分散剂含量对Zeta电位的影响

影响Zeta的因素有很多，例如pH值 、电导率（浓度、盐的类型）、组成成分浓度的变化（如高分子、表面活性剂）等等，在本次应用中，我们检测了一个共聚物球悬浮液，通过加入不同量的吐温80，观察Zeta电位的变化。

原理和设备                                                        

电泳光散射技术ELS是利用激光照射在样品溶液或者悬浮液上，检测向前角度的散射光信号。在样品两端施加一个电场，样品中的带电颗粒在电场力的驱动下进行电泳运动。由于颗粒的电泳运动，样品的散射光频率会产生一个频移，即多普勒频移。利用数学方法处理散射光信号，得到散射光的频率移动，进而得到颗粒的电泳运动速度，即电泳迁移率μ。通过Herry方程，我们把颗粒的电泳迁移率和其Zeta电位ζ联系起来：

其中ε为介电常数，η为溶剂粘度，f(κα)为Henry函数，κ为德拜半径倒数，α代表粒径，κα代表了双电层厚度和颗粒半径的比值。。

    本次仪器使用丹东百特仪器有限公司的BeNano 90 Zeta 纳米粒度及Zeta电位仪。仪器使用波长671 nm，功率50 mW激光器作为光源，设置在12°角的APD检测器进行散射光信号采集。采用相位分析光散射技术，可以有效检测低电泳迁移率样品的Zeta电位信息。

样品制备和测试条件

将样品稀释1000倍后，取1 mL样品，分别加入50μL、5μL、0.5μL以及0.05μL的吐温80。BeNano 90 Zeta内置的温度控制系统开机默认测试温度控制为25℃±0.1℃。样品注入毛细管电极，利用电泳光散射进行Zeta电位测试，每个样品进行三次重复性测试，以得到测试的标准偏差。

测试结果和讨论

图1. Zeta电位与吐温添加剂之间的关系曲线

图1是Zeta电位与吐温添加剂之间的关系曲线，每一个数据点都是多次测试的平均值，数据点上显示了标准偏差，每个点标准偏差很小，说明实验结果具有良好的重复性。通过曲线可以看到，聚合物球本身携带负电，未加入吐温时Zeta电位为-31.9 mV。当加入极少量的吐温80时，Zeta电位绝对值略有增大变为-40.9 mV，但随着继续加入吐温，Zeta电位的绝对值数值又变小。加入50 μL 吐温时，电位降至-12.0 mV。分析其原因，有可能是加入吐温后，吐温会吸附在聚合物球的表面，当加入吐温量很低的时候，吸附在聚合物球表面的吐温增加了聚合物球的亲水性，导致电位绝对值增加，而随着更多吐温的加入，大量吐温分子吸附在聚合物球的表面，屏蔽了球表面带电基团和周围分散液，导致了Zeta电位绝对值下降。

这个应用中可以看出，小分子添加剂对于颗粒悬浮液体系的Zeta影响是巨大的，在研究体系Zeta电位的过程中，应该特别注意分散剂环境的组成。当报道一个体系的Zeta电位时，不应该单纯的提到颗粒物质是什么，还应该详细的标注分散液的组成成分及含量，因为这都是决定Zeta电位的因素。