CHƢƠNG 2 THỰC NGHIỆM
2.3. Các phương pháp, thiết bị nghiên cứu
2.3.10. Đo phân bố thế zeta
Phân bố thế zeta của mẫu đƣợc xác định trên thiết bị Zetasizer-Nano ZS của hãng Malvern – UK bằng phƣơng pháp tán xạ laser động. Cấu tạo của thiết bị là 1 hệ quang học gồm 1 nguồn sáng laser rắn bán dẫn có bƣớc sóng 532nm, cơng suất 10mW. Thiết bị có dải đo kích thƣớc từ 0.6nm - 6µm, dải đo thế zeta từ -200 - +200mV.
Hình 2.4. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của thiết bị zetasizer.
Phƣơng pháp tán xạ laser động là phép đo tính tốn sự phụ thuộc của cƣờng độ tán xạ laser vào thời gian tán xạ laser trong mẫu. Từ đó xác định hệ số khuếch tán tĩnh D và đƣờng kính thủy động lực học DH từ phƣơng trình Stokes-Einstein:
3 H kT D D (2.9) Trong đó: k = hằng số Boltzmann, T = nhiệt độ tuyệt đối, = độ nhớt
Đại lƣợng đặc trƣng cho độ ổn định của hệ phân tán keo là thế Zeta (ζ). Các hạt với điện tích bề mặt nhất định sẽ hấp phụ từ dung dịch những ion có điện tích trái dấu. Sau đó, những ion đã bị hấp phụ sẽ hấp phụ các ion trái dấu với chúng trong dung dịch, tạo ra một lớp điện tích kép. Nhƣ vậy, lớp chất lỏng bao quanh các hạt gồm hai lớp: lớp trong (lớp Stern), trong đó các ion liên kết mạnh với bề mặt hạt và lớp ngoài (lớp khuếch tán) lực liên kết yếu hơn (Hình 2.5).
Hình 2.5. Mối tương quan giữa thế bề mặt, thế Stern và thế Zeta với lớp điện tích
kép, lớp Stern và lớp khuếch tán.
Thế Zeta thể hiện mức độ đẩy giữa các hạt tích điện cùng dấu gần nhau trong hệ phân tán. Đối với các phân tử và các hạt đủ nhỏ, thế Zeta cao (âm hoặc dƣơng) sẽ cho độ ổn định cao, hệ phân tán sẽ chống lại sự keo tụ.