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1、ZetaTrainingsc解析課程提綱Zeta電位理論實(shí)驗(yàn)有關(guān)事項(xiàng)數(shù)據(jù)解釋實(shí)踐第一部分Zeta電位理論45a)顆粒分散體b)高分子溶液生物高分子，聚合物溶液固體懸浮液(混染料顆粒的塑膠)固液膠體懸浮液(泥漿，漆，牙膏)氣固體氣溶膠(粉體，灰塵，煙霧)固體乳液(澳寶，珍珠)乳狀液(牛奶，蛋黃漿)液體氣溶膠(霧，噴霧)固體泡沫(擴(kuò)張的塑料)泡沫(氣泡，剃須膏)固液氣分散相(顆粒)連續(xù)相(介質(zhì))膠體體系膠體體系在分散體中的顆?？赡苌删酆象w而變成大顆粒沉淀新形成的集合體稱為絮狀物（FLOC），其過(guò)程稱為絮凝（FLOCCULATION）-其過(guò)程是可逆的(DEFLOCCULATION)
2、如果集合體變成更緊密的聚合體，其過(guò)程稱為凝結(jié)（COAGULATION）–其過(guò)程是不可逆的凝結(jié)造成分散體系不穩(wěn)定的機(jī)理絮凝沉降沉降凝結(jié)穩(wěn)定體系絮凝膠體穩(wěn)定性:DLVO理論在1940年代Derjaguin,Landau,Verway與Overbeek提出了描述膠體穩(wěn)定的理論認(rèn)為膠體體系的穩(wěn)定性是當(dāng)顆粒相互接近時(shí)它們之間的雙電層互斥力與范德瓦爾互吸力的凈結(jié)果此理論提出當(dāng)顆粒接近時(shí)顆粒之間的能量障礙來(lái)自于互斥力當(dāng)顆粒有足夠的能量克服此障礙時(shí)，互吸力將使顆粒進(jìn)一步接近并不可逆的粘在一起膠體穩(wěn)定性:DLVO理論膠體穩(wěn)定性:DLVO理論膠體穩(wěn)定性:DLVO理論在某些情況下，如高鹽濃度，有可能
3、有一個(gè)“二級(jí)能量最低點(diǎn)”，形成顆粒間很弱的并且可逆的粘合這些弱絮凝不會(huì)由于布朗運(yùn)動(dòng)而解散，但可在攪拌等外力作用下而解散日本湯，某些小孩藥膠體穩(wěn)定性:DLVO理論如果顆粒有足夠高的互斥力，它們之間不會(huì)生成絮凝(膠體穩(wěn)定)如果沒(méi)有互斥機(jī)理，絮凝與凝結(jié)終究會(huì)發(fā)生(膠體不穩(wěn)定)膠體穩(wěn)定性:DLVO理論維持膠體穩(wěn)定性如欲維持膠體穩(wěn)定，互斥力必須占主導(dǎo)有兩種影響膠體穩(wěn)定的基本機(jī)理:位阻排斥靜電排斥影響膠體穩(wěn)定的機(jī)理位阻穩(wěn)定–加入到體系中的聚分子在顆粒表面的吸附造成互斥位阻穩(wěn)定僅需要加入合適的聚分子但以后如需要產(chǎn)生絮凝則很困難聚分子成本高并可能產(chǎn)生副作用(如當(dāng)瓷器的胚子中有很多高分子，在培燒
4、時(shí)會(huì)收縮而生成缺陷)靜電或電荷穩(wěn)定–源自于帶電顆粒的相互作用影響膠體穩(wěn)定的機(jī)理靜電或電荷穩(wěn)定改變系統(tǒng)中的離子濃度可影響體系的穩(wěn)定或絮凝是可逆過(guò)程成本很低Zeta電位可很好的指示顆粒間作用強(qiáng)度從而它的測(cè)量可用來(lái)預(yù)測(cè)膠體系統(tǒng)的穩(wěn)定性表面電荷的來(lái)源大部分水相中的膠體體系帶一定的電荷基于顆粒的本性與周圍介質(zhì)，表面電荷可起源于不同的原因讓我們看一下最重要的機(jī)理表面電荷來(lái)源：表面基團(tuán)的離解顆粒表面任何酸性集團(tuán)的離解會(huì)使表面帶上負(fù)電顆粒表面任何堿性集團(tuán)的離解會(huì)使表面帶上正電電荷的多少取決于表面酸堿的強(qiáng)度與溶液的pH表面電荷來(lái)源：表面基團(tuán)的離解COOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHC
5、OO-COO-COO-COO-COO-COO-H+H+H+H+H+H+酸基團(tuán)的離解表面電荷來(lái)源：表面基團(tuán)的離解堿基團(tuán)的離解OHOHOHOHOHOHOH-OH-OH-OH-OH-OH-++++++當(dāng)AgI的晶體分散在水中時(shí)，如果等同量的Ag+離子與I-離子溶解，表面是中性的但實(shí)際上，有更多的Ag+離子溶解，造成帶負(fù)電的表面表面電荷的來(lái)源：晶格中不同離子的離解度AgIAgIAgIAgIAgIAgIAgIAgII-I-I-I-Ag+Ag+Ag+Ag+I-I-表面電荷的來(lái)源:晶格中不同離子的離解度表面電荷的來(lái)源:帶電離子與離子表面活性劑的吸附表面活性劑離子可被吸附在顆粒表面陽(yáng)離子表面活
6、性劑會(huì)造成帶正電的表面陰離子表面活性劑會(huì)造成帶負(fù)電的表面RNH3+RNH3+RNH3+RNH3+RNH3+RNH3+RNH3+RNH3+RNH3+RNH3+RNH3+Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-陽(yáng)離子表面活性劑表面電荷的來(lái)源:帶電離子與離子表面活性劑的吸附RSO3-RSO3-RSO3-RSO3-RSO3-RSO3-RSO3-RSO3-RSO3-RSO3-RSO3-RSO3-H+H+H+H+H+H+H+表面電荷的來(lái)源:帶電離子與離子表面活性劑的吸附陰離子表面活性劑雙電層在顆粒表面的電荷變化會(huì)影響離子在界面的分布，造成表面周圍平衡離子的濃度增加這樣，在每一顆粒周圍生成
7、一個(gè)雙電層++++++---------++固體Stern層Gouy層或擴(kuò)散層溶液剪切面Gouy面內(nèi)Helmholtz面外Helmholtz面雙電層結(jié)構(gòu):Gouy-Chapman-Stern-Grahame模型OttoStern(1888-1969)，德裔美國(guó)物理學(xué)家，由于分子束的研究獲1943年諾貝爾物理獎(jiǎng)。但最著名的是雙電層的研究.什么是Zeta電位?Zeta電位是與一個(gè)顆粒在某一特定介質(zhì)中所帶的總電荷有關(guān)確切地來(lái)說(shuō),是顆粒在剪切面處的電位與顆粒表面與分散介質(zhì)有關(guān)也可能與表面電位無(wú)關(guān)微小
