Визначення ізоелектричної точки поверхнево-модифікованих оксидів металів у водних середовищах
The position of the isoelectric point of aqueous suspensions of metal oxides/hydroxides depends on many factors, in particular, on the parameters of the crystal lattice, its defects, and the presence of impurities. Since the isoelectric point is an integral characteristic of the electrosurface prope...
Збережено в:
| Дата: | 2025 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2025
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/773 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Репозитарії
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543967617744896 |
|---|---|
| author | Petryshyn, R. S. Muts, I. R. Yaremko, Z. M. |
| author_facet | Petryshyn, R. S. Muts, I. R. Yaremko, Z. M. |
| author_sort | Petryshyn, R. S. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2025-06-19T08:55:05Z |
| description | The position of the isoelectric point of aqueous suspensions of metal oxides/hydroxides depends on many factors, in particular, on the parameters of the crystal lattice, its defects, and the presence of impurities. Since the isoelectric point is an integral characteristic of the electrosurface properties of charged surfaces of amphoteric oxides in their aqueous suspensions, studies aimed at its determination are relevant.A new approach to the determination of the isoelectric point for surface-modified metal oxides, in which ionized surface hydroxyl groups in aqueous medium appear not only as a result of their ionization reactions involving pH-determining Н+ and ОН– ions, but also other reactions, has been proposed. The essence of this approach is to determine experimentally the dependence of the difference in pH of suspensions and the pH of the aqueous solutions on which these suspensions are based on the pH of the initial aqueous solutions. Based on this dependence, four variable parameters characterizing it are estimated by the least squares method, namely: two ionization constants of surface hydroxyl groups, the total concentration of surface hydroxyl groups, and the difference in the fraction of ionized surface hydroxyl groups that are not related to the pH-determining ions Н+ and ОН–.Based on the results obtained, an equation has been developed that allows to estimate the position of the isoelectric point for surface-modified metal oxides in their aqueous suspensions using the found variable parameters. In the case when the presence of ionized surface hydroxyl groups is associated only with pH-determining Н+ and ОН– ions, the proposed equation is simplified to the classical equation.The application of the obtained equation is illustrated by the example of determining the isoelectric point of aqueous suspensions of modified titanium dioxide. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:35:39Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-773 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-09-24T17:46:01Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-7732025-06-19T08:55:05Z Determination of the isoelectric point of surface-modified metal oxides in aqueous media Визначення ізоелектричної точки поверхнево-модифікованих оксидів металів у водних середовищах Petryshyn, R. S. Muts, I. R. Yaremko, Z. M. surface-modified metal oxides isoelectric point electrosurface properties aqueous suspensions поверхнево-модифіковані оксиди металів ізоелектрична точка електроповерхневі властивості водні суспензії The position of the isoelectric point of aqueous suspensions of metal oxides/hydroxides depends on many factors, in particular, on the parameters of the crystal lattice, its defects, and the presence of impurities. Since the isoelectric point is an integral characteristic of the electrosurface properties of charged surfaces of amphoteric oxides in their aqueous suspensions, studies aimed at its determination are relevant.A new approach to the determination of the isoelectric point for surface-modified metal oxides, in which ionized surface hydroxyl groups in aqueous medium appear not only as a result of their ionization reactions involving pH-determining Н+ and ОН– ions, but also other reactions, has been proposed. The essence of this approach is to determine experimentally the dependence of the difference in pH of suspensions and the pH of the aqueous solutions on which these suspensions are based on the pH of the initial aqueous solutions. Based on this dependence, four variable parameters characterizing it are estimated by the least squares method, namely: two ionization constants of surface hydroxyl groups, the total concentration of surface hydroxyl groups, and the difference in the fraction of ionized surface hydroxyl groups that are not related to the pH-determining ions Н+ and ОН–.Based on the results obtained, an equation has been developed that allows to estimate the position of the isoelectric point for