Le potentiel zêta (ou potentiel électrocinétique) est la mesure de l'intensité de la répulsion/attraction électrostatique entre particules. C'est l'un des paramètres fondamentaux connus pour affecter la stabilité des systèmes dispersés. La mesure apporte une vision détaillée des causes de dispersion, d'agrégation ou de floculation et peut être appliquée pour améliorer la formulation de dispersions, d'émulsions ou de suspensions.
Lorsque nous mesurons le potentiel zêta, nous mesurons le potentiel électrique au niveau du plan de glissement d'un système de particules.
Une particule chargée attire des contre-ions qui deviennent plus diffus au fur et à mesure qu'ils s'éloignent de la surface de la particule. Ces contre-ions qui se déplacent avec la particule définissent le plan de glissement et le potentiel zêta qui lui est associé.
Le potentiel zêta n'est pas une propriété de la particule mais du système, c'est-à-dire de la particule et du milieu dans lequel elle est dispersée. Les modifications du milieu, telles que la concentration des ions, les types d'ions et le pH, affecteront toutes le potentiel zêta.
Mesure du potentiel zêta
La mesure du potentiel zêta est essentielle pour comprendre le comportement des systèmes colloïdaux. Les analyseurs de potentiel zêta, tels que la gamme Zetasizer Advance, utilisent une technique appelée électrophorèse laser Doppler (parfois appelée vélocimétrie laser Doppler) pour déterminer le potentiel zêta d'une large gamme de systèmes colloïdaux et dispersés, tels que les oxydes métalliques, les protéines, les liposomes, les émulsions, etc.
Le potentiel zêta des dispersions colloïdales influence diverses propriétés, notamment la stabilité, la rhéologie et les interactions avec d'autres molécules ou surfaces. La compréhension et le contrôle du potentiel zêta sont essentiels dans diverses applications telles que l'administration de médicaments, la transformation des aliments et les formulations de revêtements. En règle générale, la valeur du potentiel zêta mesurée peut être classée en fonction de l'amplitude de la charge (voir tableau). Notez que nous avons utilisé « ± » car c'est l'amplitude et non le signe (charge positive ou négative) qui contribue à la stabilité, bien que la plupart des systèmes aient tendance à être chargés négativement.
| Potentiel zêta (mV) | Stabilité |
|---|---|
| 0 à ± 10 | Très instable, coagulation/floculation rapide |
| ± 10 à 20 | Stabilité limitée |
| ± 20 à 30 | Modérément stable |
| > ± 30 | Très stable |
L'importance de ce type de mesure réside dans sa capacité à prédire et à contrôler la stabilité et les performances des dispersions colloïdales. En optimisant le potentiel zêta, les fabricants peuvent améliorer la qualité de leurs produits, leur durée de conservation et l'efficacité globale de leurs processus.
Applications du potentiel zêta
L'analyse du potentiel zêta est largement utilisée dans différents secteurs où les systèmes colloïdaux jouent un rôle important. Ces secteurs incluent les produits pharmaceutiques et la médecine, les cosmétiques, les aliments et les boissons, les peintures et les revêtements et bien d'autres encore.
Dans chacun de ces secteurs, la compréhension et le contrôle du potentiel zêta sont essentiels pour optimiser les formulations des produits, garantir la stabilité et améliorer les performances.
Pharmaceutique et médecine
L'analyse du potentiel zêta est essentielle dans les formulations pharmaceutiques pour évaluer la stabilité des suspensions de médicaments, des émulsions et des liposomes.
Elle permet d'optimiser les systèmes d'administration de médicaments en contrôlant les interactions entre les particules et en assurant une dispersion uniforme.
Cosmétiques
Dans l'industrie des cosmétiques, la mesure du potentiel zêta facilite la formulation d'émulsions, de crèmes et de lotions stables.
Elle garantit une distribution uniforme des ingrédients actifs et empêche la séparation des phases ou le crémage, améliorant ainsi l'efficacité et la durée de conservation du produit.
Nourriture et boissons
L'analyse du potentiel zêta est essentielle dans les formulations de nourritures et de boissons pour stabiliser les émulsions, les suspensions et les systèmes colloïdaux.
Elle permet de contrôler la texture, la sensation en bouche et l'apparence des produits alimentaires, ainsi que d'empêcher la sédimentation et le crémage pendant le stockage.
Peintures et revêtements
Dans les peintures et les revêtements, la mesure du potentiel zêta influence la stabilité de la dispersion, la distribution des pigments et la formation du film.
Elle garantit une couleur, une adhérence et une durabilité uniformes des revêtements, contribuant ainsi à leurs performances et à leur longévité.
Nos analyseurs de potentiel zêta
Gamme Zetasizer Advance
La diffusion de la lumière pour toutes les applications
Malvern Panalytical propose une gamme d'analyseurs haut de gamme de potentiel zêta pour la mesure du potentiel zêta ou de la mobilité électrophorétique.
La gamme Zetasizer Advance fournit un moyen simple, rapide et précis de mesurer le potentiel zêta dans les domaines du laboratoire ou des procédés et une variété de types de cellules, y compris les cellules capillaires repliées et jetables à un prix abordable.
La gamme Zetasizer intègre des technologies de pointe et des fonctionnalités avancées pour fournir des mesures précises et fiables.
Les principales fonctionnalités sont :
- Mesure précise des valeurs du potentiel zêta
- Haute sensibilité pour détecter les changements subtils dans la charge des particules
- Compatibilité avec une large gamme de types et de formats d'échantillons
- Interfaces conviviales pour faciliter le fonctionnement et l'analyse des données
- Conception robuste pour des performances et une durabilité à long terme
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