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
• maioria de partículas em suspensão possuem uma carga de superfície, principalmente por grupos ionizáveis ou por adsorção de espécies carregadas.
• Cria-se uma camada ao redor da partícula que difere do bulk da solução.
• 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
-60
-40
-20
0
20
40
3 4 5 6 7 8 9 10
Zet
a P
oten
tial (
mV
)
pH
Isoelectric Titration Graph
Zeta Potential () Isoelectric Point ()
pH 4.41
Exemplo de potencial zeta – Nanopartícula Polimérica
0
200000
400000
600000
800000
-200 -100 0 100 200
Tot
al C
ount
s
Zeta Potential (mV)
Zeta Potential Distribution
Record 40: NC6 1 Record 41: NC6 1Record 231: NC6 17-08-07 1 Record 234: NC6 17-08-07 1
Após 1 mês da preparação
Referência
http://www.malvern.com/