Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005 - lamp.tugraz.at

Methoden
M45: Zeta-Potenzial-
Messung
Überblick
M45: Zeta-Potenzial-Messung
Bei der Zeta-Potenzial-Messung bestimmt
man das elektrische Potenzial an der Grenzfläche
einer (meist) festen Phase und einer Flüssigkeit.
Zeta-Potenzial-Messungen sind an der Oberfläche
praktisch aller Arten von Feststoffen, d.h. Platten,
Folien, Fasern, Membranen und (Nano)partikeln,
durchführbar. Das Zeta-Potenzial bestimmt ganz
wesentlich die Wechselwirkungen mit der flüssigen
Phase und ist daher in allen technologischen
Prozessen, an denen Fest /Flüssig-Grenzflächen
beteiligt sind, von Bedeutung.
Elektrische Doppelschicht und
Zeta-Potenzial
In einer Elektrolytlösung sind die elektrischen
Ladungen der Ionen, die Richtung der Wasserdipole
und auch die Bewegungsrichtung der Moleküle
statistisch verteilt. An Phasengrenzen gilt das nicht
mehr. Die meisten Substanzen erwerben an den
Phasengrenzen elektrische Ladungen (dies tritt besonders
in Kontakt mit einem polaren Medium wie
Wasser auf), beide Seiten der Grenzschicht laden
sich mit Ladungen entgegengesetzten Vorzeichens
auf. Dies gilt prinzipiell für alle Phasengrenzen, jedoch
sind aufgrund der großen Bedeutung für biologische
und technische Vorgänge die an der Phasengrenze
fest /flüssig auftretenden elektrischen
Erscheinungen von vorrangigem Interesse.
Die in der Grenzregion angereicherten Ladungen
können auf verschiedene Art und Weise entstehen:
Oberflächenladungen können durch die
Ionisation dissoziierbarer Gruppen entstehen
(z.B. -COO – , -NH 3+ ).
An der Oberfläche können Ionen spezifisch
adsorbiert werden. Dies wird als die häufigste
Quelle von Oberflächenladungserscheinungen
betrachtet.
Abbildung 1:
Elektrische Doppelschicht nach dem
Stern-Modell.
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