Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005

MethodenM45: Zeta-Potenzial-MessungÜberblickM45: Zeta-Potenzial-MessungBei der Zeta-Potenzial-Messung bestimmtman das elektrische Potenzial an der Grenzflächeeiner (meist) festen Phase und einer Flüssigkeit.Zeta-Potenzial-Messungen sind an der Oberflächepraktisch aller Arten von Feststoffen, d.h. Platten,Folien, Fasern, Membranen und (Nano)partikeln,durchführbar. Das Zeta-Potenzial bestimmt ganzwesentlich die Wechselwirkungen mit der flüssigenPhase und ist daher in allen technologischenProzessen, an denen Fest /Flüssig-Grenzflächenbeteiligt sind, von Bedeutung.Elektrische Doppelschicht undZeta-PotenzialIn einer Elektrolytlösung sind die elektrischenLadungen der Ionen, die Richtung der Wasserdipoleund auch die Bewegungsrichtung der Molekülestatistisch verteilt. An Phasengrenzen gilt das nichtmehr. Die meisten Substanzen erwerben an denPhasengrenzen elektrische Ladungen (dies tritt besondersin Kontakt mit einem polaren Medium wieWasser auf), beide Seiten der Grenzschicht ladensich mit Ladungen entgegengesetzten Vorzeichensauf. Dies gilt prinzipiell für alle Phasengrenzen, jedochsind aufgrund der großen Bedeutung für biologischeund technische Vorgänge die an der Phasengrenzefest /flüssig auftretenden elektrischenErscheinungen von vorrangigem Interesse.Die in der Grenzregion angereicherten Ladungenkönnen auf verschiedene Art und Weise entstehen:Oberflächenladungen können durch dieIonisation dissoziierbarer Gruppen entstehen(z.B. -COO – , -NH 3+ ).An der Oberfläche können Ionen spezifischadsorbiert werden. Dies wird als die häufigsteQuelle von Oberflächenladungserscheinungenbetrachtet.Abbildung 1:Elektrische Doppelschicht nach demStern-Modell.Index Kontakte Institute Lösungen MethodenHandbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005117