带有高于+30mV或低于-30mV的zeta电位，则该分散体系应该比较稳定
Zeta电位与体系稳定性之间的大致关系如下:
Zeta电位[mV]&& 胶体稳定性
0&& 到 ±5，&&&& 快速凝结或凝聚 ±10 到 ±30&&&& 开始变得不稳定 ±30 到 ±40&&&& 稳定性一般 ±40 到 ±60&&&& 较好的稳定性 &&& 超过±61&&& 稳定性极好
zeta电位测定原理
目前测量Zeta电位的方法主要有电泳法、电渗法、流动电位法以及超声波法，其中以电泳法应用最广。
电泳法zeta电位测定
为了了解如何测量zeta电位，我们需要理解它的基本测量方法--电泳。对许多熟悉利用此法进行高分子分离的人来说，颗粒电泳也是一个类似现象。悬浮于介质中的颗粒被置于一电场中；如果带电他们会在电场产生流动，阳性颗粒朝负极流动，阴性颗粒朝正极流动。然而，颗粒并不是独自流动，他们周围会携带一薄层离子和溶剂。这一分离固定媒介与移动颗粒及其携带的离子和溶剂的界面叫做流体剪切面，而zeta电位正是这一界面的电位。因此zeta电位可以通过测量颗粒在已知电场中的流速来测定。早期的测量仪器（Rank微电泳仪）通过充满误差，慢速度的手动方法观察颗粒。幸运地是我们现在有了一系列的利用移动颗粒中的散射光多普勒位移测量此速率的新仪器-Zetasizer系列。现代信号复元技术能够可靠的测量颗粒移动中的微小变化(在1015赫兹中仅仅几十赫兹)，并自动计算样品中zeta电位的分布。大多数系统在水介质中的这一值在±100mV范围内。
电泳速度是采用激光多普勒频移测定法来进行的，当测量一个速度为C，频率为no的波时，假如波源与探测器之间有一相对运动（速度V)，所测到的波频率将会有一多普勒位移。在电场作用下运动的粒子，当激光打到粒子上时，散射光频率会有变化。散射光与参考光叠加后频率变化表现得更为直观，更容易观测。将光信号的频率变化与粒子运动速度联系起来，即可测得粒子的淌度。通过输入分散剂粘度，并应用Smoluchowski或者Huckel理论，将该迁移率转换成zeta电位。这些理论是对于大多数应用有效。最近有更多模型出现，能够对特定体系进行更加确切的转换，但需要对分散体系的更多的了解。
zeta电位的应用
典型用途在于微粒悬浮液的配方制定。Zeta电位可以用于评价配方中每种添加剂的作用。添加剂可能具有令人惊奇的作用；据了解，一些以悬浮液的形式销售的材料的zeta电位对于特定配方比较敏感，一些配方将会使zeta电位大大降低。添加剂的作用或作用程度有时是无法预测的。Zeta电位还可以用来评价产品随时间的变化，如水解或气体的进入，用于增加保质期。
Zeta电位的主要用途之一就是研究胶体与电解质的相互作用。由于许多胶质，特别是那些通过离子表面活性剂达到稳定的胶质是带电的，它们以复杂的方式与电解质产生作用。与它表面电荷极性相反的电荷离子(抗衡离子)会与之吸附，而同样电荷的离子（共离子）会被排斥。因此，表面附近的离子浓度与溶液中与表面有一定距离的主体浓度是不同的。靠近表面的抗衡离子的积聚屏蔽了表面电荷，因而降低了zeta电位。离子可以根据他们与液体表面的相互作用简单的分为三类：
非选择离子是指那些仅通过纯粹的静电方式被吸附在表面的离子，是一个非特定吸附的过程。如果我们通过这类离子的浓度函数测量胶质的zeta电位，会发现离子的屏蔽效应逐渐降低了zeta电位（非表面电位），这条渐近线在高电解质浓度时趋于零。
特定吸附离子与表面产生化学相互作用，例如与表面基团络合。由于他们的浓度增加，从而屏蔽了zeta电位，但是由于离子浓度的增加，表面的化学键合(与静电截然不同)引起了大量的离子吸附于原来的颗粒使电荷产生中和并发生逆转。（在这样的体系中，我们看到在电荷逆转前在某一特定的电解质浓度中有一个零电荷点(PZC)。
电位决定离子(PDI)是特定吸附粒子的特例；这一术语通常专指那些在任何过程中引起颗粒带电的离子。例如，大多数聚合体微球带电是因为它们表面有羧酸盐；这些基团的离子化导致其带电，所以H+是这一表面的PDI。同样，Ag+和I-是碘化银颗粒的PDI。特定吸附离子和电位决定离子的区别经常会被混淆，特别是在那些没有完全理解其表面化学的体系中。
胶质现象的主要应用领域是了解稳定性和絮凝效果。这就是DLVO理论(Deryaguin-Landau-Verwey-Overbeek)。这一理论简单的说明了胶体的稳定性是由范德华吸引力和表面电荷电斥力达到平衡来实现的。如果zeta电位降到某一水平之下，胶体会由于吸引力而聚合。相反的，高zeta却保持了稳定的体系。电斥力和范德华力正好达到平衡时的电解浓度称为临界絮凝浓度或CFC。非选择离子引起了zeta电位在高浓度时的连续下降，所以我们看到一个单独的CFC，胶体在更高浓度的电解质中也都凝聚。相反，特定吸附离子引起的电荷逆转足够使胶体重新稳定。在这种情况下，我们可以看到一个高位和低位的CFC，它们之间有一个不稳定的区域。
影响Zeta电位的因素
分散体系的Zeta电位可因下列因素而变化：
A.pH的变化B.溶液电导率的变化C.某种特殊添加剂的浓度，如表面活性剂，高分子测量一个颗粒的zeta势能作为上述变量的变化可了解产品的稳定性，反过来也可决定生成絮凝的最佳条件。
Zeta电位与pH影响zeta电位最重要的因素是pH，当谈论zeta电位时，不指明pH根本一点意义都没有。假定在悬浮液中有一个带负电的颗粒；假如往这一悬浮液中加入碱性物质，颗粒会得到更多的负电；假如往这一悬浮液中加入酸性物质，在一定程度时，颗粒的电荷将会被中和；进一步加入酸，颗粒将会带更多的正电。
Zeta电位对pH作图在低pH将是正的，在高pH将是负的，这中间一定有一点会通过零zeta电位，这一点称为等电点，是相当重要的一点，通常在这一点胶体是最不稳定的。
Zeta电位与电导率
双电层的厚度与溶液中的离子浓度有关，可根据介质的离子强度进行计算，离子强度越高，双电层愈压缩同，离子的化合价也会影响双单层的厚度，三价离子(Al3+)将会比单价离子(Na+)更多的压缩双电层。无机离子可有两种方法与带电表面相作用：1.非选择性吸附.对于等电点没有影响2.选择性吸附.会改变等电点即使很低浓度的选择性吸附离子，也会对Zeta电位有很大的影响，有时选择性吸附离子甚至会造成颗粒从带负电变成带正电，从带正电变成带负电。
Zeta电位与添加剂浓度
研究样品中的添加剂浓度对产品zeta电位的影响可为研发稳定配方的产品提供有用的信息，样品中已知杂质对zeta电位的影响可作为研制抗絮凝的产品的有力工具。
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