Determinações Isoeléctricas do Ponto Usando Medidas do Potencial do Zeta

Assuntos Cobertos

Introdução
Materiais e Métodos
Resultados e Discussão
Conclusões
Referências
Sobre Horiba

O ponto isoeléctrico, PIE, de um sistema coloidal é determinado automaticamente com o SZ-100Z e o Autotitrator dos Instrumentos de HORIBA. Os dados potenciais do Zeta em função do pH são recolhidos quando o autor beber o café e redigir originais do apoio.

Introdução

O potencial do Zeta é a carga em uma partícula no plano da tesoura. Este valor da carga de superfície é útil para compreender e prever interacções entre partículas em suspensão. Um grande valor (positivo ou negativo), isto é, mais de aproximadamente 25 milivolt, potencial do zeta é considerado geralmente uma indicação que a suspensão da partícula estará estabilizada eletrostaticamente. O potencial do Zeta pode ser medido com o HORIBA SZ-100Z mostrado em Figura 1.

Figura 1. Analisador do Nanoparticle de SZ-100Z

O potencial do Zeta é uma função de ambos a química da superfície da partícula e a química média de suspensão (1). Os íons que estão na partícula de superfície e o potencial da superfície de controlo são uma função da concentração e natureza dos íons no líquido maioria. Além, a concentração de íons afecta a distância sobre que os efeitos da carga persistem. Por exemplo, uma quantidade significativa de sal dissolvido protegerá as interacções electrostáticas entre partículas. Alguns íons, conhecidos como íons específicos preferirão colar à superfície da partícula enquanto a concentração destes íons aumenta. Os Exemplos de íons específicos incluem H+ e íons polivalentes. Neste trabalho, o efeito da concentração de H+ na carga de superfície da partícula é estudado. Outros exemplos do efeito de várias concentrações do íon podem ser encontrados em (2) e (3).

Tipicamente, e para a boa razão, a concentração de H+ é discutida em termos do pH. o pH tem um efeito forte na carga de superfície de muitos tipos de partículas. Além, o pH é um parâmetro que seja mudado frequentemente e prontamente em uma formulação. Por estas razões, o efeito do pH na carga de superfície da partícula é estudado frequentemente. Um número que caracteriza uma superfície é o ponto, o PIE, ou o ponto isoeléctrico da carga zero, PZC, que refere as circunstâncias, frequentemente o pH, em que a carga de superfície da partícula é zero. Em valores de pH abaixe do que o PIE, a carga de superfície da partícula é positiva e em valores de pH mais altamente do que o PIE, a carga de superfície da partícula é negativo. Uma regra empírica para suspensões estáveis é assegurar-se de que o pH seja uma unidade completa do pH longe do PIE.

Os Valores do PIE são obtidos medindo o potencial do zeta em função do pH e identificando o pH em que as cruzes potenciais do valor do zeta zeram. Isto é conseguido Na maioria dos casos interpolando os dados experimentais. Os valores do Livro de texto do PIE não são frequentemente úteis para o trabalho prático desde que o valor do PIE pode mudar dramàtica com mesmo uma pequena quantidade de impureza que é conduzida à superfície da amostra. Os resultados da medida do PIE podem igualmente ser afectados pela molhadela incompleta da superfície da partícula ou pela escolha dos surfactants. Por exemplo, adicionar TSPP a uma suspensão do óxido de metal fará com que o PIE desloque a extremamente - baixos valores de pH ou desapareça completamente. Por estas razões, os valores do PIE são medidos tipicamente e aquele é um processo que possa ser automatizado.

A automatização da medida isoeléctrica do ponto é conseguida com o acessório de HORIBA Autotitrator para o SZ-100Z mostrado em Figura 2. O Autotitrator adiciona automaticamente o ácido ou a base para ajustar o pH da amostra, grava o pH, e carrega a amostra na pilha do eléctrodo de grafite no SZ-100Z. O potencial do Zeta é determinado então e o ciclo é repetido automaticamente para o pH seguinte na série.

