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/