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제타 전위는 오랫동안 미립자 현탁액의 안정성 및 다른 특성들을 연구하기 위한 매우 유용한 매개 변수와 지표로서 이용되어 왔습니다. 수계 현탁액의 경우 방대한 연구 결과와 검증된 이론들이 존재합니다. 그러나 액상 잉크, 카본블랙 현탁액, 액체 연료 등 여러 응용분야에서 비수계 현탁액의 안정성에 관해 연구하고 있지만 비수계 분산 입자의 정확한 제타 전위 측정은 쉽지 않습니다. 잘못된 매개 변수 설정, 기기장치의 한계 및 잘못된 해석 등이 부정확한 결론으로 이어지는 경우가 많습니다. 비수계 현탁액의 제타 전위 측정으로 정확하고 유용한 정보를 얻기 위해 가장 중요한 것은 적절한 장비와 부속품을 선택하고 정확한 매개 변수 설정을 이용하는 것입니다.
<적합한 장비 선택>
제타 전위 측정에 가장 많이 사용되는 방법은 전기영동 광산란입니다. 이 방법은 외부 전기장 하에서 입자가 움직이게 하고 이 때 발생하는 산란광의 도플러 변화(doppler shift)를 바탕으로 입자들의 이동도를 계산한 다음 적절한 이론 모델을 이용하여 제타 전위를 계산하는 것입니다. 제타 전위 측정에 사용할 수 있는 상업 장비는 다양하지만 비수계 매체의 제타 전위 측정이 가능한 장비는 많지 않습니다.
그 주된 이유는 비수계 매체의 낮은 유전상수로 인해 입자의 전기영동 속도 및 이동도가 매우 낮아지기 때문입니다. 따라서 수계 분산제에 일반적으로 적용되는 것보다 몇 십 배 이상 작은 이동도를 감지할 수 있는 장비가 필요합니다.
산란광 위상 분석(Phase analysis light scattering, PALS)은 매우 작은 입자의 속도를 감지할 만큼 매우 감도가 높은 기법으로, 현재 비수계 현탁액의 전기영동 요소를 측정하는데 가장 좋은 방법입니다. PALS는 입사광에 대하여 산란된 광의 위상 변화를 측정하며 10-12 m2 /V.sec의 전기영동 이동도를 측정할 수 있습니다. |
