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摘要

目前市場上Zeta電位的表征方法有電泳光散射技術，流動電位法以及電聲法，而電泳光散射技術是一種傳統(tǒng)的Zeta電位表征方法，在懸浮液濃度較高時結果會受到嚴重影響，因此可能需要將樣品稀釋多個數(shù)量級，得到足夠透明的懸浮液才能測量出可靠的結果。樣品的稀釋通常不會導致顆粒尺寸發(fā)生顯著變化，但它會改變 Zeta 電位，因為稀釋會改變?nèi)芤汉皖w粒表面之間建立的平衡。顆粒表面和溶液整體之間存在動態(tài)平衡，如果要獲得有意義的數(shù)據(jù)，就不能破壞這些平衡。

本文采用美國Colloidal Dynamics公司（簡稱CD公司）生產(chǎn)的以多頻電聲法原理的高濃漿料Zeta電位分析儀ZetaProbe測量了高濃度電池漿料樣品的Zeta電位，并比較了不同稀釋倍數(shù)下樣品的Zeta電位，以及Zeta電位隨pH的變化情況。多頻電聲方法的最大優(yōu)點是無需稀釋直接精確測量膠體懸浮液原液的Zeta 電位，對于實際的應用具有指導意義。

本次實驗對電池行業(yè)的正負極漿料以及粘結劑在不稀釋的狀態(tài)下進行原液測量Zeta電位。采用的測量儀器是美國CD公司的高濃漿料Zeta電位分析儀。

由下表可知樣品的固含量都較高，本次測試使用攪拌杯（圖1右側樣品杯）使樣品混合均勻并防止沉淀。

樣品信息如下：

圖1. 樣品杯

（左：磁力攪拌180ml；右：機械攪拌270ml）

實驗一  Zeta電位測試（原液測量）

樣品混合均勻后取270ml樣品置于攪拌杯中，并設置合適轉速（0~500rpm），即可開始測量。

*注：kappa值為雙電層厚度的倒數(shù)

實驗二Zeta電位測試（稀釋不同倍數(shù)）

1號和4號樣品用純水稀釋不同倍數(shù)后測量Zeta電位，以討論稀釋對樣品Zeta電位的影響。

從以上實驗數(shù)據(jù)可以看出，稀釋對于Zeta電位結果有明顯的影響，對于需要大量稀釋的電泳法來說，影響將更為明顯。

實驗三  pH滴定

使用1.0mol/LKOH溶液對4號樣品進行滴定，得到如下pH-Zeta電位變化曲線，等電點（IEP）為pH11.86。

結論

使用ZetaProbe電位分析儀可以快速測量高濃度漿料的Zeta電位而無需稀釋，且數(shù)據(jù)重復性好又可靠。