粒子表面存在的凈電荷,影響粒子界面周圍區(qū)域的離子分布,導(dǎo)致接近表面抗衡離子(與粒子電荷相反的離子)濃度增加。于是,每個粒子周圍均存在雙電層。繞粒子的液體層存在兩部分:一是內(nèi)層區(qū),稱為緊密層(Stern層),其中離子與粒子緊緊地結(jié)合在一起;另一個是擴散層,其中離子松散地與粒子相吸附。在分散層內(nèi),有一個抽象邊界,在邊界內(nèi)的離子和粒子形成穩(wěn)定實體。當粒子運動時,在此邊界內(nèi)的離子隨著粒子運動,但此邊界外的離子不隨著粒子運動。這個邊界稱為流體力學(xué)剪切層或滑動面(slipping plane)。在這個邊界上存在的電位即稱為Zeta電位。
高濃度zeta電位儀是指剪切面(ShearPlane)的電位,是表征膠體分散系穩(wěn)定性的重要指標,由于分散粒子表面帶有電荷而吸引周圍的反號離子,這些反號離子在兩相界面呈擴散狀態(tài)分布而形成擴散雙電層,根據(jù)Stern雙電層理論可將雙電層分為兩部分,即Stern層和擴散層,當分散粒子在外電場的作用下,穩(wěn)定層與擴散層發(fā)生相對移動時的滑動面即是剪切面,該處對遠離界面的流體中的某點的電位稱為Zeta電位或電動電位,即Zeta電位是連續(xù)相與附著在分散粒子上的流體穩(wěn)定層之間的電勢差。它可以通過電動現(xiàn)象直接測定。
目前測量高濃度zeta電位儀的方法主要有電泳法、電滲法、流動電位法以及超聲波法,其中以電泳法應(yīng)用廣,Zeta電位的重要意義在于它的數(shù)值與膠態(tài)分散的穩(wěn)定性相關(guān),Zeta電位是對顆粒之間相互排斥或吸引力的強度的度量,分子或分散粒子越小,Zeta電位(正或負)越高,體系越穩(wěn)定,即溶解或分散可以抵抗聚集,反之,Zeta電位(正或負)越低,越傾向于凝結(jié)或凝聚,即吸引力超過了排斥力,分散被破壞而發(fā)生凝結(jié)或凝聚。