《精細陶瓷粉體等電點的測定 zeta電位法》征求意見

　　【儀表網 行業標準】近日，國家標準計劃《精細陶瓷粉體等電點的測定zeta 電位法》編制完成并征求意見，時間截止到2023年5月27日。主要起草單位為山東工業陶瓷研究設計院有限公司、寧波伏爾肯科技股份有限公司等。
 

　　隨著無機非金屬材料應用前景日益廣泛而重要，首先成長起來的是精細陶瓷粉體產業。一方面精細陶瓷粉體是無機非金屬材料的起始原料,沒有高品質的粉體原料就無法制得高性能的無機非金屬材料部件;另一方面精細陶瓷粉體作為一種廣泛的添加劑大量應用在多種復合材料領域。在這過程中粉體的分散性至關重要。
 

　　精細陶瓷粉體的分散性取決于粉體顆粒的表面電位。精細陶瓷粉體在分散介質中能否避免團聚，保持良好的分散性，靠的就是超細顆粒表面電荷之間的排斥作用。由于固體表面帶有電荷而吸引周圍的反號離子,這些反號離子在固液界面呈擴散狀態分布而形成擴散雙電層。根據Stern雙電層理論可將雙電層分為兩部分,即 Stern層和擴散層。
 

　　當固體粒子在外電場的作用下，固定層與擴散層發生相對移動時的滑動面即是剪切面，該處的電位稱為Zeta電位或電動電位(飛-電位)。它可以通過電動現象直接測定。Zeta 電位是對顆粒之間相互排斥或吸引力的強度的度量。Zeta電位的測量使我們能夠詳細了解精細陶瓷粉體顆粒的分散機理，它對靜電分散控制至關重要。對于精細陶瓷粉體的分散過程，Zeta電位是極其重要的參數。
 

　　本文件規定了測定精細陶瓷粉體等電點的試驗原理、儀器及校準步驟、操作步驟、測定步驟、試驗報告的編寫規則。本文件適用于精細陶瓷粉體在分散液中等電點的測定。
 

　　zeta電位是在界面雙層中滑動面位置對遠離界面的流體中的一個點的電位。根據一般膠體化學原理，一個靜電穩定的分散系統通常在zeta電位幅值減小時失去穩定性，因此，在零電位條件(即等電點)周圍會有一些區域，對于這些區域，系統不是特別穩定。在這個不穩定區域內，粒子可能團聚，從而增加粒子的尺寸。因此，對于zeta電位分析儀來說，確定zcta電位變為零(等電點)的pH條件至關重要。zeta電位可以分別按照GB/T 32671.1、GB/T 32671.2和ISO 13099-3規定的方法通過電泳激光散射(ELS)法、流動電位法和電聲法進行測定。
 

　　常用的實驗室儀器以及以下儀器。
 

　　1 zeta 電位分析儀和校準
 

　　zeta電位分析儀依測量原理而不同，如電聲和電動現象，光學方法或聲學方法，并應分別符合GB/T32671.1、GB/T 32671.2和ISO 13099-3。分析儀應使用已知zeta電位的標準樣品進行校準。
 

　　注:可使用zeta電位儀供應商提供的標準樣品進行校準。
 

　　2pH計
 

　　pH計的測定范圍應在pH 2到pH10之間。pH計的校準應遵從GB/T6368詳述的標準步驟。

       3樣品分散用容器
 

　　尺寸范圍為100 cm3到1000 cm3的聚丙烯或玻璃容器。粉末樣品分散在該容器的電解質溶液中。應使用pH 2到pH 10范圍內不容易洗脫的物質。特別注意鈉鈣玻璃，其可能在強堿條件下洗脫。
 

　　4超聲發生器
 

　　樣品應使用尖端超聲器或浴式超聲器進行分散。當需要時，可以使用均質機、砂漿或真空脫氣機。

       5天平
 

　　量程為200 g或以上，精密度為10 mg的天平。
 

　　6溫控設備
 

　　測量范圍為0 °℃~50 ℃，精度為0.5C的溫度計。也可使用具有內置溫度傳感器的設備。

       7磁力攪拌器
 

　　涂有聚四氟乙烯樹脂的攪拌器或磁力攪拌器。