影響Zeta的因素有很多，例如pH值、電導(dǎo)率（濃度、鹽的類型）、組成成分濃度的變化（如高分子、表面活性劑）等等，在本次應(yīng)用中，我們檢測(cè)了一個(gè)共聚物球懸浮液，通過加入不同量的吐溫80，觀察Zeta電位的變化。

原理和設(shè)備

電泳光散射技術(shù)ELS是利用激光照射在樣品溶液或者懸浮液上，檢測(cè)向前角度的散射光信號(hào)。在樣品兩端施加一個(gè)電場(chǎng)，樣品中的帶電顆粒在電場(chǎng)力的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行電泳運(yùn)動(dòng)。由于顆粒的電泳運(yùn)動(dòng)，樣品的散射光頻率會(huì)產(chǎn)生一個(gè)頻移，即多普勒頻移。利用數(shù)學(xué)方法處理散射光信號(hào)，得到散射光的頻率移動(dòng)，進(jìn)而得到顆粒的電泳運(yùn)動(dòng)速度，即電泳遷移率μ。通過Herry方程，我們把顆粒的電泳遷移率和其Zeta電位ζ聯(lián)系起來：

其中ε為介電常數(shù)，𝜂為溶劑粘度，f(κα)為Henry函數(shù)，κ為德拜半徑倒數(shù)，α代表粒徑，κα代表了雙電層厚度和顆粒半徑的比值。

本次儀器使用丹東百特儀器有限公司的BeNano 90 Zeta 納米粒度及Zeta電位儀。該儀器使用波長(zhǎng)671nm，功率50mW激光器作為光源，設(shè)置在12°角的APD檢測(cè)器進(jìn)行散射光信號(hào)采集。采用相位分析光散射技術(shù)，可以有效檢測(cè)低電泳遷移率樣品的Zeta電位信息。

樣品制備和測(cè)試條件

將樣品稀釋1000倍后，取1mL樣品，分別加入50μL、5μL、0.5μL以及0.05μL的吐溫80。BeNano 90 Zeta內(nèi)置的溫度控制系統(tǒng)開機(jī)默認(rèn)測(cè)試溫度控制為25℃±0.1℃。樣品注入毛細(xì)管電極，利用電泳光散射進(jìn)行Zeta電位測(cè)試，每個(gè)樣品進(jìn)行三次重復(fù)性測(cè)試，以得到測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)偏差。

測(cè)試結(jié)果和討論

圖1是Zeta電位與吐溫添加劑之間的關(guān)系曲線，每一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)都是多次測(cè)試的平均值，數(shù)據(jù)點(diǎn)上顯示了標(biāo)準(zhǔn)偏差，每個(gè)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)偏差很小，說明實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有極好的重復(fù)性。通過曲線可以看到，聚合物球本身攜帶負(fù)電，未加入吐溫時(shí)Zeta電位為-31.9mV。當(dāng)加入極少量的吐溫80時(shí)，Zeta電位絕對(duì)值略有增大變?yōu)?40.9mV，但隨著繼續(xù)加入吐溫，Zeta電位的絕對(duì)值數(shù)值又變小。加入50 μL吐溫時(shí)，電位降至-12.0mV。分析其原因，有可能是加入吐溫后，吐溫會(huì)吸附在聚合物球的表面，當(dāng)加入吐溫量很低的時(shí)候，吸附在聚合物球表面的吐溫增加了聚合物球的親水性，導(dǎo)致電位絕對(duì)值增加，而隨著更多吐溫的加入，大量吐溫分子吸附在聚合物球的表面，屏蔽了球表面帶電基團(tuán)和周圍分散液，導(dǎo)致了Zeta電位絕對(duì)值下降。

這個(gè)應(yīng)用中可以看出，小分子添加劑對(duì)于顆粒懸浮液體系的Zeta影響是巨大的，在研究體系Zeta電位的過程中，應(yīng)該特別注意分散劑環(huán)境的組成。當(dāng)報(bào)道一個(gè)體系的Zeta電位時(shí)，不應(yīng)該單純的提到顆粒物質(zhì)是什么，還應(yīng)該詳細(xì)的標(biāo)注分散液的組成成分及含量，因?yàn)檫@都是決定Zeta電位的因素。