2021-07-26
在許多情況下，膠體的穩(wěn)定性取決于粒子之間的靜電斥力。粒子界面上的離子基團(tuán)起主要作用。也許是斥力為零，范德華引力導(dǎo)致的凝聚和隨后的粒子與液相的分離？通過(guò)粒子界面的化學(xué)修飾，可以控制其斥力。環(huán)境條件如pH值，電導(dǎo)率，聚合物的存在等必須加以考慮。在這些體系中，可以通過(guò)排斥勢(shì)的大小和粒徑分布來(lái)預(yù)測(cè)不穩(wěn)定性。為了優(yōu)化穩(wěn)定性和分散性，需要做大量的配方研究。Stabino II對(duì)于穩(wěn)定性研究者來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常有效的助手。在水資源的循環(huán)利用中，這種分散體的失穩(wěn)是由絮凝和破乳引起的。它是通過(guò)使離子電荷接近于零來(lái)實(shí)現(xiàn)的。利用Stabino II可以很容易地控制絮凝劑的投加量。
本篇測(cè)試報(bào)告的重點(diǎn)是金屬氧化物的電荷控制。
測(cè)量原理
Stabino II可以和粒徑分布測(cè)試模塊聯(lián)用。這項(xiàng)技術(shù)是基于180°DLS動(dòng)態(tài)光背散射法，適用范圍0.3到6.5um，樣品濃度可高達(dá)40%。有關(guān)粒徑方法的詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱手冊(cè)。Stabino II的測(cè)量原理在其它文章中有詳述，此處僅引用幾條主要原則：
粒子界面電位(PIP)的感應(yīng)信號(hào)是一種電壓，它是由測(cè)量筒和振蕩活塞之間的薄層間隙中粒子周?chē)碾x子云的剪切力形成的。
● 化學(xué)物質(zhì)或鹽對(duì)顆粒界面的影響是由pH、聚電解質(zhì)或鹽溶液的滴定來(lái)定量確定的。
● 樣品濃度為0.1 ~ 10% v/v。低于0.1%時(shí)靈敏度可能太低，高于10%甚至更低的高粘度是極限。
● 該方法適用于整體粒徑范圍0.3 nm到 300μm。
關(guān)注電荷滴定
樣品和滴定液的混合及PIP的測(cè)量是在同一個(gè)測(cè)量筒中進(jìn)行的。新樣品配制后可能會(huì)發(fā)生化學(xué)變化，這可能比滴定慢得多，而滴定通常只需幾分鐘。由于電荷滴定的高效率，每天可以進(jìn)行許多實(shí)驗(yàn)篩選工作。以下研究經(jīng)常使用Stabino II進(jìn)行:
● pH-滴定，尋找等電點(diǎn)pH（0mv）和穩(wěn)定區(qū)域(s)。
● 聚電解質(zhì)-滴定到電荷零點(diǎn)，得到已知電荷濃度的聚電解質(zhì)溶液的消耗量“V (0mV) [mL]"，這個(gè)消耗量給出了以下問(wèn)題的答案：
o 未知聚電解質(zhì)的總電荷是多少？
o 分散體系中，每克樣品中覆蓋在粒子表面的功能離子端基有多少？
● 聚電解質(zhì)反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量
● 兩個(gè)自動(dòng)滴定序列：兩個(gè)滴定系統(tǒng)為此服務(wù)，易于滴定操作。滴定程序?qū)y(cè)量信號(hào)的變化作出動(dòng)態(tài)響應(yīng)。加入最后一部分滴定液后，PIP或pH值若變化過(guò)大，下一步就加入較少的滴定液，反之亦然。這節(jié)省了時(shí)間且不犧牲精度。
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