ZETA電位

ZETA電位（Zeta potential）是指剪下面(Shear Plane)的電位，又叫電動電位或電動電勢（ζ-電位或ζ-電勢），是表征膠體分散系穩定性的重要指標。

目前測量Zeta 電位的方法主要有電泳法、電滲法、流動電位法以及超音波法,其中以電泳法套用最廣。

基本介紹

• 中文名：ZETA電位
• 外文名：Zeta potential
• 又叫：電動電位或電動電勢
• 概念：指剪下面(Shear Plane)的電位
• 性質：表征膠體分散系穩定性的重要指標
• 測量方法：電泳法電滲法流動電位法超音波法

簡介

由於分散粒子表面帶有電荷而吸引周圍的反號離子，這些反號離子在兩相界面呈擴散狀態分布而形成擴散雙電層。根據Stern雙電層理論可將雙電層分為兩部分，即Stern層和擴散層。Stern層定義為吸附在電極表面的一層離子（IHP or OHP）電荷中心組成的一個平面層，此平面層相對遠離界面的流體中的某點的電位稱為Stern電位。穩定層(Stationary layer) (包括Stern層和滑動面slipping plane以內的部分擴散層) 與擴散層內分散介質(dispersion medium)發生相對移動時的界面是滑動面(slipping plane)，該處對遠離界面的流體中的某點的電位稱為Zeta電位或電動電位（ζ-電位），即Zeta電位是連續相與附著在分散粒子上的流體穩定層之間的電勢差。它可以通過電動現象直接測定。

J.Colloid Interface.Sci 258(2003)40-44

測量方法

Zeta電位的重要意義在於它的數值與膠態分散的穩定性相關。Zeta電位是對顆粒之間相互排斥或吸引力的強度的度量。分子或分散粒子越小，Zeta電位的絕對值（正或負）越高，體系越穩定，即溶解或分散可以抵抗聚集。反之，Zeta電位（正或負）越低，越傾向於凝結或凝聚，即吸引力超過了排斥力，分散被破壞而發生凝結或凝聚（需注意的是，Zeta電位絕對值代表其穩定性大小，正負代表粒子帶何種電荷）。Zeta電位與體系穩定性之間的大致關係如下表所示。

Zeta電位[mV]	膠體穩定性
0 到 ±5,	快速凝結或凝聚
±10 到 ±30	開始變得不穩定
±30 到 ±40	穩定性一般
±40 到 ±60	較好的穩定性
超過±61	穩定性極好

Zeta電位的主要用途之一就是研究膠體與電解質的相互作用。由於許多膠質，特別是那些通過離子表面活性劑達到穩定的膠質是帶電的，它們以複雜的方式與電解質產生作用。與它表面電荷極性相反的電荷離子(抗衡離子)會與之吸附，而同樣電荷的離子（共離子）會被排斥。因此，表面附近的離子濃度與溶液中與表面有一定距離的主體濃度是不同的。靠近表面的抗衡離子的積聚禁止了表面電荷，因而降低了zeta電位。

Zeta電位的測量使我們能夠詳細了解分散機理，它對靜電分散控制至關重要。對於釀造、陶瓷、製藥、藥品、礦物處理和水處理等各個行業，ZETA 電位是極其重要的參數。

套用

在造紙行業中，檢測纖維和填料表面的Zeta電位，可以有效的輔助化學品助劑的添加，與PCD顆粒電荷測定儀一起配合檢測，可以有效分析和控制紙機濕部系統。造紙行業使用的Zeta電位儀均採用流動電勢法，利用流體流動剝離纖維或填料表面的相反離子電荷，然後通過純鉑金電極來檢測流動電勢，結合電導率儀器計算出Zeta電位。國際上主要的生產廠家是瑞典BTG公司。