Isoelektrische Punkt-Bestimmungen Unter Verwendung der Zeta-Potenzial-Maße

Themen Umfaßt

Einleitung
Materialien und Methoden
Ergebnisse und Diskussion
Schlussfolgerungen
Bezüge
Über Horiba

Der isoelektrische Punkt, IEP, einer kolloidalen Anlage wird automatisch mit dem SZ-100Z und dem Autotitrator von HORIBA-Instrumenten bestimmt. Mögliche Daten des Zeta als Funktion pH werden montiert, während der Autor Kaffee trinkt und Stützdokumente schreibt.

Einleitung

Zetapotential ist die Ladung auf einem Partikel am Scherflugzeug. Dieser Wert der Oberflächenladung ist für Interaktionen zwischen Partikeln schwebend verstehen und voraussagen nützlich. Eine große Größe (entweder positiv oder negativ) d.h. über ungefähr 25 Millivolt, Zetapotential gilt im Allgemeinen als eine Anzeige, dass die Partikelsuspension elektrostatisch stabilisiert wird. Zetapotential kann mit dem HORIBA SZ-100Z gemessen werden, das in Abbildung 1. gezeigt wird.

Abbildung 1. SZ-100Z Nanoparticle-Analysegerät

Zetapotential ist eine Funktion der Partikeloberflächenchemie und der verschiebenden mittleren Chemie (1). Die Ionen, die am Potenzial der Partikeloberfläche und der Steuerfläche sind, sind eine Funktion der Konzentration und Beschaffenheit der Ionen in der Massenflüssigkeit. Darüber hinaus beeinflußt die Konzentration von Ionen den Abstand, über dem Ladungseffekte weiter bestehen. Zum Beispiel schirmt eine beträchtliche Menge aufgelöstes Salz die elektrostatischen Interaktionen zwischen Partikeln ab. Einige Ionen, bekannt als spezifische Ionen ziehen es vor, an der Partikeloberfläche festzuhalten, während die Konzentration dieser Ionen erhöht. Beispiele von spezifischen Ionen umfassen H+ und vielwertige Ionen. In dieser Arbeit wird der Effekt von H+-Konzentration auf Partikeloberflächenladung studiert. Andere Beispiele des Effektes der verschiedenen Ionenkonzentrationen können in (2) und in (3) gefunden werden.

Gewöhnlich und aus triftigem Grund, wird H+-Konzentration im Hinblick auf Ph. pH hat einen starken Effekt auf die Oberflächenladung vieler Baumuster Partikel behandelt. Darüber hinaus ist pH ein Parameter, der häufig und betriebsbereit in einer Formulierung geändert wird. Aus diesen Gründen wird der Effekt von pH auf Partikeloberflächenladung häufig studiert. Eine Zahl, die eine Oberfläche kennzeichnet, ist der isoelektrische Punkt, das IEP oder der Punkt der nullladung, PZC, das die Bedingungen anspricht, häufig pH, an dem die Partikeloberflächenladung null ist. An pH-Werten senken Sie als das IEP, ist die Partikeloberflächenladung und an pH-Werten höher positiv, als das IEP, die Partikeloberflächenladung negativ ist. Ein ungefährer Richtwert für stabile Suspensionen ist, zu garantieren, dass der pH ein volles pH-Gerät weg von dem IEP ist.

Werte von IEP werden erhalten, indem man das Zetapotential als Funktion pH misst und den pH kennzeichnet, an dem die möglichen Wertkreuze des Zeta auf null einstellen. In den meisten Fällen wird dieses erzielt, indem man die experimentellen Daten interpoliert. Lehrbuchwerte von IEP sind häufig nicht für praktische Arbeit nützlich, da der Wert von IEP mit sogar einer kleinen Menge der Verunreinigung drastisch ändern kann, die zur Beispieloberfläche getrieben wird. IEP-Maßergebnisse können durch unvollständiges Partikeloberflächennassmachen oder durch die Wahl von Tensiden auch beeinflußt werden. Zum Beispiel veranlaßt das Hinzufügen von TSPP einer Metalloxidsuspension das IEP, auf extrem zu verschieben - niedrige pH-Werte oder völlig zu verschwinden. Aus diesen Gründen werden IEP-Werte gewöhnlich gemessen und der ist ein Prozess, der automatisiert werden kann.

Die Automatisierung der isoelektrischen Punktmessung wird mit dem Zusatzgerät HORIBA Autotitrator für das SZ-100Z erzielt, das in Abbildung 2. gezeigt wird. Das Autotitrator fügt automatisch Säure oder Basis hinzu, um den pH der Probe einzustellen, zeichnet pH auf und belastet die Probe in die Graphitelektrodenzelle im SZ-100Z. Zetapotential wird dann bestimmt und die Schleife wird automatisch für den folgenden pH in der Serie wiederholt.

Abbildung 2. Autotitrator-Zusatzgerät für das SZ-100Z

Materialien und Methoden

Künstlicher Kaffeerahmtopf wurde bis etwas bewölktes in DI water verdünnt. Probe pH wurde automatisch auf pH 2 verringert und erhöht dann stufenweise mit dem HORIBA Autotitrator. Zetapotential wurde mit der wiederverwendbaren Graphitelektrodenzelle im Nanoparticleanalysegerät HORIBA SZ-100Z gemessen. Probe pH wurde mit der temperaturkompensierten pH Elektrode HORIBA 9621C gemessen.

