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ZETA 电位

胶体分散体中的颗粒带有电荷，会影响悬浮液的稳定性。在靠近表面的地方，每个粒子都被带相反电荷的离子包围，称为固定层或尾层。在船尾层之外，正离子和负离子都可以被认为是一个电荷“云”，它更扩散但仍随粒子移动。与分离平衡离子的粒子表面的概念距离，与随粒子移动的双层离子的距离，称为滑动面或剪切面。zeta 电位 (δ) 定义为在滑动平面处以mV为单位测量的电位。

具有高 zeta 电位的分散体，通常大于±30 mV，随着时间的推移往往更稳定，因此 zeta 电位通常用于预测分散体稳定性。调节分散体的 pH 值是改变 zeta 电位的一种简单方法，从而改变分散体的稳定性。

等电点

zeta 电位为零时的 pH 值称为等电点 (IEP)。测量IEP的原因之一是确定分散可能非常不稳定的条件。另一个原因是确定工程颗粒表面存在哪些化学物质，因为 zeta 电位仅对表面特性具有特异性。例如，涂有氧化铝的二氧化硅颗粒的IEP将是氧化铝的IEP。一些参考IEP值如表1所示。

表 1. 示例 IEP 值

ZETA 参考标准的 IEP

Entegris 的 zeta 参考标准物 (ZRS) 具有非常可重现的IEP值。ZRS 基本上是一种水包油乳液，使用甘油单酯和甘油二酯作为乳化剂进行稳定。样品制备：通过搅拌三分钟，将 0.1 g 粉末溶解在 200 mL 去离子水(pH 6.7)中。然后在整个实验过程中连续搅拌该烧杯，同时将 pH 探针浸入样品中。制备 0.1 N HCl 溶液以将样品从pH 6.7滴定至3.5。测量程序：将约 3 mL 样品置于一次性样品池中。 Nicomp电极被插入到电池中。测量设置如图 1 所示。在每个 pH 值下进行 3 次 60 秒测量并计算平均zeta电位值。每次测量后，用去离子水冲洗浸渍池电极并降低 pH 值以进行下一次测量。

图1. Zeta 电位测量设置

在七个 pH 值下进行 zeta 电位测量后的结果如图 2 所示。

图 2. 非乳制品奶精的IEP数据

在本研究中，IEP = 4.2，即 zeta 电位 = 0 mV 时的 pH 值。

蛋白质的 IEP

样品制备和测量程序：用去离子水 1:100 稀释牛血清白蛋白 (BSA) 安瓿。用0.1 M KOH将该BSA溶液的pH值调至8，并用0.01 M HCl滴定至终 pH 值为 3.75。在每个pH 值下进行 3 次 zeta 电位测量并计算平均值。

图3显示体积加权平均粒径为5.5 nm。图4显示了IEP滴定数据，其中IEP= 5.07。

图 3. BSA 蛋白质体积加权的粒径

Zeta 电位 BSA

图 4. BSA 蛋白的 IEP 数据