ゼータの潜在性の測定を使用して等電ポイント決定

カバーされるトピック

導入
材料および方法
結果および議論
結論
参照
Horiba について

等電ポイント、コロイドシステムの IEP は、 HORIBA の器械からの SZ-100Z そして Autotitrator と自動的に定められます。 pH の機能としてゼータの潜在的なデータは著者がコーヒーを飲んでいて間、サポート文書を書いている集められます。

導入

ゼータの潜在性はせん断の平面に粒子の料金です。 表面電荷のこの値は中断に粒子間の相互作用を理解し、予測するために有用です。 粒子の中断が静電気的に安定すること大規模の (プラスでもマイナスでも)、すなわち、約 25 以上 mV のゼータの潜在性一般に徴候として考慮されます。 ゼータの潜在性は図 1. で示されている HORIBA SZ-100Z と測定することができます。

図 1. SZ-100Z の Nanoparticle の検光子

ゼータの潜在性は粒子の表面化学および中断の中型化学両方 (1) の機能です。 粒子の表面および操縦翼の潜在性にあるイオンは集中の機能およびバルク液体のイオンの性質です。 さらに、イオンの集中は料金の効果が持続する間隔に影響を与えます。 例えば、かなりの分解された塩は粒子間の静電気の相互作用を保護します。 特定のイオンとして知られていたあるイオンはこれらのイオンの集中が増加すると同時に粒子の表面にスタックすることを好みます。 特定のイオンの例は H+ および多価イオンが含まれています。 この作業では、粒子の表面電荷に対する H+ の集中の効果は調査されます。 さまざまなイオン集中の効果の他の例は (2) および (3) で見つけることができます。

通常、もっともな理由のために、 H+ の集中は PH. pH の点ではもたらします多くのタイプの粒子の表面電荷に対する強い効果を論議され。 さらに、 pH は頻繁に公式でそして容易に変更されるパラメータです。 これらの理由により、粒子の表面電荷に対する pH の効果は頻繁に調査されます。 表面を特徴付ける 1 つの番号はゼロ料金、の頻繁に等電ポイント、 IEP、またはポイント条件を示す PZC の、粒子の表面電荷がゼロの pH です。 水素イオン濃度指数で IEP より下げて下さい、 IEP が、粒子の表面電荷否定的であるより粒子の表面電荷は高く肯定的、水素イオン濃度指数にです。 安定した中断のための 1 経験則は pH が IEP からの 1 の完全な pH の単位であることを保障することです。

IEP の値は pH の機能としてゼータの潜在性を測定し、ゼータ潜在的な値の十字がゼロになる pH を識別することによって得られます。 ほとんどの場合これは実験データの挿入によって達成されます。 IEP の教科書値は頻繁に IEP の値がサンプル表面に運転されるわずか不純物と劇的に変更できるので実用的な作業のために有用ではないです。 IEP の測定の結果はまた不完全な粒子の表面の wetting または界面活性剤の選択によって影響されることができます。 例えば、金属酸化物の中断へ TSPP を追加するにより IEP は極端に低い水素イオン濃度指数に移るか、または全体で消えます。 これらの理由により、 IEP 値は普通測定され、それは自動化することができるプロセスです。

等電ポイント測定のオートメーションは図 2. で示されている SZ-100Z のための HORIBA Autotitrator のアクセサリによって達成されます。 Autotitrator は自動的にサンプルの pH を調節するために酸かベースを追加し pH を記録し、そして SZ-100Z のグラファイト電極のセルにサンプルをロードします。 ゼータの潜在性はそれから定められ、サイクルはシリーズの次の pH のために自動的に繰り返されます。

SZ-100Z のための図 2. Autotitrator のアクセサリ

材料および方法

人工的なコーヒークリームは DI water のわずかに曇ったまで薄くなりました。 サンプル pH は pH 2 に自動的に減り、次に HORIBA Autotitrator と 1 歩ずつ増加しました。 ゼータの潜在性は HORIBA SZ-100Z の nanoparticle の検光子の再使用可能なグラファイト電極のセルと測定されました。 サンプル pH は HORIBA 9621C 温度によって償われた pH の電極によって測定されました。

この調査では、硝酸 100 つの mM および水酸化ナトリウム 100 つの mM はそれぞれ酸およびベース試薬として使用されました。 Autotitrator の試薬の容器は除去された titrant を取り替える入力空気の分子篩の処置のための準備を含んでいます。 5 つの mL のビュレットはガスを抜く必要性を除去する泡なしで正確に試薬を渡します。 手動で提供することができる最も小さい試薬の線量は 0.0005 mL です。 Autotitrator は下の図 3 に示すようにウィザードのタイプインターフェイスによってソフトウェアでセットアップされました。 使用できる手動モードはこの調査で使用されませんでした。

図 3. Autotitrator のスクリーンショットはソフトウェアのスクリーンをセットアップしました。

pH のプローブは HORIBA の標準ソリューション一定 101-S を使用して満ちて、目盛りが付いていました。 クリーニングの後で、それは統合されたリングの立場が付いているサンプルビーカーに固定されました。 統合された混乱の版は試薬が自動的に渡されたと同時にサンプルを混合しました。 ターゲット pH が達されたときに、蠕動性ポンプはゼータの潜在的なセルを洗い、測定のためのサンプルを渡しました。 ゼータの潜在性は測定の間にドリフトのために監視された全く同じ 3つのものおよび pH で測定されました。 それから、サイクルはシリーズの次の pH のために繰り返されました。

結果および議論

pH の機能としてコーヒー粉の中断のゼータの潜在性は下の図 3 で示されています。 pH 2 から pH から 3 は、コーヒークリームの乳剤のゼータ潜在的な値増加します。 これはおそらく低い PH. で乳剤の構造の特定のシフトが原因です。 pH 3 から pH から 11 は、カーブの形古典的な逆方向に S の形です。 低い pH で、粒子の料金は大きい H+ イオン集中による陽性です。 高い pH で、粒子の料金は大きいオハイオ州イオン集中による陰性です。 肯定的からの陰性へのゼータの潜在的な十字が pH 5. にある等電ポイントの得られた値。 最後に、 pH 11 と pH 13 間のゼータの潜在性の大きさに減少があります。 これは乳剤の別の構造シフトによるまたは中断のイオンの高められた番号の遮蔽効果によるです。 このプロットの要点はこのシステムの等電ポイントが pH 5. にあることです。

図 4. 自動滴定の結果のスクリーンショットは SZ-100Z および Autotitrator と起因します。

結論

中断の IEP は HORIBA SZ-100Z および HORIBA Autotitrator を使用して自動的に定めることができます。 この特定の人工的なコーヒークリームの IEP は pH 5. であると見つけられました。

参照

  1. HORIBA のアプリケーションノート AN195 「等電ポイント決定」
  2. HORIBA アプリケーションノートの AN201 「排水処理: 中断された粘土の固体のゼータの潜在的な分析」
  3. HORIBA のアプリケーションノート AN202 「ゼータ精製所の廃水および処置の潜在的な分析」、の

Horiba について

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この情報は Horiba によって提供される材料から供給され、見直され、そして適応させて。

このソースのより多くの情報のために、 Horiba を訪問して下さい。

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

Last Update: 16. January 2014 08:21

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