Zeta電位的概念及意義

Zeta 電位指剪切面(Shear Plane)的電位，又叫電動(dòng)電位或電動(dòng)電勢(shì)(ζ-電位或ζ-電勢(shì))，是表征膠體分散系穩(wěn)定性的重要指標(biāo)。測(cè)量Zeta 電位的方法主要有電泳法、電滲法、流動(dòng)電位法以及超聲波法，其中以電泳法應(yīng)用較多。市場(chǎng)上常見的納米粒度儀測(cè)量Zeta 電位主要也是采用了電泳法，是利用多普勒電泳光散射測(cè)量納米顆粒的Zeta電位。

電泳法原理

帶電顆粒在外加電場(chǎng)作用下發(fā)生定向移動(dòng)，當(dāng)光束照到顆粒上時(shí)，就會(huì)引起光束頻率或者相位發(fā)生變化，且顆粒運(yùn)動(dòng)速度越快，光的頻率或者相位變化得也越快。因此可以通過測(cè)量光的頻率和相位的變化間接測(cè)量顆粒的電泳速度，從而求出Zeta電位。

測(cè)量Zeta電位的意義

Zeta電位的數(shù)值與膠態(tài)分散的穩(wěn)定性相關(guān)，Zeta電位是對(duì)顆粒之間相互排斥或吸引力的強(qiáng)度的度量，分子或分散粒子越小，Zeta電位(正或負(fù))越高，體系越穩(wěn)定，即溶解或分散后可以抵抗聚集。反之，Zeta 電位(正或負(fù))越低，越傾向于凝結(jié)或凝聚，即吸引力超過了排斥力，分散被破壞而發(fā)生凝結(jié)或凝聚。

Zeta 電位應(yīng)用領(lǐng)域很廣，在化妝品、選礦、造紙、醫(yī)療衛(wèi)生、建筑材料、超細(xì)材料、環(huán)境保護(hù)、海洋化學(xué)、化學(xué)分析等領(lǐng)域都有重要應(yīng)用。

在食品科學(xué)上，齊寶坤[1]等人用納米粒度儀測(cè)量出不同品種大豆分離蛋白Zeta電位在﹢25~﹢35mV之間，蛋白溶液趨于穩(wěn)定。環(huán)境科學(xué)方面，王浩宇[2]等人研究了好氧顆粒污泥在形成過程中的Zeta 電位，通過納米粒度儀表征 Zeta 電位，說明了不同的 Zeta 電位是好氧顆粒污泥形成的重要條件。水處理技術(shù)上，夏雪[3]等人以玻璃纖維膜為基體，通過等離子處理，再進(jìn)行化學(xué)接枝有機(jī)硅季銨鹽，制備出荷正電玻璃纖維膜。通過納米粒度儀表征得到，改性后的玻璃纖維膜表面荷正電，Zeta電位值可達(dá)27. 35 mV。如下圖

[1] 齊寶坤,李楊,王中江,隋曉楠,江連洲.不同品種大豆分離蛋白Zeta電位和粒徑分布與表面疏水性的關(guān)系[J].食品科學(xué),2017,38(03)

[2] 王浩宇,蘇本生,黃丹,崔曉姣,竺建榮.好氧污泥顆粒化過程中Zeta電位與EPS的變化特性[J].環(huán)境科學(xué),2012,33(05)

[3] 夏雪,李國(guó)平,駱霽月,馬依文.季銨鹽接枝提高玻璃纖維膜表面Zeta電位[J].凈水技術(shù),2020,39(03)