Entwicklung von Submikron - Pulver-Suspensionen zur Herstellung ...

die gesamte Oberflächenladung, so daß sich um diese starre Schicht eine diffuse Schicht
bildet /STE24/.
Das folgende Bild zeigt den Aufbau der Doppelschicht nach Stern und die zugehörigen
Potentialwerte .
Oberflächen
potential
Stern-Potential
Zeta-Potential
Partrikeloberfläche
Charakterisierungsmethoden
Abstand a
Abb . 3-3 : Ladungsverteilung an der Partikeloberfläche und der zugehörigen Potentialverlauf
vereinfacht nach /MÜL96/ .
Die Dicke der diffusen Schicht kann als reziproker Wert der Debye-Hückel-Konstanten x
berechnet werden, wobei davon ausgegangen wird, daß in diesem Abstand das Potential auf
1/e des Ausgangswertes gefallen ist /MÜL96/ :
x = (8 ne 2 NA / 1000 F- kT) 1/2 1 1/2
(Gl . 3-4)
mit x = Debye-Hückel-Parameter, e = Elementarladung, NA = Avogadro Konstante, E = dielektr . Konstante
(£,.* so), k = Botzmann-Konstante, T = absolute Temperatur in Kelvin, 1= lonenstärke
Gibt man die lonenstärke in molW an, erhält man den Debye-Hückelparameter in 1/m.
Liegen im Lösungsmittel nur wenige Ionen vor (I klein), so ist die Dicke der diffusen Schicht
x1 groß verglichen mit solchen Lösungsmitteln, die eine hohe Konzentration von Ionen
aufweisen . Für Lösungsmittel mit einer kleinen Dielektrizitätskonstante ist die Dicke der
Schicht klein gegenüber solchen Lösungsmitteln mit einem großen F. (Ethanol verglichen mit
Wasser) /LAG97/.
Bewegt sich ein geladenes Teilchen durch die Suspension, so wird ein Teil der diffusen
Schicht auf Grund von Reibungskräften in der Flüssigkeit abgestreift . Die Oberflächenladung
wird nicht mehr vollständig kompensiert, es bleibt ein Potential an der Scherebene erhalten,
das als Zeta-Potential (~-Potential) bezeichnet und über verschiedene Methoden gemessen
werden kann /MÜL96/, /HIN00/ .