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超细颗粒在液体介质中的表面带电情况分析

颗粒在液体介质中的表面带电情况,直接影响颗粒在液体介质中的分散行为,因此本文的目的就是分析超细颗粒在液体介质中的表面带电情况。

所有的粉体颗粒在液体介质中都是带有电荷的 其表面电荷的来源大致有以下几个方面:电离;离子吸附;晶格取代等。可以通过测量颗粒在液体介质中的Zeta电位、光荧光谱(XRF)、等离子发射光谱(ICP)、红外光谱(IR)、原子吸收光谱(AAS)。核磁共振光谱(NMR)等方法来考察和分析。

由于颗粒表面带有电荷,静电库仑引力和其他引力将一些反号的离子紧密吸附,构成紧密层,当溶液中含有高价反离子或表面活性剂离子时,质点将对它们发生强的选择性吸附,此吸附目前常称为特性吸附,它部分地带有价电的性质。在紧密层以外的范围内,溶液中的正离子和负离子,由于其与颗粒间的静电斥力和热运动这两种相反作用抗衡的结果,呈现出一定的位置分布,这个范围便称为扩散层。紧密层和扩散层之间的界面称为斯特恩层,这便构成了双电层。

在对双电层模型的描述中以Stern模型最为完善。固体表面所吸附的水分子膜与紧密层离子的水化分子又构成了固定层;固定层以外的范围称为可动层。固定层和可动层之间的界面称为剪切面。颗粒表面相对于介质本体处的电位差称为表面电位,剪切面位置相对于介质本体处的电位差称为动电位或Zeta电位ζ,它可以通过电泳仪或电位仪测出。Stern层厚度通常以δ表示。

颗粒带着固定层运动,因此其颗粒运动时表现的是动电位,各颗粒都带同号的动电位,即带同号的净电荷,相互排斥,防止颗粒间的团聚,使颗粒保持分散状态。可见颗粒的Zeta电位非常重要。当颗粒的Zeta电位最大时,颗粒的双电层表现为最大斥力,使颗粒分散;当颗粒的Zeta电位等于零时(即等电点LEP),颗粒间的吸引力大于双电层之间的排斥力,颗粒团聚而沉降。

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