Der isoelektrische Punkt für Siliziumdioxid, Titandioxid und Aluminium(III)oxid

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Der isoelektrische Punkt ist per Definition der Punkt, an dem die Oberflächenladung eines Partikels komplett durch Gegenionen kompensiert wurde, das Teilchen also neutral ist. Typischerweise wird der isoelektrische Punkt als $\mathrm{pH}$-Wert angegeben. Experimentell entspricht der isoelektrische Punkt dem $\mathrm{pH}$-Wert an dem sich das Teilchen im elektrischen Feld nicht mehr bewegt. Da die Teilchen in Lösung allerdings eine Hydrathülle besitzen, die ebenfalls einen Einfluss auf die Oberflächenladung haben kann, entspricht der isoelektrische Punkt oft lediglich dem $\mathrm{pH}$-Wert, an dem das Potential zwischen äußerer und innerer Hydrathülle kompensiert ist. Meist geht mit dem Eintritt des Ladungsnullpunktes eine Koagulation der Teilchen einher, da die repulsiven Coulomb-Wechselwirkungen die Dispersion nicht mehr stabilisieren können. [1]

Für $\mathrm{Ti}\mathrm{O}_{2}$ liegt der isoelektrische Punkt bei einem $\mathrm{pH}$-Wert von ca. $6.2$. [1] Für $\mathrm{Si}\mathrm{O}_{2}$ liegt der isoelektrische Punkt bei $\mathrm{pH} ≤ 2$, feinverteilte $\mathrm{Si}\mathrm{O}_{2}$-Dispersionen bleiben jedoch auch bei am Ladungsnullpunkt stabil. [1] Der Ladungsnullpunkt von $\mathrm{Al}_{2}\mathrm{O}_{3}$ liegt im basischen Bereich bei etwas $\mathrm{pH}$ $9$. [1]

Einzelnachweise

[1] G. Lagaly, O. Schulz, R. Zimehl, Dispersionen und Emulsionen. Eine Einführung in die Kolloidik feinverteilter Stoffe einschließlich der Tonminerale, 1. Aufl., Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg, 1997