Determinazioni Isoelettriche del Punto Facendo Uso delle Misure di Potenziale Zeta

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Introduzione
Materiali e Metodi
Risultati e Discussione
Conclusioni
Riferimenti
Circa Horiba

Il punto isoelettrico, IEP, di un sistema colloidale è determinato automaticamente con lo SZ-100Z e il Autotitrator dagli Strumenti di HORIBA. I dati di Potenziale Zeta in funzione di pH sono raccolti mentre l'autore sta bevendo il caffè e sta redigendo i documenti di sostegno.

Introduzione

Il Potenziale Zeta è la tassa su una particella al piano di taglio. Questo valore della carica superficiale è utile per la comprensione e la predizione delle interazioni fra le particelle in sospensione. Un di grande magnitudine (positivo o negativo), cioè, più circa 25 i sistemi MV, potenziale Zeta generalmente è considerato un'indicazione che la sospensione della particella sarà stabilizzata elettrostaticamente. Il Potenziale Zeta può essere misurato con il HORIBA SZ-100Z come appare Figura 1.

Figura 1. Analizzatore di Nanoparticella di SZ-100Z

Il Potenziale Zeta è una funzione sia della chimica della superficie della particella che della chimica media sospendente (1). Gli ioni che sono al potenziale della superficie della particella e del piano di comando sono una funzione della concentrazione e natura degli ioni nel liquido in serie. Inoltre, la concentrazione di ioni pregiudica la distanza sopra cui gli effetti della tassa persistono. Per esempio, una quantità significativa di sale dissolto proteggerà le interazioni elettrostatiche fra le particelle. Alcuni ioni, conosciuti come gli ioni specifici preferiranno attaccare alla superficie della particella mentre la concentrazione di questi ioni aumenta. Gli Esempi degli ioni specifici includono H+ e gli ioni polivalenti. In questo lavoro, l'effetto di concentrazione di H+ sulla carica superficiale della particella è studiato. Altri esempi dell'effetto di varie concentrazioni nello ione possono essere trovati dentro (2) e (3).

Tipicamente e per buon motivo, la concentrazione di H+ è discussa in termini di pH. il pH ha un forte effetto sulla carica superficiale di molti tipi di particelle. Inoltre, il pH è un parametro che è cambiato spesso e prontamente in una formulazione. Per queste ragioni, l'effetto di pH sulla carica superficiale della particella è studiato spesso. Un numero che caratterizza una superficie è spesso il punto, lo IEP, o il punto isoelettrico della tassa zero, PZC, che si riferisce alle circostanze, pH, a cui la carica superficiale della particella è zero. Ai gradi di pH inferiore allo IEP, la carica superficiale della particella è positiva ed ai gradi di pH più superiore allo IEP, la carica superficiale della particella è negativo. Una regola empirica per le sospensioni stabili è di assicurarsi che il pH sia un'unità completa di pH a partire dallo IEP.

I Valori dello IEP sono ottenuti misurando il potenziale Zeta in funzione di pH ed identificando il pH a cui il valore di potenziale Zeta attraversa zero. Nella maggior parte dei casi questo è raggiunto interpolando i dati sperimentali. I valori del Manuale dello IEP non sono spesso utili per lavoro pratico poiché il valore dello IEP può cambiare drammaticamente con anche una piccola quantità di impurità che è determinata alla superficie del campione. I risultati di misura di IEP possono anche essere influenzati da bagnatura incompleta della superficie della particella o dalla scelta dei tensioattivi. Per esempio, aggiungere TSPP ad una sospensione dell'ossido di metallo indurrà lo IEP a spostarsi ad estremamente - gradi di pH bassi o a scomparire complessivamente. Per queste ragioni, i valori di IEP sono misurati tipicamente e quello è un trattamento che può essere automatizzatoe.

L'automazione della misura isoelettrica del punto è raggiunta con l'accessorio di HORIBA Autotitrator per lo SZ-100Z come appare Figura 2. Il Autotitrator aggiunge automaticamente l'acido o la base per regolare il pH del campione, registra il pH e carica il campione nella cella dell'elettrodo di grafite nello SZ-100Z. Il Potenziale Zeta poi è determinato ed il ciclo è ripetuto automaticamente per il pH seguente in serie.

Figura 2. accessorio di Autotitrator per lo SZ-100Z

Materiali e Metodi

La scrematrice Artificiale del caffè è stata diluita fino a leggermente nuvoloso in DI l'water. Il Campione pH è stato diminuito automaticamente a pH 2 e poi è stato aumentato per gradi con il HORIBA Autotitrator. Il Potenziale Zeta è stato misurato con la cella riutilizzabile dell'elettrodo di grafite nell'analizzatore di nanoparticella di HORIBA SZ-100Z. Il Campione pH è stato misurato con l'elettrodo a temperatura compensata di HORIBA 9621C pH.

