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背景资料 －－胶体
胶体是一种颗粒分散在流体中的悬浮体 通常颗粒的直径小于 1 微米， 许多样品均属于胶体，如油漆、墨水、牛奶、血液，以及 许多药品和食品。
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颗粒的电荷
胶体颗粒是带有电荷的 可通过各种手段来控制其电荷，如调节 pH 每一个颗粒均被带相反电荷的离子扩散云所包围
Zeta电位测定
Zeta电位的测定
仪器设备：Zeta Probe 测试原理：电声学原理
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Zeta电位测定
Zeta 电位测定仪ZetaProbe
ZetaProbe 测定仪 特点及优点
无须进行样品稀释，样品浓度最高可 以为 60%(V/V) 。 拥有已申请专利的多频电声学测量技 术。 标准配置具有自动滴定装置 能快速精确地测定等电点（IEP）。 采用坚固的浸入式检测传感器，容易 清洗。 可对糊状及胶态样品进行测定。 可自动校正颗粒粒度效应，配有底部 轴向搅拌，可处理高粘度样品，不易 沉淀。
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0 距离
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扩散层的厚度
• 扩散层的厚度 - -1 由下式给定

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10 nm c
其中 c 为电介质的浓度，单位为mM（毫摩尔）
这样，对于浓度为1 mM的盐溶液， -1 = 10 nm， 浓度为100 mM的盐溶液， -1 = 1 nm。
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电位的重要意义
• Zeta电位能影响以下性能 ： o 流变特性 o 过滤/脱水特性 o 储存寿命 o 胶体稳定性 Zeta 电位是表面化学的一种度量单位，（例如颗粒表面的 涂层类型）。
压电传感器
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电声学测量原理
仪器因素
颗粒的 体积分率
p ESA A( ) zs z g
zs z g
溶剂的
声学阻 抗因子 颗粒的 密度
密度
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为什么 ESA 会和 Zeta 电位有关联？
+
+
电位越大，颗粒的运动速度就越快，这样颗粒就会发射 出更强的声波。
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为什么 ESA 会和 Zeta 电位有关联？
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决定了颗粒之间的力
颗粒之间的力
5 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 间距
范德华引力
合力
电排斥力 ห้องสมุดไป่ตู้ 2
假如 足够高, 颗粒依然处于分散状态
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ZetaProbe 仪实物图
所施加的电场 穿越这个间隙
用内装的传感器 测量
传感器探头装在底搅拌器中
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电声学测量原理
声延迟线
在胶体溶液两侧施以电压会产生 声波 测量所产生的声波，就可以计 算 颗 粒 的 动 态 迁 移 率 dynamic mobility
+
time time 颗粒粒径越大，其运动速度就越慢， 声强的变化就会滞后于电场的变化
+ 所以ESA中的相位滞后是 与颗粒粒径有关的
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实验步骤
检查Zeta Probe主机及其配件是否完好。 开启电脑和Zeta Probe主机，打开测试软件。 进行温度校准。 进行pH探头校准。 配制浆体，选择合适的搅拌速率，进行测试和数据处 理。 测试完毕后关闭程序、电脑和Zeta Probe主机。
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双电层
离子扩散云
颗粒表面具有相反的电荷
•
扩散云 + 表面电荷 = 双电层
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Zeta 电位
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
颗粒
+ +
电荷相反的离子 测定这里的电位
+
+ + + + + + + +
+
+
在扩散双电层中 电位逐步下降
电位
e r