Potencial Zeta: Zaine Teixeira

Potencial Zeta

Zaine Teixeira

• O potencial zeta é o potencial elétrico no plano hidrodinâmico de cisalhamento. • Depende não somente da superfície da partícula mas do dispersante • Pode ser afetado pelo pH ou força iônica do meio • A interação das partículas se dá pela magnitude do potencial zeta e não por sua carga de superfície • Dessa forma, pode-se prever estabilidade de suspensões coloidais. • Estabilidade por carga: potencial zeta maior do que 30mV ou +30 mV

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maioria de partículas em suspensão possuem uma carga de superfície, principalmente por grupos ionizáveis ou por adsorção de espécies carregadas.

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Cria-se uma camada ao redor da partícula que difere do bulk da solução.

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Sob movimento Browniano essa camada se move como parte da partícula. O potencial zeta é o potencial nesta camada (slipping plane).

• Optimização de formulações de suspensões ou emulsões. • Previsão de Estabilidade de formulações • Diminuição do tempo necessário para triagem de formulações

Estabilidade de dispersões coloidais

Estabilidade de Sistemas Coloidais: Teoria DLVO (Derjaguin, Verwey, Landau e Overbeek) Energiada função potencial total VT

VT = VA + VR+ VS VS = contribuição do solvente (pouco significativa) VA= contribuição atrativa Vr = contribuição repulsiva VA =-A /12  D2) A = constante de Hamaker, D = separação entre partículas VR = 2   a 2 exp(-D) a =raiio da partícula, =permeabilidade do solvente,  = função da composição iônica, =potencial zeta

Variação da Energia Livre em função da distância entre as partículas, segundo a teoria DVLO

Mecanismos de Estabilização

Estérica

Eletrostática

Fatores que influenciam o potencial zeta

•pH

•Condutividade Maior a força iônica do meio maior a “compressão” da dupla camada elétrica

•Concentração dos componentes da formulação

Medida de Potencial Zeta • Quando um campo é aplicado através de um eletrólito, partículas carregadas em suspensão são atraídas para o campo de carga oposta. • A velocidade da partícula no campo é definida como mobilidade eletroforética • O potencial zeta é relacionado com a mobilidade eletroforética através da equação de Henry UE = mobilidade eletroforética, z= potencial zeta, ε = constante dielétrica, η = viscosity and f(κa) = função de Henry’s.

Medida de Potencial Zeta

Exemplo de aplicação de potencial zeta – titulação

Exemplo de potencial zeta – Nanopartícula Polimérica Após 1 mês da preparação

Referência http://www.malvern.com/