In dieser Studie wurden 100 mm Salpetersäure und 100 mm Natriumhydroxid als die Säure- und Basisreagenzien beziehungsweise verwendet. Die Autotitrator-Reagensbehältnisse umfassen Bestimmung für Molekularsiebbehandlung der ankommenden Luft, die gelöschten Titrant austauscht. Die 5 ml-Büretten entbinden genau die Reagenzien ohne die Blasen, die den Bedarf an der Entgasung beseitigen. Die kleinste Reagensdosis, die manuell entbunden werden kann, ist 0,0005 ml. Das Autotitrator wurde in der Software über ein Assistentenbaumuster Schnittstelle wie in der untengenannten Abbildung 3 gezeigt montiert. Der erhältliche manuelle Arbeitsmodus wurde nicht in dieser Studie verwendet.

Abbildung 3. Bildschirmfoto von Autotitrator montierte Bildschirm in der Software.

Der pH-Fühler wurde unter Verwendung HORIBA-Standardlösung gesetztes 101-S gefüllt und kalibriert. Nachdem man gesäubert hatte wurde es an der richtigen Stelle über dem Beispielbecher mit einem integrierten Ringstand angehalten. Die integrierte Aufruhrplatte mischte die Probe, während Reagens automatisch entbunden wurde. Als das Ziel pH erreicht wurde, spülte eine Peristaltik-Pumpe die mögliche Zelle des Zeta aus und entband die Probe für Maß. Das Zetapotential wurde in dreifacher Ausführung und pH gemessen, der für Antrieb während des Maßes geüberwacht wurde. Dann wurde die Schleife für den folgenden pH in der Serie wiederholt.

Ergebnisse und Diskussion

Das Zetapotential der Kaffeepulversuspension als Funktion pH wird in der untengenannten Abbildung 3 gezeigt. Von pH 2 zum PH3, erhöht der mögliche Wert des Zeta der Kaffeerahmtopfemulsion. Dieses liegt vermutlich an den spezifischen Schichten in der Zelle der Emulsion mit niedrigem pH. Von PH3 zu pH 11, ist die Form der Kurve die klassische rückwärts S-Form. Mit niedrigem pH ist die Teilchenladung das Positiv wegen der großen H+-Ionenkonzentration. An mit hohem pH-Wert ist die Teilchenladung das Negativ wegen der großen OH-Ionenkonzentration. Der erhaltene Wert des isoelektrischen Punktes, in dem die möglichen Kreuze des Zeta von positivem zum Negativ bei pH 5. ist. Schließlich, gibt es eine Abnahme an der Größe des Zetapotentials zwischen pH 11 und pH 13. Dieses ist irgendein wegen einer anderen strukturellen Schicht in der Emulsion oder wegen des Abschirmeffekts der erhöhten Anzahl von Ionen in der Suspension. Die Hauptsache dieses Plans ist, dass der isoelektrische Punkt dieser Anlage bei pH 5. ist.

Abbildung 4. Bildschirmfoto von Ergebnissen der automatischen Titrierung resultiert mit dem SZ-100Z und dem Autotitrator.

Schlussfolgerungen

Das IEP einer Suspension kann unter Verwendung des HORIBA SZ-100Z und des HORIBA Autotitrator automatisch bestimmt werden. Das IEP dieses bestimmten künstlichen Kaffeerahmtopfs wurde gefunden, um bei pH 5. zu sein.

Bezüge

  1. HORIBA-Anwendungs-Anmerkung AN195 „Isoelektrische Punkt-Bestimmung“
  2. HORIBA Abwasserbehandlung der Anmerkungs-Anwendung AN201 „: Zeta Mögliche Analyse von Verschobenen Lehm-Körpern“
  3. HORIBA-Anwendungs-Anmerkung AN202 „Zeta-Mögliche Analyse vom Raffinerie-Abwasser und von Seiner Behandlung,“

Über Horiba

HORIBA, das Wissenschaftlich ist, ist das neue globale Team, das hergestellt wird, um gegenwärtiger und Bedarf besser zu treffen der Abnehmer' indem es die wissenschaftliche Marktsachkenntnis und die Betriebsmittel von HORIBA integriert. Wissenschaftliche Zubringer HORIBA geben elementare Analyse, Fluoreszenz, Kriminalistik, GDS, ICP, Partikelkennzeichnung, Raman, spektralesellipsometry, Schwefel-inschmieröl, Wasserqualität und XRF um. Vorstehende absorbierte Marken umfassen Jobin Yvon, Schlucht-Spektren, IBH, SPEX, Instrumente S.A, ISA, Dilor, Sofie, SLM und Betawissenschaftliches. Durch die Kombination der Stärken der Forschung, der Entwicklung, der Anwendungen, der Verkäufe, der Serviceeinteilungen Forschern aller, von Wissenschaftlichen Angebote HORIBA die besten Produkte und von Lösungen bei der Erweiterung unser überlegenes Service mit einem wirklich Gesamt-Netzwerk.

Diese Informationen sind Ursprungs- angepasst gewesen, wiederholt und von den Materialien, die von Horiba bereitgestellt werden.

Zu mehr Information über diese Quelle, besuchen Sie bitte Horiba.

Date Added: Sep 21, 2012 | Updated: Jan 16, 2014

Last Update: 16. January 2014 08:20

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit