
El potencial zeta es la carga sobre una partícula en el plano de corte
El potencial zeta es la carga sobre una partícula en el plano de corte. Este valor de carga superficial es útil para entender y predecir las interacciones entre partículas en suspensión. Manipular el potencial zeta es un método para mejorar la estabilidad de la suspensión para trabajos de formulación, o para acelerar la floculación de partículas para el tratamiento de agua, por ejemplo. Medir el potencial zeta mediante dispersión electroforética de luz permite evaluar los efectos de diversas estrategias para manipular el potencial zeta. La dispersión electroforética de la luz aprovecha el hecho de que una partícula cargada responde a un campo eléctrico aplicado.
El movimiento de las partículas debido al campo eléctrico aplicado se mide mediante dispersión de la luz. Las partículas se iluminan con luz láser y, por tanto, dispersan la luz. La frecuencia de la luz dispersada es función de la velocidad de la partícula debido al desplazamiento Doppler. Esto explica otro nombre para esta técnica: electroforesis Doppler láser. Un segundo haz de luz (el haz de referencia) se mezcla con el haz dispersado para extraer de forma sensible el cambio de frecuencia en la luz dispersada. Consulta la figura siguiente que muestra el haz dispersado mezclándose con el haz de referencia en el detector de potencial zeta en la esquina inferior derecha. La magnitud medida del desplazamiento de frecuencia se utiliza entonces para determinar la velocidad de la partícula.
Diseño óptico para la medición del potencial zeta en el SZ-100
A partir del campo eléctrico aplicado conocido y la velocidad medida de la partícula, la movilidad de la partícula se determina fácilmente. El potencial zeta se calcula entonces a partir de la movilidad utilizando un modelo, el más común del cual es el modelo de Smoluchowski. Los únicos parámetros necesarios para determinar el potencial zeta son la constante dieléctrica líquida, el índice de refracción y la viscosidad. Esto hace que la técnica sea rápida y fiable.
El campo eléctrico conocido y la velocidad medida de las partículas permiten calcular la movilidad de las partículas y, con elección de modelo, el potencial zeta.
Muchos factores ambientales afectan al potencial zeta, incluido el pH. Una titulación manual o automática de pH puede identificar tanto el punto isoeléctrico como los rangos de máximo potencial zeta y, por extensión, la estabilidad predicha.
En la práctica, las mediciones se realizan añadiendo una pequeña cantidad de suspensión o emulsión a la celda de medición e insertando la celda en el instrumento. El software del instrumento determina automáticamente la intensidad del campo eléctrico adecuada, ajusta la intensidad del haz de referencia para asegurar la relación señal-ruido óptima, recopila y analiza los datos, y presenta los resultados al usuario. A menudo, el efecto de H+ u otros iones sobre el potencial zeta es importante. En el primer caso, se puede realizar una titulación de pH y, en el segundo, se varía la concentración de iones (normalmente a escala logarítmica) y se realizan una serie de mediciones del potencial zeta. Se puede lograr un ahorro significativo de mano de obra utilizando un titulador automatizado para ajustar el pH de la muestra.
El potencial zeta de una muestra se utiliza más a menudo como indicador de la estabilidad de dispersión. Los grandes potenciales zeta predicen una dispersión más estable. Una medición rápida y precisa del potencial zeta con el nanoPartica SZ-100V2 puede mejorar la comprensión de la agregación y floculación en muestras y acelerar el proceso de desarrollo de formulaciones estables, ya sean dispersiones, emulsiones o suspensiones.
La medición del potencial zeta, o atracción/repulsión electrostática, es importante para muchas industrias, desde la farmacéutica hasta el procesamiento de minerales y desde el tratamiento de agua hasta los aditivos para electrónica. El SZ-100V2 permite una medición rápida, confiable y precisa del potencial zeta.
Analizador de Nanopartículas
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