zeta-potensial

Zeta-potensialet avhenger av overflateladningen til partikler i en væske. Når en partikkel med en netto overflateladning befinner seg i en væske med frie ioner, vil ioner med motsatt ladning av den i partikkelens overflatelag, trekkes mot partikkelen. Dermed blir det et lag av ioner rundt partikkelen. Den delen av det ioniserte laget som er så nær partikkelen at de følger den når partikkelen beveger seg gjennom væsken, kalles sternlaget etter den tyske fysikeren Otto Stern (1888–1969) som først beskrev dette.

Ioner utenfor sternlaget blir også tiltrukket av partikkelens overflateladning, men tiltrekningen svekkes av ionene i sternlaget. De danner et lag av skiftende ioner som ikke følger partikkelen, og utgjør sammen med sternlaget et elektrisk dobbeltlag rundt partikkelen (se figuren).

Grensen mellom sternlaget som følger partikkelen, og ionene lengre vekk fra den som ikke følger partikkelens bevegelse, kalles slippflaten. I økende avstand fra partikkelen avtar tettheten av ioner og nærmer seg den som er ellers i væsken langt fra partikkelen. Siden væsken er elektrisk nøytral vil de være like elektrisk ladning av positive og negative ioner langt fra partikkelen.

Det elektriske potensialet ved overflaten av sternlaget kalles sternpotensialet, og potensialet ved slippflaten er zeta-potensialet. Det avhenger av netto ladning i væsken innenfor slippflaten. Ladningsfordelingen og zeta-potensialet er illustrert i figuren.

Zeta-potensialet brukes i studier av molekyler og partikler med utstrekning på noen hundre nanometer som befinner seg i væsker. Målinger av zeta-potensialet er den enkleste metoden til å karakterisere ladningsfordelingen i en væske utenfor partikler i kolloider. Det gir blant annet informasjon om hvor lett et stoff løses opp i en væske. Slike målinger kan for eksempel gi informasjon om konsentrasjonen og bevegeligheten til partikler av biologisk natur i en væske.

• elektromagnetisme
• elektrisk potensial