Figura 2. acessório de Autotitrator para o SZ-100Z

Materiais e Métodos

A desnatadeira Artificial do café foi diluída até ligeira nebuloso em DI água. O pH da Amostra foi diminuído automaticamente ao pH 2 e aumentado então por etapas com o HORIBA Autotitrator. O potencial do Zeta foi medido com a pilha reusável do eléctrodo de grafite no analisador do nanoparticle de HORIBA SZ-100Z. O pH da Amostra foi medido com o eléctrodo compensado temperatura do pH de HORIBA 9621C.

Neste estudo, 100 milímetros de ácido nítrico e 100 milímetros de hidróxido de sódio foram usados como os reagentes do ácido e da base respectivamente. Os recipientes do reagente de Autotitrator incluem a disposição para o tratamento da peneira molecular do ar entrante que substitui o titrant removido. As buretas de 5 mL entregam precisamente os reagentes sem bolhas que eliminam a necessidade para desgaseificar. A dose a menor do reagente que pode ser entregada manualmente é 0,0005 mL. O Autotitrator estabeleceu-se no software através de um tipo relação do feiticeiro segundo as indicações de Figura 3 abaixo. A modalidade manual disponível não foi usada neste estudo.

A Figura 3. Captura de Ecrã de Autotitrator setup a tela no software.

A ponta de prova do pH foi enchida e calibrada usando a solução padrão 101-S ajustado de HORIBA. Após a limpeza, guardarou-se no lugar sobre a taça da amostra com um suporte integrado do anel. A placa integrada da agitação misturou a amostra enquanto o reagente foi entregado automaticamente. Quando o pH do alvo foi alcançado, uma bomba peristaltic enxaguou a pilha potencial do zeta e entregou a amostra para a medida. O potencial do zeta foi medido a em três exemplares e o pH monitorados para a tracção durante a medida. Então, o ciclo foi repetido para o pH seguinte na série.

Resultados e Discussão

O potencial do zeta da suspensão do pó do café em função do pH é mostrado em Figura 3 abaixo. O pH 2 ao pH 3, o valor potencial do zeta da emulsão da desnatadeira do café aumentam. Isto é provavelmente devido às SHIFT específicas na estrutura da emulsão no baixo pH. O pH 3 ao pH 11, a forma da curva são para trás a forma clássica de S. No baixo pH, a carga da partícula é positivo devido à grande concentração do íon de H+. No pH alto, a carga da partícula é negativo devido à grande concentração do íon OH. O valor obtido do ponto isoeléctrico onde as cruzes potenciais do zeta de positivo ao negativo estão no pH 5. Finalmente, há uma diminuição no valor do potencial do zeta entre o pH 11 e o pH 13. Este é qualquer um devido a uma outra SHIFT estrutural na emulsão ou devido ao efeito de protecção do número aumentado de íons na suspensão. A questão básica deste lote é que o ponto isoeléctrico deste sistema está no pH 5.

A Figura 4. Captura de ecrã dos resultados da titulação automática resulta com o SZ-100Z e o Autotitrator.

Conclusões

O PIE de uma suspensão pode automaticamente ser determinado usando o HORIBA SZ-100Z e o HORIBA Autotitrator. O PIE desta desnatadeira artificial particular do café foi encontrado para estar no pH 5.

Referências

  1. Nota de Aplicação AN195 de HORIBA “Determinação Isoeléctrica do Ponto”
  2. HORIBA Tratamento de Águas Residuais da Nota Aplicação AN201 “: Análise Potencial do Zeta de Sólidos Suspendidos da Argila”
  3. Nota de Aplicação AN202 de HORIBA do “Análise Potencial Zeta de Águas residuais da Refinaria e de Seu Tratamento,”

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Esta informação foi originária, revista e adaptada dos materiais fornecidos por Horiba.

Para obter mais informações sobre desta fonte, visite por favor Horiba.

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

Last Update: 16. January 2014 08:24

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