光散射基礎：

    • 光是電磁波，其電場與磁場振動方向(xiàng)同傳播方向(xiàng)相互垂直。 

    • 當光穿過(guò)質點時(shí)，在光波電場作用下，質點中的電子會(huì)産生強迫振動，并向(xiàng)各個方向(xiàng)發(fā)射電磁波，就(jiù)被(bèi)稱爲散射光。 

    • 散射光方向(xiàng)與入射光方向(xiàng)間的夾角爲散射角。

     • 散射因子：

     • 散射光強：

         即：散射光強與顆粒大小六次方成(chéng)正比，與入射光波長(cháng)四次方成(chéng)反比，同時(shí)與樣(yàng)品dn/dc、濃度以及散射角有關。

Zeta電位：

由于分散粒子表面(miàn)帶有電荷而吸引周圍的反号離子，這(zhè)些反号離子在兩(liǎng)相界面(miàn)呈擴散狀态分布而形成(chéng)擴散雙電層。根據Stern雙電層理論可將(jiāng)雙電層分爲兩(liǎng)部分，即Stern層和擴散層。另一部分反離子由于靜電吸引和熱擴散兩(liǎng)種(zhǒng)相反作用的平衡，分布在顆粒周圍溶液中，與顆粒一起(qǐ)構成(chéng)所謂的擴散雙電層。如果對(duì)這(zhè)種(zhǒng)固 - 液分散體系施加一個直流電場，則帶電顆粒將(jiāng)向(xiàng)相反電性的電極方向(xiàng)作定向(xiàng)運動，此即電泳現象。帶電的顆粒表面(miàn)與溶液内部的電位差稱爲顆粒的表面(miàn)電位，它使顆粒做電泳運動時(shí)，會(huì)帶著(zhe)固定吸附層和部分（與顆粒表面(miàn)緊密結合的）溶劑分子一起(qǐ)運動，與液體之間形成(chéng)滑動面(miàn)，此滑動面(miàn)與液體内部的電位差被(bèi)稱爲 Zeta 電位。Zeta 電位通常利用電泳方法測量，即帶電的顆粒在電場作用下運動，其運動速度（稱電泳速度）與 Zeta 電位呈正比關系，由 此可以計算出 Zeta 電位。

電泳光散射：

        電泳光散射光路圖：

        電泳光散射基本計算模型：

        電滲運動的影響：

       - 電滲運動是由于赤壁帶電所引起(qǐ)的液體（分散相）運動；

       - 電滲運動與電泳運動方向(xiàng)相反；

       - 測得的運動速度=電泳運動+電滲運動

           計算中，穩定層的微小偏差將(jiāng)産生巨大的影響：

                    A 10 micron error in the stationary level can lead to a 10% error in zeta potential" - Prof. Bob Pelton, University of Toronto

               因此，傳統方法測量Zeta電位需要尋找穩定層。

先進(jìn)的PALS技術：

• 分辨率比傳統電泳光散射高1000倍！

• 永久型電極設計，無使用成(chéng)本

• 無電滲運動影響，無需尋找穩定層

• 可耐受水相和有機相樣(yàng)品

• 低電壓高電場設計，極闆距離縮短10倍，可進(jìn)行3M鹽濃度的樣(yàng)品測量

• 可應實驗要求自動或人爲調節電極電壓

• 無樣(yàng)品污染或交叉污染

Zeta電位測量中的影響因素及其應對(duì)方法：

    1. 複雜情況：

        a. 高鹽樣(yàng)品：鈍化電極（分散相中100cycle） 

        b. 高濃度/色度樣(yàng)品：物理稀釋方法 

        c. 極小/大顆粒樣(yàng)品：增大電場強度

    2. Zeta電位影響因素

        a. 樣(yàng)品濃度對(duì)Zeta電位的影響：雙電層疊加 

        b. 分散相離子濃度：壓縮雙電層 

        c. 分散相離子種(zhǒng)類：改性 

        d. 電極吸附與交叉污染：清理電極與樣(yàng)品池

Zeta電位應用：

        膠體與懸浮液的物理特性與顆粒－液體界面(miàn)的特點與範圍有著(zhe)十分密切的關系：水機分散體系對(duì)于界面(miàn)的電荷與離子結構十分敏感，而事(shì)實上，體系的離子環境也直接決定著(zhe)顆粒的分散行爲。因此，我們認爲：膠體和懸浮液體系穩定性與所謂決定界面(miàn)電化學(xué)特性的雙電層結構密切相關。
        因此與體系穩定有關的信息是十分重要的。需指出的是：當談及膠體分散體系的穩定性時(shí)，主要是指表征體系的電導率随時(shí)間的變化。Zeta 電位的測量與顆粒－液體界面(miàn)的雙電層的特征和結構有關。
 
        通常情況下，Zeta 電位的分析在顆粒的表面(miàn)改性，包覆，分散劑的選擇以及生泡、去泡等方面(miàn)有著(zhe)重要的應用價值。具體在以下工業過(guò)程中，Zeta 電位是一個關鍵因素： 

• 以膠體分散體系的制備爲目的，如在塗料、墨水、制藥、化妝品、食品、鑽井、著(zhe) 色以及農業化學(xué)中。

• 膠體分散體系的使用作爲生産過(guò)程中的一個步驟，如在陶瓷成(chéng)型、水泥、灰泥、制 磚、制陶以及造紙、催化劑的生産中。 

• 膠體現象的應用，包括：去污劑、在濕潤粉末中十分重要的毛細現象、從水庫石頭 上去除油脂、保持土壤中的潮濕與營養、表面(miàn)的包覆、礦物的浮選、以及在糖的精煉中去除雜質、溶劑的回收、顔料的電泳沉澱等。  破壞不希望産生的體系穩定，如：水的純化、酒的精煉、污水處理、油乳破除劑、 軟泥的脫水等。