Das zeta potential (oder elektrokinetische Potenzial) ist ein Maß für die Größenordnung der elektrostatischen Abstoßung/Anziehung zwischen Partikeln und einer der Fundamentalparameter, der die Stabilität von dispersen Systemen beeinflusst. Die Messung des zeta potentials liefert detaillierte Einblicke in die Mechanismen von Dispersion, Aggregation und Ausflockung und kann zur Verbesserung der Rezeptur von Dispersionen, Emulsionen und Suspensionen eingesetzt werden.
Wenn wir das zeta potential messen, messen wir das elektrische Potenzial an der Gleitebene eines Partikelsystems.
Ein geladenes Partikel zieht Gegenionen an. Je weiter diese von der Partikeloberfläche entfernt sind, desto stärker diffundieren sie. Die Gegenionen, die sich mit dem Partikel bewegen, definieren die Gleitebene und das zugehörige zeta potential.
Das zeta potential ist keine Eigenschaft des Partikels, sondern des Systems, d. h. des Partikels und des Mediums, in dem es dispergiert ist. Änderungen des Mediums, wie Ionenkonzentration, Ionenarten und pH-Wert, wirken sich alle auf das zeta potential aus.
Messung des zeta potential
Die Messung des zeta potential ist unerlässlich, um das Verhalten kolloidaler Systeme zu verstehen. zeta potential-Analysatoren wie der Zetasizer Advance verwenden eine Technik, die als elektrophoretische Lichtstreuung (manchmal auch Laser-Doppler-Velocimetrie genannt) bezeichnet wird, um das zeta potential einer Vielzahl von kolloidalen und dispersen Systemen, wie Metalloxide, Proteine, Liposomen, Emulsionen usw., zu bestimmen.
Das Zeta-potential kolloidaler Dispersionen beeinflusst verschiedene Eigenschaften, darunter Stabilität, Rheologie und Wechselwirkungen mit anderen Molekülen oder Oberflächen. Das Verständnis und die Kontrolle des zeta potentials ist für verschiedene Anwendungsbereiche wie Wirkstoffabgabe, Lebensmittelverarbeitung und Beschichtungsformulierungen von entscheidender Bedeutung. Als Faustregel kann der gemessene Zeta potentialwert grob als die Größenordnung der Ladung beschrieben werden (siehe Tabelle). Hinweis: Wir haben +/- verwendet, da die Größenordnung und nicht das Zeichen die Stabilität beeinflusst. Allerdings sind die meisten Systeme tendenziell negativ geladen.
| Zeta potential (mV) | Stabilität |
|---|---|
| 0 bis ±10 | Sehr instabil – schnelle Koagulation/Flockung |
| ±10 bis 20 | Begrenzte Stabilität |
| ±20 bis 30 | Mäßig stabil |
| > ±30 | Sehr stabil |
Die Bedeutung dieser Messart liegt in der Fähigkeit, die Stabilität und Leistung kolloidaler Dispersionen vorherzusagen und zu steuern. Durch die Optimierung des zeta potentials können Hersteller die Produktqualität, Haltbarkeit und Prozesseffizienz insgesamt verbessern.
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Anwendungsbereiche des zeta potentials
Die Zetapotentialanalyse ist in verschiedenen Branchen, in denen kolloidale Systeme eine wichtige Rolle spielen, weit verbreitet. Zu diesen Branchen gehören Pharmazie und Medizin, Kosmetik, Lebensmittel und Getränke, Farben und Beschichtungen sowie viele andere.
In jedem dieser Bereiche ist das Verständnis und die Kontrolle des zeta potential von entscheidender Bedeutung für die Optimierung von Produktformulierungen, die Gewährleistung von Stabilität und die Leistungssteigerung.
Pharmazie und Medizin
Die Zetapotentialanalyse ist in pharmazeutischen Formulierungen von entscheidender Bedeutung, um die Stabilität von Wirkstoffsuspensionen, Emulsionen und Liposomen zu beurteilen.
Sie hilft bei der Optimierung von Wirkstoffabgabesystemen, indem die Wechselwirkungen von Partikeln gesteuert und eine gleichmäßige Dispergierung gewährleistet werden können.
Kosmetik
In der Kosmetikindustrie hilft die Messung des zeta potential bei der Formulierung stabiler Emulsionen, Cremes und Lotionen.
Sie sorgt für eine gleichmäßige Verteilung der Inhaltsstoffe und verhindert Phasentrennung oder Aufrahmung, wodurch die Wirksamkeit und Haltbarkeit des Produkts verbessert werden.
Lebensmittel und Getränke
Die Analyse des zeta potentials ist für Lebensmittel- und Getränkeformulierungen von entscheidender Bedeutung, um Emulsionen, Suspensionen und kolloidale Systeme zu stabilisieren.
Sie hilft dabei, die Textur, das Mundgefühl und das Erscheinungsbild von Lebensmitteln zu steuern, und verhindert Sedimentation sowie Aufrahmung bei der Lagerung.
Farben und Beschichtungen
Im Bereich Farben und Beschichtungen beeinflusst die Messung des zeta potentials die Dispersionsstabilität, die Pigmentverteilung und die Filmbildung.
Sie sorgt für eine gleichmäßige Farbe, Haftung und Haltbarkeit von Beschichtungen und trägt zu ihrer Leistung und Langlebigkeit bei.
Unsere zeta potential Analysatoren
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Die Zetasizer Advance-Linie bietet eine einfache, schnelle und genaue Methode zur Messung des zeta potentials in Labor- oder Prozessumgebungen und einer Vielzahl von Zelltypen, einschließlich kostengünstiger gefalteter Einweg-Kapillarzellen.
Die Zetasizer-Serie umfasst modernste Technologien und fortschrittliche Funktionen, um präzise und zuverlässige Messungen durchzuführen.
Zu den wichtigsten Funktionen gehören:
- Genaue Messung von zetapotentialwerten
- Hohe Empfindlichkeit zur Erkennung von geringfügigen Änderungen der Partikelladung
- Kompatibilität mit einer Vielzahl von Probentypen und -größen
- Anwenderfreundliche Benutzeroberfläche für einfache Bedienung und Datenanalyse
- Robustes Design für langfristige Leistung und Langlebigkeit
Weitere Informationen zu den Preisen für Zeta-Potenzial-Analysatoren finden Sie auf unserer Seite „Wie viel kostet ein Zeta-Potenzial-Analysator?“. Entdecken Sie unser Lösungsportfolio auch in der folgenden Tabelle.