surface-modified metal oxides in their aqueous suspensions using the found variable parameters. In the case when the presence of ionized surface hydroxyl groups is associated only with pH-determining Н+ and ОН– ions, the proposed equation is simplified to the classical equation.The application of the obtained equation is illustrated by the example of determining the isoelectric point of aqueous suspensions of modified titanium dioxide. Положення ізоелектричної точки водних суспензій оксидів/гідроксидів металів залежить від багатьох чинників, зокрема від параметрів кристалічної ґратки, її дефектності, наявності домішок. Оскільки ізоелектрична точка є інтегральною характеристикою електроповерхневих властивостей заряджених поверхонь амфотерних оксидів у їхніх водних суспензіях, то дослідження, направлені на її визначення, є актуальними.Запропоновано новий підхід до визначення ізоелектричної точки для поверхнево-модифікованих оксидів металів, у яких іонізовані поверхневі гідроксильні групи у водному середовищі появляються не тільки внаслідок реакцій їхньої іонізації за участю рН-визначальних іонів Н+ та ОН–, а й інших реакцій. Суть цього підходу полягає в тому, що експериментально визначають залежність різниці рН суспензій та рН водних розчинів, на основі яких ці суспензії виготовлені, від рН вихідних водних розчинів. На основі цієї залежності методом найменших квадратів оцінюють чотири змінні параметри, які характеризують її, а саме: дві константи іонізації поверхневих гідроксильних груп, загальну концентрацію поверхневих гідроксильних груп, різницю часток іонізованих поверхневих гідроксильних груп, які не пов’язані із рН-визначальними іонами Н+ і ОН–. За одержаними результатами обґрунтовано рівняння, яке дозволяє за знайденими змінними параметрами оцінити положення ізоелектричної точки для поверхнево-модифікованих оксидів металів у їхніх водних суспензіях. У випадку, коли наявність іонізованих поверхневих гідроксильних груп пов’язана тільки із рН-визначальними іонами Н+ та ОН–, запропоноване рівняння спрощується до класичного рівняння.Застосування одержаного рівняння проілюстровано на прикладі визначення ізоелектричної точки водних суспензій модифікованого діоксиду титану. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2025-06-01 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/773 10.15407/hftp16.02.204 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 16 No. 2 (2025): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 204-212 Химия, физика и технология поверхности; Том 16 № 2 (2025): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 204-212 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 16 № 2 (2025): Хімія, фізика та технологія поверхні; 204-212 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp16.02 uk https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/773/791 Copyright (c) 2025 R. S. Petryshyn, I. R. Muts, Z. M. Yaremko |
| spellingShingle | поверхнево-модифіковані оксиди металів ізоелектрична точка електроповерхневі властивості водні суспензії Petryshyn, R. S. Muts, I. R. Yaremko, Z. M. Визначення ізоелектричної точки поверхнево-модифікованих оксидів металів у водних середовищах |
| title | Визначення ізоелектричної точки поверхнево-модифікованих оксидів металів у водних середовищах |
| title_alt | Determination of the isoelectric point of surface-modified metal oxides in aqueous media |
| title_full | Визначення ізоелектричної точки поверхнево-модифікованих оксидів металів у водних середовищах |
| title_fullStr | Визначення ізоелектричної точки поверхнево-модифікованих оксидів металів у водних середовищах |
| title_full_unstemmed | Визначення ізоелектричної точки поверхнево-модифікованих оксидів металів у водних середовищах |
| title_short | Визначення ізоелектричної точки поверхнево-модифікованих оксидів металів у водних середовищах |
| title_sort | визначення ізоелектричної точки поверхнево-модифікованих оксидів металів у водних середовищах |
| topic | поверхнево-модифіковані оксиди металів ізоелектрична точка електроповерхневі властивості водні суспензії |
| topic_facet | surface-modified metal oxides isoelectric point electrosurface properties aqueous suspensions поверхнево-модифіковані оксиди металів ізоелектрична точка електроповерхневі властивості водні суспензії |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/773 |
| work_keys_str_mv | AT petryshynrs determinationoftheisoelectricpointofsurfacemodifiedmetaloxidesinaqueousmedia AT mutsir determinationoftheisoelectricpointofsurfacemodifiedmetaloxidesinaqueousmedia AT yaremkozm determinationoftheisoelectricpointofsurfacemodifiedmetaloxidesinaqueousmedia AT petryshynrs viznačennâízoelektričnoítočkipoverhnevomodifíkovanihoksidívmetalívuvodnihseredoviŝah AT mutsir viznačennâízoelektričnoítočkipoverhnevomodifíkovanihoksidívmetalívuvodnihseredoviŝah AT yaremkozm viznačennâízoelektričnoítočkipoverhnevomodifíkovanihoksidívmetalívuvodnihseredoviŝah |