Zeta电位作为表面特性的指标

各种物理方法通常用于固体表面的化学分析。然而，这些方法通常需要耗时的样品制备，或者它们对最外表面不够敏感。Zeta电位是用于描述固体表面化学的特征参数。它位于固体和周围液体之间的界面处。

Zeta电位代表表面电荷，当反应性（官能）基团在疏水表面上的亲水表面或水离子上解离时，在水溶液存在下发生的表面电荷。水相的pH值影响离解和吸附过程之间的平衡，探讨了表面的化学行为。

表面Zeta潜力

测量流电位和流电流以确定宏观固体表面的ζ电位。将水溶液设定为在限定的压力条件下穿过固体表面的流动。这SURPASS™3仪器By Anton Paar提供了全面的解决方案：其不同的测量单元格范围Surpass™3确定各种形状和尺寸的固体的Zeta电位。

在圆柱形电池中，纤维样品，粉末或颗粒布置在可渗透层中。测量液体流通过该纤维塞或粉末床（图1）。通过样品填充密度确定纤维或粉末样品的两侧的微分压力。这可以使用受监控的流动行为可重复地调整。

图1。用于纤维和粉末样品的圆柱形电池的示意图（1个圆柱形电池，2个电极，3个支撑盘，4个样品塞）。

在具有平面表面的样品的测量单元中，即夹紧电池和可调间隙电池，在两个相对的样品表面之间设定限定的间隙。在测量过程中，液体流过该间隙并在固体/液体界面处产生压力梯度和电荷分离。流电位或流电流是对表面电荷偏移的电响应。

在夹紧单元中，间隙的高度由间隔物限定，而在可调节间隙单元中，样品之间的距离连续调节（图2）。这允许研究具有粗糙表面，严重溶胀行为或高孔隙度的样品的表面性质。

独立于所用的测量电池，压力差连续降低，并测量所得到的流电位（或流电流）。这两个测量参数之间的关系是线性的（图3），具有斜率杜_str./dδp或dl_str./dΔp与zeta势成正比。

作为固体和周围液体之间的界面的性质，Zeta电位也受液相电导率或电解质浓度的影响。常见的电解质是0.001mol / L的单纯盐的溶液，例如KCl或NaCl。这允许再现的电导率设置。低电解液浓度也确保了测量方法的高灵敏度。

表征固体表面的优选方法是改变水溶液的pH值，从而实现表面的滴定。功能性表面基团的解离导致表面上的电荷载体的形成。这些电荷载体的数量随pH值而变化。这种关系允许定性见解这些官能团的化学性。还可以计算酸性或基本表面实体的PK值。SUR-PASS™3的集成滴定单元自动设置pH值，例如，以确定等电点。

将化学物质添加到水溶液（多重离子，阴离子或阴离子或阳离子表面活性剂，聚电解质，蛋白质）中的进一步施加进一步应用于这些组分与固体表面的选择性相互作用。例如，这允许研究纺织纤维或塑料表面上表面活性剂的吸附过程。另一个例子是由于在其表面上的二价阳离子的选择性吸附而导致过滤膜的ζ电位的变化。

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