Assuntos Cobertos
IntroduçãoMateriais e MétodosResultados e DiscussãoConclusõesReferênciasSobre 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.
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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.
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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.
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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.
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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
- Nota de Aplicação AN195 de HORIBA “Determinação Isoeléctrica do Ponto”
- HORIBA Tratamento de Águas Residuais da Nota Aplicação AN201 “: Análise Potencial do Zeta de Sólidos Suspendidos da Argila”
- Nota de Aplicação AN202 de HORIBA do “Análise Potencial Zeta de Águas residuais da Refinaria e de Seu Tratamento,”
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