ゼータ電位とは？

粒子は水系中で表面に電荷を帯び、その周囲に反対イオンが集まり、これらの反対イオンはスターン層と呼ばれる内側の強固な層と、滑り層と呼ばれる外側の層を形成します。粒子表面での電気的なポテンシャルは最大となり、これを表面電位と呼びます。シュテルン層は電気二重層の内側に位置し、この領域ではイオンが強く結合しており、この位置での電位はスターン電位と呼ばれます。

一方、スターン層は、粒子と液体の界面で正負のイオンが等しくなり、電気化学的平衡が達成される位置を示します。この位置での電位はゼータ電位と呼ばれ、電気二重層中の滑り面と、界面から充分に離れた部分との間の電位差を示します。

コロイド系では、ゼータ電位が高いほど系は安定しやすく、粒子は凝集しにくくなります。逆に、ゼータ電位が低くなると、ファンデルワールス力により粒子が凝集しやすくなり、フロック形成や凝固が生じる可能性が高まります。ゼータ電位の測定は、コロイド系の安定性を評価する上で有効な手段であり、セラミックス、塗料、インク、医薬品、水処理、食品や飲料エマルジョンといったさまざまな分野で広く応用されています。

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