Zeta电位计算理论
在做納米粒度及Zeta電位分析儀測試時,科學指南針檢測平臺工作人員在與很多同學溝通中了解到,好多同學對Zeta電位不太了解,針對此,科學指南針檢測平臺團隊組織相關同事對網上海量知識進行整理,希望可以幫助到科研圈的伙伴們;
1)Smoluchowski理論-假設:粘性流體的流體動力學方程在液相和雙電層都適用;忽略慣性項;電場是平均的,平行于顆粒表面;雙電層厚度遠小于顆粒半徑,基于此得出電泳速度與電位的關系式:
2)Hückel對Smoluchowski方程的假設進行修正,當雙電層厚度遠大于顆粒半徑,推導出Hückel方程:
3)Henry對上面的公式驗證后,發現當只有顆粒與分散介質的電導相同
上述方程才成立,因此進一步提出了Henry方程:
其中U為電泳遷移率,為介電常數,為粘度,為電位,f(ka)為Henry函數,ka為顆粒半徑a與雙電層厚度k-1之比[2,3]。f(ka)通常采用2個值,在水性分散介質和中等電解質濃度下常采用1.5,即Smoluchowski近似。對非水相的或處于較低介電常數分散介質中的小粒子,f(ka)為1.0,即Huckel近似。
現多數是采用激光多普勒頻移來測定電泳遷移率,儀器通過檢測由顆粒電泳運動所造成的入射激光束的頻率偏移或相位移動,通過輸入分散劑粘度,并應用Smoluchowski、Hückel或Henry理論,將該遷移率轉換成Zeta電位。
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總結
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