Potentiaaliset Z -arvot, hyytymisasteet, määritys, käyttö

Hän Potentiaalinen z o Elefektokineettinen potentiaali on kolloidisten suspendoituneiden hiukkasten ominaisuus, joka osoittaa kuinka suuret niiden sähkövaraukset ovat suuret verrattuna dispersioympäristöön verrattuna. Sitä edustaa kreikkalainen kirjain ζ, ja siinä on V- tai MV -yksiköt.

Kolloidiset hiukkaset ovat yleensä negatiivinen kuorma, joka liittyy niiden luonteeseen. Kun nämä ovat dispergoituneita mihin tahansa väliaineeseen, ne houkuttelevat positiivisten varausten hiukkasia, jotka lopulta muodostavat ionien paksuuden kerroksen: peräskerros (alempi kuva).

Lähde: MJONES1984: n muokattu ja muunnetaan SVG: ksi SVG: ksi. Alkuperäinen Larryisgood. /CC BY-SA (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0)

Tästä kiinteästä kerroksesta (Kerros), Kolloidisen hiukkasen mitat, joko kiinteä, neste tai sooda, lisätään muita naapurimaisia ​​ioneja. Suurin osa heistä pysyy positiivisena, koska he kokevat kolloidisen hiukkasen suuren negatiivisen kuorman; Kuitenkin negatiiviset hiukkaset ilmestyvät, mikä aiheuttaa kaksinkertaisen sähkökerroksen.

Kaksinkertaisen sähkökerroksen lisäksi diffuusi- ja dispergoiva väliaine on välinpitämätön kolloidisen hiukkasen kuormitukseen. Siten potentiaalinen z heijastaa sitä, kuinka tämä hiukkas on kuormitettu sitä ympäröivän ympäristön edessä, ottaen viittauksen tasoon (Liukutaso, yllä), joka erottaa kaksinkertaisen sähkökerroksen muun liuoksen kanssa.

[TOC]

Arvot

Välein

Z -potentiaali voi hankkia tiettyjä arvoja, positiivisia tai negatiivisia, kolloidisten hiukkasten kuljettaman merkin mukaan. Monet heistä osoittavat ζ -arvoja -60 mV: n välein 60 mV: n nopeudella.

Jos ζ on tämän arvoalueen alapuolella tai yläpuolella, kolloidisten hiukkasten stabiilisuus on erinomainen, mikä tarkoittaa, että ne pysyvät dispergoituneina lisäämättä.

Samaan aikaan ne hiukkaset, joiden arvo on ζ välillä -10 mV -10 mV, ovat alttiita agglomeraatiolle; Niin kauan kuin niitä ei peitetä kovalenttisesti ankkuroitujen molekyylien kalvoihin pintaansa. Sitten sanotaan, että kolloidinen tila on "tauko".

Se voi palvella sinua: 4 kemian jaksoa: esihistoriasta tähän päivään asti

Muunnelmat

Nämä arvot on ilmoitettava pH: n ja liuottimen indikaatioilla, joissa ne määritettiin. Esimerkiksi ζ vaihtelee suuresti hapon lisäämisen mukaan, koska se tarjoaa H -ionit⁺ tuo hiukkasia ympäröivään kaksikerrokseen. Tämä johtaa positiiviseen kasvuun ζ.

Kun ζ: n arvo on 0, puhumme liuoksen isoelektrisestä pisteestä. Siksi se on alue, jolla hiukkaset pyrkivät paljon enemmän agglomeraattiin. Suolojen lisääminen osoittaa saman vaikutuksen: aggregaatti -ionit vähenevät tai puristavat kaksoiskerroksen, koska agglomeraatio tapahtuu.

Hyytymisasteet

Z -potentiaali on vastuussa yhtä suuret kuormitusten kolloidiset hiukkaset, jotka torjuvat toisiaan. Sitten sanotaan, että hyytymisaste on tyhjä, koska vuorovaikutuksessa ei ole mahdollisuutta.

Sellaisina kuormituksina neutraloivat, hiukkaset alkavat olla vuorovaikutuksessa van der -seinämien voimien läpi, kunnes hyytyminen tapahtuu.

Päättäväisyys

Elektroforeesi on menetelmä, jota käytetään suspendoituneen hiukkasen Z -potentiaalin arvon arvioimiseksi.

Kun sähkökenttä levitetään, sähköisesti varautuneet hiukkaset siirtyvät elektrodiin, jolla on kuorma. Elektroforeettinen liikkuvuus liittyy suoraan hiukkasen nopeuteen elektroforeesissa ja käänteisesti jännitegradientille.

Siten zeta -potentiaali on elektroforeettinen liikkuvuus, joka puolestaan ​​riippuu liuoksen viskositeetista, elektrodien ja liuoksen dielektrisen vakion välisestä jännitealueesta.

Tätä siirtymää analysoidaan lasersäteen esiintymisellä, jonka säteilyä leviävät liikkuvien hiukkasten avulla ja aiheuttaa sen taajuuden vaihtelut. Nämä laserin taajuuden muutokset liittyvät elektroforeettiseen liikkuvuuteen ja lopuksi Z -potentiaalilla.

Voi palvella sinua: Alikvotti (kemia)

Mitä suurempi elektroforeettinen liikkuvuus, sitä suurempi kyseisten hiukkasten z -potentiaali.

Sovellukset

Pinnallisten muutosten määrittäminen

Ζ: n mittaukset sallivat selvittää, onko kolloidisissa hiukkasissa tapahtunut pinnallisia muutoksia. Ymmärtää näiden muutosten avulla kahden tai useamman aggregaatin väliseen vuorovaikutukseen.

Esimerkiksi, jos hiukkaset A ja B -sekoitus ja ζ -muutos molemmille, se tarkoittaa, että ne ovat vuorovaikutuksessa; Ja siksi, että heidän pinnat kokevat muutoksia kuormituksensa suhteen.

Suodatinväline

Useimmat kolloidit, hiukkaset, bakteerit ja pyrogeenit ovat negatiivisesti varautuneita. Suodatinväliainetta voidaan muokata positiivisen Z -potentiaalin aiheuttamiseksi.

Suodatuselementit, joilla on positiivinen Z z, on se etu, että pienet organismit ja negatiivisesti ladattu radiot pienempi kuin mikronit Poista.

Demineralisoidun veden pH -asteikko on välillä 5 - 8. Siksi suurin osa niissä olevista hiukkasista saa negatiivisen kuorman. Tämä mahdollistaa sen veden poistamisen vuorovaikutuksen kautta positiivisen varaussuodattimen kanssa.

Vedenkäsittely

Joet esiintyvät heilahteluissa lyhyessä ajassa kuljettamansa veden laadussa. Tämä päättää, että se on välttämätöntä.

Määritettiin, että zeta -potentiaali -arvo välillä -2,28 - + 1,2 mV hyytyneessä vedessä saadaan alhainen sameus ja väriarvot.

Joten on mahdollista saavuttaa veden hyytymisprosessien optimaalinen käyttäytyminen, mikä tekee määrityksistä zeta -potentiaalin hyytyneessä vedessä kolloidien ja muiden hiukkasten epävakauden indikaattorina.

Se voi palvella sinua: calcogens tai amfumos

Zeta -potentiaaliarvolla on positiivinen korrelaatio vedenpuhdistukseen kohdistuvan koagulanttiannoksen kanssa.

Maalausten valmistus

Maalipigmenttien leviäminen on välttämätön vaatimus laadukkaan tuotteen saamiseksi. Pigmenttien agglomerointi tuottaa jyvien muodostumisen, jotka vähentävät maalin laatua, koska ne estävät sen käyttöä.

Lisäksi maalin kirkkaus ja rakenne riippuvat siitä, miten sen muodostavat hiukkaset ovat dispergoituneet. Zeta -potentiaalimittaus auttaa hallitsemaan maalin koostumusta, mikä mahdollistaa lisäaineiden optimaaliset lisäaineet, jotka ovat tarpeen pigmenttien oikean leviämiseen.

Suspension fluidisointi

Carregenano on polyhelektrolyytti, joka on varustettu negatiivisella kuormituksella, jota käytetään nestettäjänä. Polyielektrolyytti adsorboituu liukenemattomien hiukkasten pintaan ja kääntää flokkulaation heti, kun potentiaalinen arvo Z saa kriittisen arvon.

Tätä järjestelmää on käytetty alumiinihydroksidin antasidin suspensioon. Z -potentiaalin vähentäminen korreloi suspension viskositeetin kanssa.

Viitteet

1. Betancur, c. B -., Jimenez, D. M. ja linares, b. G. (2012). Potentiaalinen z kaagulanttiannosten optimointikriteerinä juomavedenpuhdistamoissa. Dyna 79 (175): 166-172.
2. Zeta-metri. (S.F.-A. Zeta potentiaali: Koko kurssi 5 minuutissa. [PDF]. Palautettu: DEPA.Fquim.Yksinäinen.MX
3. Glassi. (1970). Fysikaalis -sopimus. Aguilar s. -Lla. of Editions, Juan Bravo, 38, Madrid (Espanja).
4. Walter J. Moore. (1962). Fysikaalinen kemia. (Neljäs painos). Longmanit.
5. Nanokomposix. (2020). Zeta -potentiaalimittaukset. Toipunut: NanoComposix.com
6. Wikipedia. (2020). Zeta -potentiaali. Haettu: vuonna.Wikipedia.org
7. Elsevier B.V. (2020). Zeta -potentiaali. Haettu: ScienEdirect.com
8. Lentech. (2020). Zeta -potentiaali. Toipunut: lentech.On