Valores z potenciais, graus de coagulação, determinação, usos

Ele Potencial z o O potencial eletrocinético é uma propriedade de partículas suspensas coloidais que indicam quão grandes são as magnitudes de suas cargas elétricas em comparação com o ambiente de dispersão. É representado pela letra grega ζ e tem unidades V ou MV.

Partículas coloidais geralmente são uma carga negativa associada à sua natureza. Quando estes são dispersos em qualquer meio, eles atraem partículas de cargas positivas, que acabam formando uma camada da espessura dos íons: a camada severa (imagem inferior).

Fonte: modificado e convertido para SVG por mjones1984. Trabalho original de Larryisgood. /CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)

Sobre esta camada fixa (Camada severa), De acordo com as dimensões da partícula coloidal, seja sólida, líquida ou refrigerante, outros íons vizinhos serão adicionados. A maioria deles permanecerá positiva, porque experimenta a grande carga negativa da partícula coloidal; No entanto, partículas negativas também aparecerão, dando origem a uma camada elétrica dupla.

Além da camada dupla de eletricidade, o meio difuso e dispersor terá, indiferente à carga da partícula coloidal. Assim, o potencial z reflete o quão carregado essa partícula está em frente ao ambiente que o rodeia, tomando como referência ao plano (Avião escorregando, acima) que separa a camada elétrica dupla com o restante da solução.

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Valores

Intervalos

O potencial z pode adquirir certos valores, positivos ou negativos, de acordo com o sinal da carga que as partículas coloidais carregam. Muitos deles mostram valores ζ em um intervalo de -60 mV a 60 mV.

Se ζ estiver abaixo ou acima desse intervalo de valores, a estabilidade das partículas coloidais será excelente, o que significa que elas permanecerão dispersas sem adicionar.

Enquanto isso, as partículas que têm um valor de ζ entre -10 mV e 10 mV serão propensas a aglomerar; Contanto que não estejam cobertos por filmes de moléculas ancoradas covalentemente em suas superfícies. É dito então que o estado coloidal está "quebra".

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Variações

Esses valores devem ser relatados com as indicações de pH e o solvente em que foram determinados. Por exemplo, ζ varia muito com a adição de um ácido, pois fornece íons h⁺ que se esconde na dupla camada que circunda as partículas. Isso resulta em um aumento positivo em ζ.

Quando ζ tem um valor de 0, falamos sobre o ponto isoelétrico da solução. Portanto, é a região onde as partículas tendem muito mais a aglomerar. A adição de sais mostra o mesmo efeito: os íons agregados diminuirão ou comprimem a dupla camada, tendo como conseqüência que a aglomeração ocorre.

Graus de coagulação

O potencial z é responsável pelas partículas coloidais de carga igual. Dizem então que o grau de coagulação é nulo, porque não há oportunidade de interagir.

Como essas cargas neutralizam, as partículas começarão a interagir através das forças de van der Walls, até que a coagulação ocorra.

Determinação

Eletroforese é um método usado para estimar o valor do potencial z de uma partícula suspensa.

Quando um campo elétrico é aplicado, as partículas eletricamente carregadas se movem para o eletrodo que tem uma carga contrária à deles. A mobilidade eletroforética está diretamente relacionada à velocidade da partícula na eletroforese e inversamente ao gradiente de tensão.

Assim, o potencial zeta está sujeito a mobilidade eletroforética, que por sua vez depende da viscosidade da solução, na diferença de tensão aplicada entre os eletrodos e a constante dielétrica da solução.

Esse deslocamento é analisado pela incidência de um feixe de laser, cuja radiação é dispersa por partículas móveis e causa variações de sua frequência. Essas mudanças na frequência do laser estão relacionadas à mobilidade eletroforética e, finalmente, com o potencial z.

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Quanto maior a mobilidade eletroforética, maior o potencial z das partículas em questão.

Formulários

Determinação de mudanças superficiais

As medições de ζ permitem estabelecer se houve mudanças superficiais nas partículas coloidais. Entender por essas mudanças nas interações entre dois ou mais agregados.

Por exemplo, se as partículas A e B misturam e ζ mudarem para ambos, isso significa que elas estão interagindo; E, portanto, que suas superfícies experimentam mudanças em termos de suas cargas.

Mídia de filtro

A maioria dos colóides, partículas, bactérias e pirógenos são carregados negativamente. Um meio de filtro pode ser modificado para dar origem a um potencial z positivo.

Elementos de filtragem com z z positivo têm a vantagem de que pequenos organismos e carregados negativamente, com rádios inferiores aos microns removidos.

A água desmineralizada tem uma escala de pH entre 5 e 8. Portanto, a maioria das partículas dissolvidas nelas adquirem uma carga negativa. Isso permite a eliminação da água através da interação com o filtro de carga positivo.

Tratamento de água

Os rios apresentam flutuações em um curto período de tempo na qualidade da água que transportam. Isso determina que é necessário.

Foi determinado que, com um valor potencial zeta entre -2,28 e + 1,2 mV em água coagulada, a baixa turbidez e os valores de cor são obtidos nele.

Portanto, é possível alcançar o comportamento ideal dos processos de coagulação e/ou fleculação da água, fazendo determinações na água coagulada do potencial zeta como um indicador da desestabilização dos colóides e outras partículas.

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O valor potencial de Zeta tem uma correlação positiva com a dose coagulante aplicada na purificação de água.

Preparação de pinturas

A dispersão de pigmentos de tinta é um requisito necessário para obter um produto de boa qualidade. A aglomeração dos pigmentos produz a formação de grãos, o que reduz a qualidade da tinta, pois eles impedem sua aplicação.

Além disso, o brilho e a textura da tinta dependem da maneira como as partículas que formam são dispersas. A medição de potencial zeta serve para controlar a composição da tinta, permitindo os aditivos ideais dos aditivos necessários para uma dispersão correta de pigmentos.

Fluidização de uma suspensão

Carregenano é um polideletrólito dotado de carga negativa que é usada como um agente de fluidificador. O poliieletrólito é adsorvido à superfície das partículas insolúveis e reverte a floculação, assim que o valor potencial z adquira um valor crítico.

Este sistema foi usado na suspensão do antiácido de hidróxido de alumínio. A redução do potencial z está correlacionada com a viscosidade da suspensão.

Referências

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