آنالیز تعیین پتانسیل زتا

آزمون پتانسیل زتا (zeta potential)

آزمون تعیین پتانسیل زتا (Zeta Potential)، میزان اختلاف پتانسیل الکتریکی بین لایه لغزشی و پتانسیل در فاصله دور از ذره (فاصله‌ای با پتانسیل صفر) را اندازه‌گیری می کند. میزان پتانسیل زتا با چگالی بار سطحی ذرات رابطه دارد. دلیل اصلی پایداری کلویید‌ها، وجود بار سطحی روی ذرات است. این بارهای هم نام باعث می‌شوند تا ذرات یکدیگر را دفع کنند و در نتیجه ذرات نتوانند به یکدیگر بپیوندند و تشکیل کلوخه‌های بزرگ‌تر را بدهند و سریعتر ته نشین شوند.

از این رو هرچه میزان بار سطحی ذرات کلویید بیشتر باشد کلویید پایدارتر است و ذرات آن دیرتر کلوخه می‌شوند و یا رسوب می‌کنند. کلویید‌ها از یک فاز زمینه (حلال) و یک سری ذرات معلق تشکیل شده‌اند، به طور معمول یون‌هایی با بار مثبت و منفی در فاز حلال وجود دارند. ذرات باردار درون کلویید، یون‌هایی با بار مخالف را جذب می‌کنند. این امر باعث می‌شود تا روی سطح ذره باردار یون‌هایی با بار مخالف جمع شوند. تجمع یون‌هایی با بار مخالف باعث کاهش پتانسیل الکتریکی ذره می‌شود. تجمع یون‌ها روی ذره باردار باعث ایجاد دو لایه اطراف ذره باردار می‌شود.

لایه داخلی، لایه استرن (Estern Layer) نامیده می‌شود، درون این لایه یون‌ها به شدت تحت تاثیر میدان الکتریکی ذره باردار قرار دارند به همین دلیل نمی‌توانند به راحتی از ذره جدا شوند. لایه بیرونی‌تر لایه است که یون‌ها تحت تاثیر میدان الکتریکی هسته باردار هستند ولی می‌توانند از این لایه خارج شوند و یا به آن وارد شوند. یون‌هایی که در این دو لایه قرار دارند در صورت حرکت ذره باردار، با آن حرکت می‌کنند، مرز خارجی لایه دوم را سطح لغزشی (Slipping Plane) می‌نامند. یون‌های داخل این مرز همراه ذره حرکت می‌کنند ولی یون‌های خارج این لایه به همراه ذره حرکت نمی‌کنند.

در آنالیز تعیین Zeta potantial  پتانسیل الکتریکی این مرز اندازه‌گیری می‌شود، زیرا دستگاه پتانسیل زتا برپایه حرکت ذرات در میدان الکتریکی کار می‌کند و از آنجایی که یون‌های داخل سطح لغزشی با ذره باردار حرکت می‌کنند، دستگاه می‌تواند پتانسیل روی سطح لغزشی را اندازه گیری کند. این نواحی و پتانسیل زتا در شکل زیر نشان داده شده است. به صورت کلی جواب پتانسیل زتا به صورت mV گزارش می شود. ذرات با پتانسیل زتا بیشتر و از ۳۰+ و منفی تر ۳۰- را پایدار یا stable در نظر می گیرند. با این حال اگر ذرات چگالی بیشتری از دیسپرسانت داشته باشند، به تدریج نشست می کنند. پارامترهای موثر بر پتانسیل زتا عبارتند از: pH و هدایت محلول و غلظت ذرات.

توانایی‌های آزمون پتانسیل زتا

• اندازه گیری پتانسیل زتا روی سطح سل‌ها
• اندازه گیری پتانسیل زتا و تعیین پایداری کلویید‌ها با تغییرات PH
• اندازه گیری پتانسیل زتا و تعیین پایداری کلویید‌ها با تغییرات ترکیب شیمیایی فاز حلال
• بررسی تغییر پتانسیل زتا با اضافه کردن افزودنی‌ها به کلویید
• بررسی پایداری دوغاب‌ها
• بررسی پایداری ذرات معلق در آب
• بررسی پایداری کلویید‌های دارویی
• بررسی پایداری کلویید‌های و امولسیون‌های خوراکی

نتایج آزمون پتانسیل زتا به صورت زیر ارائه می‌شود:

برای بدست آمدن نتیجه دقیق‌تر و قابل اعتمادتر از آزمون پتانسیل زتا، پتانسیل زتا دو مرتبه اندازه‌گیری می‌شود. نتایج آزمون پتانسیل زتا به صورت  فایل PDF  ارائه می‌شود که این فایل‌های PDF شامل شرایط آزمون، نمودار پراکندگی پتانسیل زتا و میانگین پتانسیل زتا برای هر بار اندازه‌گیری است. 

توجه: نتیجه آنالیز DLS و زتا به صورت PDF ارایه می شود و تنها برخی دستگاه ها توانایی ارائه فایل اکسل را دارند.