一、概述
 

　　??zeta電位儀??是量化膠體體系電荷特性的精密儀器，通過解析??固液界面電化學行為??，為膠體穩定性提供核心判據。其在納米材料、生物醫藥、工業催化等領域的成功應用。自1930年代電泳顯微鏡法問世，至1980年代激光多普勒技術商用化，現代儀器已實現??全自動、高靈敏、多參數聯測??的跨越發展，測量精度從±10 mV提升至±0.1 mV，成為納米科技、生物醫藥等領域的核心表征工具。
 

　　二、應用場景深度解析??
 

　　??2.1 納米材料穩定性設計??
 

　　??穩定性閾值??：|ζ| > 30 mV 時靜電斥力主導，防止團聚(TiO?在pH=6.7時ζ=-45 mV，儲存穩定性>1年)；
 

　　??表面修飾優化??：硅烷化SiO?納米粒的ζ電位從-25 mV升至-55 mV，分散均勻性提升3倍(PDI從0.3降至0.1)。
 

　　??2.2 生物醫藥制劑開發??
 

　　??mRNA-LNP疫苗??：
 

　　陽離子脂質DOTAP比例調控ζ在+2~+10 mV；
 

　　|ζ| < 1 mV導致聚集失活(加速試驗40℃/75% RH下24h粒徑增加>50%)。
 

　　??抗體藥物??：
 

　　等電點(IEP)定位(利妥昔單抗IEP=pH 7.2)，制劑pH需遠離IEP至少2個單位；
 

　　ζ電位漂移>5 mV預警蛋白構象變化(結合圓二色譜驗證)。
 

　　2.3 工業過程控制??
 

　　??水處理絮凝??：
 

　　添加PAC(聚合氯化鋁)后ζ趨近0 mV(-30 mV → -5 mV)，絮體沉降速度加快2倍；
 

　　過量絮凝劑導致電荷反轉(ζ>+5 mV)引發膠體復穩。
 

　　??陶瓷注漿成型??：
 

　　Al?O?漿料在|ζ|=45 mV時黏度40 mPa·s，|ζ|<30 mV時黏度>200 mPa·s；
 

　　添加0.1 wt% PAA(聚丙烯酸)使ζ從+20 mV降至-50 mV，流動性能提升80%。
 

　　??2.4 食品與化妝品乳液??
 

　　??橄欖油/水乳液??：
 

　　Tween 20乳化時ζ=-35 mV，儲存6個月無分層；
 

　　添加NaCl至100 mM，ζ升至-15 mV，7天內相分離。
 

　　??脂質體透皮載體??：
 

　　負電荷脂質體(ζ=-35 mV)經皮滲透率比中性載體高4倍(Franz擴散池驗證)。
 

　　三、操作規范與誤差控制??
 

　　??3.1 樣品前處理標準??

??步驟??	??規范要求??	??偏離后果??
??分散介質??	電導率1~5 mS/cm（超純水添加10?³ M KCl調節）	高電導率導致電場畸變，誤差±10 mV
??超聲處理??	探頭超聲能量≤50 J/mL（如100 W超聲10 s），冰浴防溫升	過度超聲引發顆粒破碎或熱降解
??溫度平衡??	樣品池預平衡10 min（溫差>0.5℃引起黏度變化，導致ζ偏差>2%）	數據重復性RSD>5%

 

　　??3.2 參數設置優化??
 

　　??電場強度選擇??：梯度測試確定線性響應區(如50~150 V/cm)；
 

　　??pH滴定模式??：自動添加0.1 M HCl/NaOH，步進0.1 pH，精確定位IEP(誤差±0.05 pH)；
 

　　??數據處理原則??：
 

　　有效數據標準：相關函數衰減曲線擬合度R²>0.95；
 

　　異常點排除：遷移率分布PDIζ>0.3時需重復實驗。
 

　　??3.3 設備校準與驗證??
 

　　??標準物質校準??：
 

　　負電荷標樣：經乳膠微球(如Duke Scientific 3100A，ζ=-55±5 mV)；
 

　　正電荷標樣：氨基改性聚苯乙烯球(ζ=+50±5 mV)。
 

　　??年度性能確認??：

??測試項目??	??合格標準??
電位準確性	±1 mV（對標樣）
溫度控制精度	±0.2℃（25℃~37℃區間）
重復性（n=10）	RSD≤2%