Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005

M45: Zeta-Potenzial-MessungDie Messung der elektrophoretische Beweglichkeitµ von Teilchen erfolgt heute meist mittelselektrophoretischer Lichtstreuung (ELS). Das vonden im elektrischen Feld bewegten Partikeln gestreuteLicht erfährt aufgrund des Doppler-Effekteseine Frequenzänderung, welche zur Bestimmungder Wanderungsgeschwindigkeit herangezogenwird. Zur Messung sehr kleiner Potenziale oder fürMessungen in unpolaren Medien oder bei hohenSalzkonzentrationen wird auch die sogenannte„Phase analysis light scattering (PALS)“-Technikangewandt.Als Strömungspotenzial bezeichnet man jenesPotenzial, das entsteht, wenn eine Flüssigkeit(z.B. durch eine Druckdifferenz) an einer ruhendenFestkörperoberfläche vorbeiströmt. Das Strömungspotenzialkann mittels zweier in einem Strömungskanalpositionierter Elektroden abgegriffenwerden. Das Zeta-Potenzial kann daraus mithilfeder Gleichung von Helmholtz und Smoluchowskibestimmt werden:ΔU … Strömungspotenzial,Δp … Druckdifferenz,L,Q … Länge und Querschnitt desR …Strömungskanals,elektrischer WiderstandFür die Messung wird eine Elektrolytlösungdurch einen von der Probe gebildeten Strömungskanal,einen Faserpfropfen oder eine Membrangepumpt und die Druckdifferenz sowie das sichaufbauende Strömungspotenzial gleichzeitig gemessen.In einem weiterentwickelten Aufbau wirddurch einen oszillierenden Kolben eine periodischesinusförmige Druckänderung erzeugt und das dannebenfalls sinusförmige Strömungspotenzial gemessen(siehe Schema in Abb. 2). Durch diese Anordnungverringert sich das Elektrolytvolumen unddie nötigen Messzeiten werden drastisch verkürzt.Dies erlaubt auch zeitaufgelöste Messungen sowieMessungen bei höheren Ionenstärken [2].Literatur[1] V. Ribitsch, C. Jorde, J. Schurz,H. J. Jakobasch (1988) „Zeta-potentialmeasurement of films, fibres, and granules“.Progr. Colloid & Polymer Sci. 77, 49-54.[2] M. Reischl, K. Stana-Kleinschek,V. Ribitsch (2005) „Adsorption of surfactantson polymer surfaces investigated with a novelzeta-potential measurement system“. Mater.Sci. Forum, eingereicht.Stefan Köstler, Martin Reischl, Volker RibitschJOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbHInstitut für Chemische Prozessentwicklung und -kontrolleMethoden: —Lösungen:L12Institute:I7 | I1 | I6Kontakte:K20Index Kontakte Institute Lösungen MethodenElektrokinetik | Elektrophorese | Fasern | Kolloide | Membranen | Nanopartikel | OberflächenOberflächenladung | Polymere | Tenside | Zeta-PotenzialHandbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005119