Déterminations Isoélectriques de Remarque Utilisant des Mesures de Potentiel de Zeta

Sujets Couverts

Introduction
Matériaux et Méthodes
Résultats et Discussion
Conclusions
Références
Au Sujet de Horiba

La remarque isoélectrique, PUI, d'un système colloïdal est déterminée automatiquement avec le SZ-100Z et l'Autotitrator à partir des Instruments de HORIBA. Des données potentielles de Zeta en fonction du pH sont rassemblées tandis que l'auteur boit du café et écrit des documents de support.

Introduction

Le potentiel de Zeta est la charge sur une particule au plan de cisaillement. Cette valeur de la charge extérieure est utile pour comprendre et prévoir des interactions entre les particules en suspension. Un d'une grandeur considérable (positif ou négatif), c.-à-d., plus d'environ 25 système mv, potentiel de zéta est généralement considéré un signe que la suspension de particules sera électrostatiquement stabilisée. Le potentiel de Zeta peut être mesuré avec le HORIBA SZ-100Z représenté sur le Schéma 1.

Le Schéma 1. Analyseur de Nanoparticle de SZ-100Z

Le potentiel de Zeta est un fonctionnement de la chimie de surface de particules et de la chimie moyenne de suspension (1). Les ions qui sont au potentiel de surface de particules et de gouverne sont un fonctionnement de la concentration et nature des ions dans le liquide en vrac. De plus, la concentration des ions affecte la distance au-dessus dont les effets de charge persistent. Par exemple, une importante quantité de sel dissous protégera les interactions électrostatiques entre les particules. Quelques ions, connus sous le nom d'ions particuliers préféreront coller à la surface de particules à mesure que la concentration de ces ions augmente. Les Exemples des ions particuliers comprennent H+ et ions polyvalents. Dans ce travail, l'effet de la concentration de H+ sur la charge extérieure de particules est étudié. D'Autres exemples de l'effet des concentrations variées en ion peuvent être trouvés en (2) et (3).

Type, et pour la bonne raison, la concentration de H+ est discutée en termes de PH pH exerce un effet intense sur la charge extérieure de beaucoup de types de particules. De plus, le pH est un paramètre qui souvent et promptement est changé dans une formulation. Pour ces raisons, l'effet du pH sur la charge extérieure de particules est souvent étudié. Un numéro qui caractérise une surface est la remarque, le PUI, ou la remarque isoélectrique de la charge zéro, PZC, qui se rapporte aux conditions, souvent le pH, auquel la charge extérieure de particules est zéro. Aux valeurs du pH inférieur le PUI, la charge extérieure de particules est positive et aux valeurs du pH plus haut que le PUI, la charge extérieure de particules est négatif. Une règle empirique pour les suspensions stables est de s'assurer que le pH est un plein ensemble de pH à partir du PUI.

Des Valeurs du PUI sont obtenues en mesurant le potentiel de zéta en fonction du pH et en recensant le pH auquel les croix potentielles de valeur de zéta mettent à zéro. Dans la plupart des cas ceci est réalisé en interpolant les données expérimentales. Les valeurs de Manuel du PUI ne sont souvent pas utiles pour le travail pratique puisque la valeur du PUI peut changer excessivement avec même un peu d'impureté qui est pilotée à la surface témoin. Des résultats de mesure de PUI peuvent également être affectés par le mouillage inachevé de surface de particules ou par le choix des surfactants. Par exemple, ajouter TSPP à une suspension d'oxyde de métal fera changer de vitesse à extrêmement - des valeurs du pH faibles ou disparaître le PUI totalement. Pour ces raisons, des valeurs de PUI sont type mesurées et c'est un procédé qui peut être automatisé.

L'automatisation de la mesure isoélectrique de remarque est réalisée avec l'accessoire de HORIBA Autotitrator pour le SZ-100Z représenté sur le Schéma 2. L'Autotitrator ajoute automatiquement l'acide ou la base pour régler le pH de l'échantillon, enregistre le pH, et charge l'échantillon dans la cellule d'électrode en graphite dans le SZ-100Z. Le potentiel de Zeta est alors déterminé et le cycle est automatiquement répété pour le prochain pH dans la suite.

