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Messgröße Zetapotenzial: Wie stabil ist mein disperses System?

Bestimmung der elektrostatischen Stabilisierung via elektrophoretischer Lichtstreuung

C. Bellmann, A. Caspari, C. Moitzi und F. Babick in Kooperation mit der Anton Paar GmbH

Zetapotenzial-Messgeräte für disperse Systeme (Litesizer 500; links) und makroskopische Oberflächen (SurPASS 3; rechts).

Optimiert für schnelle und reproduzierbare Messungen: die Omegaküvette.

Das FM-Modul ermöglicht mit einem optionalen Titrator Messungen des Zetapotenzials und der Partikelgröße automatisiert über den pH-Wert.

Die Univette ist universal für Zetapotenzial-Messungen einsetzbar: Egal ob wässrig, organisch oder mit geringem Probenvolumen.

Unabhängig von der Anwendung – ein disperses System soll unter bestimmten Bedingungen und über einen definierten Zeitraum stabil sein. Stabil bedeutet dabei, dass Prozesse wie Sedimentation, Aufrahmen oder Agglomeration verhindert werden. Dies kann durch sterische oder elektrostatische Stabilisierung erfolgen. Um die Stabilität disperser Systeme im Detail zu charakterisieren sind Zetapotenzial, Partikelgröße, Viskosität und Fließverhalten wichtige Parameter.

Das Zetapotenzial ist definiert als elektrisches Potenzial an der Grenzfläche zwischen Partikel und Flüssigkeit. Je größer der Betrag des Potenzials, desto stärker sind die Partikel-Partikel-Abstoßungskräfte und somit auch die elektrostatische Stabilität. Geht das Zetapotenzial gegen Null wird die Agglomeration der Partikel nicht mehr durch Ladungsabstoßung verhindert, was die Entstehung von instabilen Systemen begünstigt.

Durch die elektrophoretische Lichtstreuung (ELS) kann das Zetapotenzial innerhalb von Sekunden bestimmt werden. Die Messung erfolgt dabei über die Bewegung der Partikel innerhalb eines elektrischen Feldes. Die Umrechnung in das Zetapotenzial wird bei modernen Geräten mit der cmPALS-Technologie realisiert.

Wussten Sie schon? Das Zetapotenzial ist auch an makroskopischen Oberflächen wie Fasern, Folien, Platten und röhrenförmigen Membranen messbar. Hier wird im Vergleich zur ELS eine Elektrolytlösung über eine stationäre Oberfläche bewegt, um ein Potenzial an der Oberfläche zu erzeugen, das sogenannte Strömungspotenzial. Dadurch können beispielsweise Oberflächenfunktionalitäten oder das Benetzungsverhalten untersucht werden.

Erfahren Sie mehr in unserem Leitfaden zur dynamischen und elektrophoretischen Lichtstreuung. Ihr Probekapitel erhalten Sie über den Button 'Whitepaper herunterladen'

Wenn Sie an dem kompletten Leitfaden oder Seminaren zum Thema interessiert sind, kontaktieren Sie Anton Paar über das Firmenlogo auf der rechten Seite.

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