Α-FeOOH，呈黃色,，被稱為氧化鐵黃（簡稱鐵黃）,，鐵黃形貌多為針狀結(jié)構(gòu)，具有較好的遮蓋力,、耐光性,、耐候性、耐酸堿性以及吸收紫外光線等優(yōu)點,，被廣泛的應(yīng)用于皮革,、透明塑料、閃光涂料,、油墨,、顏料等方面，除此之外在精細陶瓷,，催化劑以及生物工程領(lǐng)域也有良好的應(yīng)用前景,。

由于氧化鐵黃在177℃以上時，將會失去結(jié)合水并轉(zhuǎn)化為氧化鐵紅,，為了提高氧化鐵黃的耐熱性,，通常采用表面改性技術(shù)，使氧化鐵黃在高溫下保持良好的穩(wěn)定性,。不同的改性方法,，使氧化鐵黃的表面帶電性發(fā)生改變。

Zeta電位是顆粒表面化學(xué)的體現(xiàn),，依賴于顆粒表面的化學(xué)組成和周圍溶液環(huán)境,，不同的pH下，體現(xiàn)的Zeta電位不同,。環(huán)境pH對于Zeta電位的影響是多種因素共同作用的結(jié)果,，首先，pH的改變影響顆粒表面基團的離解平衡,；其次,，溶液環(huán)境中[H]⁺和[OH]^-離子濃度不同,，會影響這兩種離子在顆粒表面的吸附效果；最后,，滴定過程中加入酸或者堿不但會改變環(huán)境的pH還同時改變環(huán)境的離子強度,。在解釋滴定曲線的時候需要綜合考慮這些影響因素。

圖 | BeNano 180 Zeta Pro與 BAT-1自動滴定儀

樣品制備和測試條件

將氧化鐵黃粉末分散在純凈水中得到母液,，水域超聲5分鐘使其分散,。檢測其pH為5.8，初始Zeta電位為正值,。通過BeNano主機和BAT-1自動滴定儀進行pH滴定操作,，向溶液中滴加NaOH水溶液改變體系的pH。終點pH設(shè)定為12,，pH間隔為1,，冗余度0.2pH值。

通過BeNano內(nèi)置的溫度控制系統(tǒng)開機默認測試溫度控制為25℃±0.1℃,，采用毛細管電極進行測試。每一個樣品在放入樣品池后進行一次測試,。

測試結(jié)果和討論

通過檢測不同pH下樣品的Zeta電位值,，我們得到Zeta電位隨pH的變化曲線。

圖 |  Zeta電位（上圖）和電導(dǎo)率（下圖）對于pH的依賴性曲線

從圖中可以看出,，氧化鐵黃樣品在低pH范圍時Zeta電位為正值,，說明其顆粒物上帶有較多正電，隨著pH升高,，Zeta電位逐漸向0趨近,，在pH=6.66時達到等電點，此時Zeta電位值為0,。隨著pH繼續(xù)升高,，[OH]^-濃度升高，顆粒開始攜帶負電荷,，其Zeta電位隨pH升高絕對值逐漸增大,。

相對較高的pH（10~12）范圍（顆粒攜帶較多負電）懸浮液的Zeta電位絕對值比較高，說明體系在此范圍內(nèi)相對比較穩(wěn)定,，不容易團聚,，而在等電點附近Zeta電位較低，體系的穩(wěn)定性相對較差,。

當(dāng)pH達到11之后,，顆粒表面的負電荷基本達到飽和，即使pH繼續(xù)升高,，顆粒表面也無法攜帶更多負電荷,。此時繼續(xù)加入NaOH溶液在pH升高的同時,，離子強度也逐漸升高。在顆粒表面電荷基本飽和的情況下,，Zeta電位絕對值不再變高,，而且隨離子強度加大，電導(dǎo)率迅速上升,，屏蔽效應(yīng)逐漸增加,，Zeta電位絕對值有緩緩變小的趨勢。

結(jié)論

通過BeNano納米粒度及Zeta電位儀和BAT-1自動滴定儀表征了一個氧化鐵黃樣品在不同pH條件下的Zeta電位信息,。結(jié)果表明,，氧化鐵黃在pH=6.66時，為其體系的等電點,，在等電點附近Zeta電位絕對值相對較低,，體系處于不穩(wěn)定狀態(tài)。而當(dāng)較高(pH=10~12)時其體系的Zeta電位絕對值較高,，處于相對穩(wěn)定狀態(tài),。