Estabilidade da Dispersão da Partícula A estabilidade de uma dispersão da partícula dependerá em cima do balanço das forças repulsivos e atractivas que existem entre partículas enquanto aproximam um outro. Se as partículas têm uma repulsa mútua então as partículas permanecerão dispersadas. Contudo, se as partículas têm quase nenhuma força repulsivo, a seguir floculação, agregação ou coalescência ocorrerá eventualmente. 
FIGURA 1. O Malvern MPT-1 Autotitrator. Valor do Potencial do Zeta O valor do potencial do zeta das partículas é uma medida desta interacção da partícula. Potencial de Investigação do pH e do Zeta Um dos parâmetros os mais importantes que determina o potencial do zeta é pH, e o uso de um autotitrator tal como o Malvern MPT-1 é uma maneira ideal de automatizar a investigação de seu efeito. Efeito do Potencial do Zeta O potencial do zeta de uma partícula é a carga total que a partícula adquire em um media particular. O valor do potencial medido do zeta pode ser usado para prever a estabilidade a longo prazo do produto. Se as partículas em uma suspensão têm um grande potencial negativo ou positivo do zeta então tenderão a repelir-se e resistir a formação de agregados. Contudo, se as partículas têm valores potenciais do baixo zeta, isto é perto de zero, a seguir não haverá nada impedir as partículas que aproximam-se e a agregação. Suspensões Estáveis e Instáveis da Partícula A linha de divisão entre suspensões estáveis e instáveis é tomada geralmente em +30mV ou em -30 milivolt. As Partículas com os potenciais do zeta mais positivos de +30 milivolt ou mais negativo de -30 milivolt são consideradas normalmente estáveis. Mudanças e Efeito da Formulação Na Estabilidade O efeito das mudanças do pH, concentração da concentração aditiva ou iónica do media no potencial do zeta pode dar a informação para ajudar à formulação de um produto para dar a estabilidade máxima. Automatizando Mudanças da Formulação A produtividade e a precisão destas medidas podem ser melhoradas automatizando as mudanças à amostra entre medidas usando um autotitrator. A Multi Finalidade Titrator de Malvern (MPT-1) é capaz de executar estas titulações conjuntamente com um Zetasizer apropriado (por exemplo Zetasizer 3000HAS). 
FIGURA 2. O potencial do zeta de 3 formulações de emulsões do lipido em função do pH O Efeito Do pH A maioria de factor importante que afecta o potencial do zeta é o pH. Muitas superfícies quimicamente simples, tais como um óxido mineral dispersado em uma solução de sal diluída, mostrarão um teste padrão comum quando o pH é variado. Porque o pH aumenta adicionando o alcalóide, a superfície tornar-se-á mais negativa, ou pelo menos menos positivo e o potencial do zeta seguirá isto. Se o ácido é adicionado, a ionização causará a perda de íons de hidróxilo que farão a superfície mais positiva. Nestes casos simples conseqüentemente, o teste padrão é para que os materiais sejam mais positivos no baixo pH e mais negativos no pH alto. Pode haver um ponto aonde esta curva passe com o potencial zero do zeta chamado o ponto isoeléctrico. Isto é muito importante para finalidades práticas porque é normalmente o pH onde o sistema coloidal é o mais menos estável. Floculação Controlada Deve-se notar contudo que o contrário às expectativas, floculação controlada é frequentemente desejável. Se as partículas na dispersão são grandes e densas bastante sedimentar, o facto de que se repelem assegurar-se-á de somente que a sedimentação ocorra lentamente. O sedimento que forma eventualmente pode ser re-dispersão densa e difícil. Este é o assunto de uma discussão separada. Exemplo da Formulação Figura 2 mostra o potencial do zeta contra lotes do pH para uma série de amostras da emulsão do lipido de formulação diferente. Estas medidas foram executadas em um Zetasizer 3000 TÊM conjuntamente com o MPT-1. Os lotes mostram como a estabilidade de cada formulação da emulsão é afectada por mudanças no pH. A área protegida no diagrama (entre +30mV e -30mV) mostra a região em que a amostra deve ser o mais menos estável. Formulação 1 A Formulação 1 é esperada ser instável sobre a escala completa do pH. Os problemas Severos com a estabilidade da amostra seriam antecipados no ponto isoeléctrico no pH 11. Formulação 2 A Formulação 2 deve permanecer estável entre o pH 2 e 10. Contudo, em valores de pH mais altamente de 10, floculação podem começar ocorrer. Formulação 3 A Formulação 3 deve ser estável em um pH de menos de 3,5 ou maior de 7,5. Os Problemas na estabilidade da amostra seriam esperados ocorrer entre estes dois valores de pH. Efeito no Tamanho Figura 3 mostra o efeito de mudar o pH no potencial do zeta e o tamanho de um látex alterado amidine. O diâmetro Z-Médio é o diâmetro médio calculado do movimento Brownian das partículas, e é chamado às vezes os cumulants médios ou diâmetro hidrodinâmico. 
FIGURA 3. O potencial do zeta do látex do amidine em função do pH O tamanho do látex do amidine em função do pH Quando o potencial do zeta é maior do que 30mV (em um pH menos de 5) lá é suficiente carga actual para manter as partículas da interacção e da dispersão, e conseqüentemente o tamanho da amostra permanece estável. Contudo, quando o pH é maior de 5, o potencial do zeta da amostra diminui ràpida e alcança eventualmente um ponto isoeléctrico no pH 7. O diâmetro z-médio aumenta enquanto o ponto isoeléctrico é aproximado. Isto é devido à redução em forças repulsivos entre as partículas tendo por resultado a agregação da partícula. Both of these lotes foram gerados automaticamente na mesma amostra usando o Zetasizer 3000HAS com o MPT-1 e uma pilha de fluxo da cola. As medidas do potencial do tamanho e do zeta foram alternadas assim que a medida do tamanho foi executada na mesma amostra que foi usada para gerar os dados do potencial do zeta. Conclusão O potencial do zeta é um parâmetro que possa ajudar a prever a estabilidade de uma dispersão. O Conhecimento do efeito do pH no potencial do zeta de uma dispersão pode conduzir a uma compreensão maior dos mecanismos que afectam a estabilidade. |