In questo studio, 100 millimetri di acido nitrico e 100 millimetri di idrossido di sodio sono stati usati come i reagenti della base e dell'acido rispettivamente. I contenitori del reagente di Autotitrator comprendono la disposizione per il trattamento del setaccio molecolare di aria ricevuta che sostituisce il titolante rimosso. Le burette da 5 ml consegnano precisamente i reagenti senza bolle che eliminano l'esigenza del degassamento. La dose del reagente più piccola che possa essere consegnata manualmente è di 0,0005 ml. Il Autotitrator è stato installato nel software via un tipo interfaccia della procedura guidata secondo le indicazioni di Figura 3 qui sotto. Il modo di alimentazione manuale disponibile non è stato utilizzato in questo studio.

La Figura 3. Scatto dello Schermo di Autotitrator ha installato lo schermo nel software.

La sonda di pH è stata riempita e calibrato stata facendo uso della soluzione tipo 101-S stabilito di HORIBA. Dopo la pulizia, è giudicato stato sul posto sopra il becher del campione con un supporto integrato dell'anello. La zolla integrata di scalpore mista il campione come reagente è stata consegnata automaticamente. Quando l'obiettivo pH è stato raggiunto, una pompa peristaltica ha risciacquato la cella di potenziale Zeta ed ha consegnato il campione per la misura. Il potenziale Zeta è stato misurato in triplice copia e pH riflesso per deriva durante la misura. Poi, il ciclo è stato ripetuto per il pH seguente in serie.

Risultati e Discussione

Il potenziale Zeta della sospensione della polvere del caffè in funzione di pH è indicato nella Figura 3 qui sotto. Da pH 2 a PH3, il valore di potenziale Zeta dell'emulsione della scrematrice del caffè aumenta. Ciò è probabilmente dovuto le variazioni specifiche nella struttura dell'emulsione a basso pH. Da PH3 a pH 11, la forma della curva è indietro la forma classica di S. A basso pH, la tassa della particella è positivo dovuto la grande concentrazione nello ione di H+. Ad a pH elevato, la tassa della particella è quantità negativa dovuto la grande concentrazione nello ione dell'OH. Il valore ottenuto del punto isoelettrico in cui il potenziale Zeta attraversa da positivo alla quantità negativa è a pH 5. Per Concludere, c'è una diminuzione nella grandezza del potenziale Zeta fra pH 11 e pH 13. Ciò è l'una o l'altra dovuto un'altra variazione strutturale nell'emulsione o dovuto l'effetto ombra del numero aumentato degli ioni nella sospensione. La questione principale di questo tracciato è che il punto isoelettrico di questo sistema è a pH 5.

La Figura 4. scatto dello Schermo dei risultati della titolazione automatica risulta con lo SZ-100Z e il Autotitrator.

Conclusioni

Lo IEP di una sospensione può essere determinato automaticamente facendo uso del HORIBA SZ-100Z e del HORIBA Autotitrator. Lo IEP di questa scrematrice artificiale particolare del caffè è stato trovato per essere a pH 5.

Riferimenti

  1. Nota di Applicazione di HORIBA AN195 “Determinazione Isoelettrica del Punto„
  2. HORIBA Applicazione Trattamento delle Acque Reflue della Nota AN201 “: Analisi di Potenziale Zeta dei Solidi In Sospensione dell'Argilla„
  3. Nota di Applicazione di HORIBA AN202 “Analisi di Potenziale Zeta dell'Acqua Di Scarico della Raffineria e del Suo Trattamento,„

Circa Horiba

HORIBA Scientifico è il nuovo gruppo globale creato per incontrare meglio bisogni presenti e futuri dei clienti' integrando la competenza del mercato e le risorse scientifiche di HORIBA. Le offerti Scientifiche di HORIBA comprendono l'analisi elementare, la fluorescenza, la dialettica, GDS, l'ICP, la caratterizzazione della particella, Raman, ellipsometry spettrale, il zolfo-in-petrolio, la qualità dell'acqua e XRF. Le marche assorbenti Prominenti includono Jobin Yvon, gli Spettri della Valletta, IBH, SPEX, Strumenti S.A, AIZ, Dilor, Sofie, SLM e Beta Scientifico. Combinando le concentrazioni della ricerca, dello sviluppo, delle applicazioni, delle vendite, del servizio e delle organizzazioni di sostegno dei ricercatori Scientifici di offerte di HORIBA, tutti i migliori prodotti e delle soluzioni mentre ampliando il nostri servizio e supporto superiori con vero una rete globale.

Questi informazioni sono state originarie, esaminate ed adattate dai materiali forniti da Horiba.

Per ulteriori informazioni su questa sorgente, visualizzi prego Horiba.

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

Last Update: 16. January 2014 08:21

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