Le Schéma 2. accessoire d'Autotitrator pour le SZ-100Z

Matériaux et Méthodes

La crémeuse Artificielle de café a été diluée jusque légèrement à nuageux en DI water. L'Échantillon pH a été automatiquement diminué à pH 2 et par étapes alors augmenté avec le HORIBA Autotitrator. Le potentiel de Zeta a été mesuré avec la cellule réutilisable d'électrode en graphite dans l'analyseur de nanoparticle de HORIBA SZ-100Z. L'Échantillon pH a été mesuré avec l'électrode à température compensée de HORIBA 9621C pH.

Dans cette étude, 100 millimètres d'acide nitrique et 100 millimètres d'hydroxyde de sodium ont été utilisés comme réactifs d'acide et de base respectivement. Les récipients de réactif d'Autotitrator comprennent la provision pour la demande de règlement de tamis moléculaire d'air entrant qui remonte le titrant retiré. Les burettes de 5 ml livrent avec précision les réactifs sans bulles éliminant le besoin de dégazage. La plus petite dose de réactif qui peut être fournie manuellement est de 0,0005 ml. L'Autotitrator a été installé en logiciel par l'intermédiaire d'un type surface adjacente d'assistant suivant les indications du Schéma 3 ci-dessous. Le mode manuel disponible n'a pas été utilisé dans cette étude.

Le Schéma 3. Copie d'Écran d'Autotitrator a installé l'écran en logiciel.

La sonde de pH a été remplie et étalonnée utilisant la solution étalon 101-S réglé de HORIBA. Après nettoyage, on l'a jugé en place au-dessus du becher témoin avec un gabarit intégré de sonnerie. La plaque intégrée d'émoi a mélangé l'échantillon pendant que le réactif était automatiquement livré. Quand l'objectif pH a été atteint, une pompe péristaltique rincée la cellule potentielle de zéta et a livré l'échantillon pour la mesure. Le potentiel de zéta a été mesuré en triple et pH surveillé pour le chassoir pendant la mesure. Puis, le cycle était répété pour le prochain pH dans la suite.

Résultats et Discussion

Le potentiel de zéta de la suspension de poudre de café en fonction du pH est affiché sur le Schéma 3 ci-dessous. De pH 2 au PH3, la valeur potentielle de zéta de l'émulsion de crémeuse de café augmente. C'est probablement dû aux variations particulières dans la structure de l'émulsion à pH faible. Du PH3 à pH 11, la forme de la courbure est en arrière la forme classique de S. À pH faible, la charge de particules est positif dû à la grande concentration en ion de H+. À d'un pH élevé, la charge de particules est négatif dû à la grande concentration en ion de l'OH. La valeur obtenue de la remarque isoélectrique où les croix potentielles de zéta de positif au négatif est à pH 5. En Conclusion, il y a une diminution de l'importance du potentiel de zéta entre pH 11 et pH 13. C'est l'un ou l'autre dû à une autre variation structurelle dans l'émulsion ou dû à l'effet d'armature du nombre accru d'ions dans la suspension. La question principale de ce traçage est que la remarque isoélectrique de ce système est à pH 5.

Le Schéma 4. Copie d'écran des résultats de la titration automatique donne droit avec le SZ-100Z et l'Autotitrator.

Conclusions

Le PUI d'une suspension peut être automatiquement déterminé utilisant le HORIBA SZ-100Z et le HORIBA Autotitrator. Le PUI de cette crémeuse artificielle particulière de café s'est avéré à pH 5.

Références

  1. Note d'Application de HORIBA AN195 « Détermination Isoélectrique de Remarque »
  2. HORIBA Traitement Des Eaux Résiduaires de Note Application AN201 « : Analyse Potentielle de Zeta des Solides En Suspension d'Argile »
  3. Analyse Potentielle de la Note d'Application de HORIBA AN202 « Zeta des Eaux usées de Raffinerie et de Sa Demande De Règlement, »

Au Sujet de Horiba

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Cette information a été originaire, révisée et adaptée des matériaux fournis par Horiba.

Pour plus d'informations sur cette source, visitez s'il vous plaît Horiba.

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

Last Update: 16. January 2014 08:20

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