zeta電位的測(cè)定儀器

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1、維普資訊http://www.cqvip.com一弓{’毳，，Zeta電位的測(cè)定儀器＼√上海遣紙研究所黃世豪●—’—————一造紙機(jī)濕部是一個(gè)較為復(fù)雜的過(guò)程，它位的測(cè)定和控制變得更加重要．因此Zem電對(duì)成型、施膠效果、細(xì)小纖維留著、顏料填位測(cè)定儀器的研制進(jìn)一步得到發(fā)展，新產(chǎn)品科留著、濕強(qiáng)度、濾水性能等等起作用，影逐漸問(wèn)世，戚為研究造紙化學(xué)過(guò)程、控制生產(chǎn)響著紙頁(yè)的各種物理性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì)。這些的重要工具之一。Zeta電位測(cè)定方法依據(jù)四過(guò)程進(jìn)行的好壞，結(jié)果是否令人滿意，取決類動(dòng)電現(xiàn)象即電泳(Eleetrophoresis)、電滲于紙料的組成即紙漿的性質(zhì)、各種添加劑的(Eleetroosmosis)、

2、流動(dòng)電位(S~eaming性質(zhì)、組成及數(shù)量。過(guò)去控制這些過(guò)程主要Potentia1)或流動(dòng)電流(StreamingCurrent)是調(diào)節(jié)pH值，其實(shí)pH值并非紙料性質(zhì)的以及沉降電位(SedimentationPotentiaI)而真實(shí)反映，因此僅僅依據(jù)pH來(lái)控制濕部過(guò)分為電泳法、電滲法、流動(dòng)電位或流動(dòng)電流程，則往往帶來(lái)許多不良后果，諸如過(guò)低的法和沉降電位法，其中尤以電泳法和流動(dòng)電pH值會(huì)造成紙機(jī)設(shè)備、銅網(wǎng)、毛布的腐蝕．位法為原理的儀器開(kāi)發(fā)研制的較多。筆者根紙頁(yè)發(fā)脆，易于返黃等。據(jù)所涉閱的有關(guān)文獻(xiàn)資料就國(guó)內(nèi)外研制的部從本世紀(jì)50年代起尤其是在70年代，份Zeta電位測(cè)定儀器作一敘述。歐美和日本等

3、幾個(gè)科技發(fā)達(dá)國(guó)家深入研究后一、電泳法測(cè)定儀認(rèn)為，纖維和各種添加劑的凝聚結(jié)構(gòu)和留著率，主要是由紙料固體粒子的Zeta電位央定電泳法Zeta電位的測(cè)定是將盛有被測(cè)的。所謂Zeta電位是指固體粒子(如纖維、膠液(試樣)的電泳池兩端加上電壓，在電場(chǎng)阼料、填料．顏料等)在液體中產(chǎn)生錯(cuò)動(dòng)時(shí)，發(fā)生用下，帶負(fù)電粒子移向陽(yáng)極，其移動(dòng)速度與在固體表面的液體固定層-與可動(dòng)層之問(wèn)的電所帶電荷量和外加電壓成正比。當(dāng)電壓固定位差其測(cè)定單位以毫伏(mV)表示。當(dāng)Zeta時(shí)，粒子帶電量越高．移動(dòng)速度越快，測(cè)定電位較高時(shí)，紙料中各種粒子帶有較多的電到的Zeta電位就越大。粒子的移動(dòng)速度過(guò)去荷，會(huì)因較強(qiáng)的庫(kù)侖斥力而阻止纖維與填料

