Das Zetapotential ist ein wichtiger Parameter u. A. zur Beurteilung der Stabilität einer flüssigen Suspension oder Emulsion. Es gibt prinzipiell das elektrische Potential eines in Dispersion befindlichen Teilchens an der Scherebene zum Dispergiermedium – meist Wasser oder ein organisches Lösungsmittel – wieder. Ein betragsmäßig hohes Zetapotential bedeutet eine starke repulsive Kraft zwischen zwei Partikeln, die sich in Dispersion annähern. Dadurch wird eine Agglomeration bzw. Koagulation verhindert, das System ist stabil. Ist das Zetapotential dagegen nahe null (isoelektrischer Punkt, IEP), so ist die Dispersion instabil und flockt aus. Für die Messung des Zetapotentials gibt es grundsätzlich zwei Methoden, die elektrophoretische Lichtstreuung (ELS) und die Elektroakustik. Die Auswahl des passenden Verfahrens hängt dabei in erster Linie von der Anwendung ab.
Elektrophoretische Lichtstreuung
Die elektrophoretische Lichtstreuung (ELS) ist prädestiniert für Zetapotentialmessungen an Dispersionen, die in den Bereichen Biochemie- und -technologie, Pharmazie oder Lebensmitteltechnologie Anwendung finden. Bei dieser Methode, wie sie in den Geräten der BeNano-Serie implementiert ist, erfolgt die Zetapotentialmessung über die Mobilitätsmessung der Teilchen in einer Elektrophoresezelle mithilfe eines Lasers über den Laserdopplereffekt. Durch die spezielle PALS-Technik (Phasenanalyse-Lichtstreutechnologie) lassen sich auch Messungen in unpolaren oder hochleitfähigen Systemen durchführen.
Elektroakustik
Die elektroakustische Methode ist konzipiert für hochkonzentrierte, auch sedimentierende Dispersionen insbesondere im Hartstoffbereich (Zemente, Batterieslurries, keramische Suspensionen). Bei dieser Methode – umgesetzt in den Geräten der DT-300/310/330-Serie – erfolgt die Bestimmung des Zetapotentials über eine Mikrostrommessung der Dispersion, der durch Einkopplung einer Ultraschallwelle spezifischer Frequenz erzeugt wird (CVI-Methode). Die Probe kann dabei im Fluss (rühren, pumpen) oder in Ruhe sein.