Was ist das Zeta-Potenzial?

In wässrigen Systemen tragen die Partikel an ihrer Oberfläche Ladungen, umgeben von Gegenionen, die eine feste innere Schicht, die so genannte Stern-Ebene, und eine äußere Scherebene bilden. Das elektrostatische Potenzial erreicht an der Partikeloberfläche sein Maximum, das als Oberflächenpotenzial bezeichnet wird. Die Stern-Ebene befindet sich im inneren Bereich der elektrischen Doppelschicht, wo die Ionen stark gebunden sind. Das elektrostatische Potenzial in der Stern-Ebene wird als Stern-Potenzial bezeichnet.

Die Scherebene beschreibt den Kreis, in dem die Anzahl der positiven und negativen Ionen gleich ist, so dass an der Grenzfläche zwischen Teilchen und Flüssigkeit ein elektrochemisches Gleichgewicht herrscht. Das elektrostatische Potenzial in diesem Bereich wird als Zeta-Potenzial. Das Zetapotenzial kann als die Potenzialdifferenz zwischen dem Dispersionsmedium und der stationären Schicht der an der Partikelschicht haftenden Flüssigkeit betrachtet werden.

Ein kolloidales System mit einem höheren Zetapotenzial ist tendenziell stabiler und bildet weniger wahrscheinlich Aggregate, während niedrigere Zetapotenziale aufgrund von Van-der-Waals-Kräften zur Ausflockung und Koagulation der Partikel führen. Die Messung des Zetapotenzials ist eine vorteilhafte Methode zur Bewertung der Stabilität eines kolloidalen Systems, die in vielen Bereichen wie Keramik, Farben, Tinten, Pharmazeutika, Wasseraufbereitung, Lebensmittel- und Getränkeemulsionen weit verbreitet ist.

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