4、是通過(guò)顯微鏡觀察其移動(dòng)一定距離(以微米及膠料的接近，而影響紙頁(yè)成型時(shí)細(xì)小纖維、I．tm計(jì))所需時(shí)間(秒)由秒表或計(jì)時(shí)器來(lái)測(cè)膠瓣填料的留著并導(dǎo)致隨同部白水流失。當(dāng)定的，故習(xí)慣上稱為顯微鏡電泳法，以后隨著Zeta電位趨向零時(shí)，粒子間的范德華爾引力科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，增加了顯示(display)手段，起主要作用而大大改善了留著率、濾水性和通過(guò)監(jiān)視器屏幕顯示來(lái)觀察。紙頁(yè)濕強(qiáng)度，減少了濕部的斷頭次數(shù)，從而用顯微鏡電泳法測(cè)定時(shí)，由于電滲影響，改善了紙機(jī)的運(yùn)行性能，同時(shí)由于細(xì)小纖維故電泳池中某一深度的粒子移動(dòng)速度實(shí)際上留著率的提高可相應(yīng)地降低流漿箱紙料的濃為電泳和電滲速度的矢量臺(tái)成，形成電泳率度而有利于改善紙頁(yè)

5、的成型條件和紙張勻度與電泳池深度呈拋物線關(guān)系。按照流體力學(xué)的保證。定律，在電泳池封閉的條件下，可找到池中隨著中性施膠摻的推廣運(yùn)甩，Zeta電某一深度液體層電滲為零而只有電泳速度，-2l·上海鴦紙第23妻第4期維普資訊http://www.cqvip.com該液體層即所謂的靜止層，因此將顯微鏡捕由兩支相互平行，材質(zhì)相同、長(zhǎng)度為l6焦到靜止層可觀察到真正的電泳速度，然后厘米、內(nèi)腔為圓柱形的玻璃毛細(xì)管組成。觀由HelmhokzSmoluchowski公式求~Zeta察管內(nèi)徑1，76毫米。平行管內(nèi)徑2，74毫米。電位觀察管豆微鏡的觀察區(qū)域上下兩個(gè)面經(jīng)磨乎拋光處理，基本平行，光學(xué)性能良好。￡：·￡凸②電

6、極式中f一一Zeta電位；為鍍鉑黑的鉑電極。鍍鉑黑是為了增加e——溶液竹介電常數(shù)，表面秘，促進(jìn)對(duì)氣體的吸附作用。一電場(chǎng)強(qiáng)度j⑧電源——介質(zhì)粘度。用可控硅調(diào)壓穩(wěn)壓電源，輸出直流電壓1．圓柱形雙管微電津便4O一3OO伏，連續(xù)可調(diào)。最大輸出電流300毫是8O年代初期上海華東師范大學(xué)研制安。的儀器。按照Smith和Lisse關(guān)于雙管電④換向裝置泳池的結(jié)構(gòu)理論，當(dāng)材質(zhì)相同的兩支毛細(xì)管采用無(wú)穩(wěn)態(tài)開(kāi)關(guān)電路，每隔8．0，18，2，(平行管和觀測(cè)管)幾何尺寸符合厶／L=A44．2秒自動(dòng)換向一次，以防止電扳極化與電·(A一2)關(guān)系時(shí)(其中A=r，／r，L2、r2和厶、解產(chǎn)物的干擾。同時(shí)設(shè)有手動(dòng)開(kāi)關(guān)，以適應(yīng)，分剮為

7、平行管和觀測(cè)管的長(zhǎng)度和內(nèi)徑)，則任意換向時(shí)間的需要。觀測(cè)管中心軸線上液體電滲速度為零，在此⑥顯微鏡處觀測(cè)到粒子的電泳速度。本儀器所用電泳雙目鏡顯微鏡，放大160倍。目鏡內(nèi)裝}電工2／Ll，／r=1，55符臺(tái)上述理論。有目鏡測(cè)微尺和目鏡網(wǎng)狀測(cè)微器，測(cè)微器每?jī)x器主要由電極、電泳池、顯微鏡、換格為4．25×10厘米。向裝置，電流計(jì)、電壓表和直流穩(wěn)壓電源等2，長(zhǎng)方扁平型撤電津Zeta電位儀構(gòu)成。80年代初