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Zeta电位仪测试简化过程

1、 开启仪器(仪器的开关在设备的后面的右上部位),

将出现“嘟嘟”声,指示仪器已开启,开始初始化步骤;如果仪器完成例程,出现第二次“嘟嘟”声。将再次听到两次“嘟嘟”声,说明仪器已达到25°C的默认温度。因为本仪器为632.8激光光源,一般需稳定30分钟

2、 3、

点击图标,启动Zetasizer软件

点击软件中 File – New - Measurement file,创建此次

测试文件,一经创建,本次测试的结果均自动保存在此文件中,无需另行保存。 4、 5、

制备样品

将制备的样品注入样品池,粒径分布需1.0 ml—1.5 ml,

Zeta点位测量至少需要1.0 ml。 6、 7、 8、

使用注意事项

测量粒径分布

将样品池插入仪器中,等待温度平衡 点击Start (

),即进行测量。

使用光盘拷取数据。

1. 测量粒径前,需查知样品分散剂的粘度、折光指数(Refractive Index) 2. 用卷纸轻轻点拭样品池外侧水滴,切勿用力擦拭,以防将样品池划伤,如发

现样品池有划纹,需更换。

3. 手尽量避免触摸样品池下端,否则会影响光路。 4. 一定要去除样品池内的气泡

5. 实验室提供的样品池为聚苯乙烯材质,不可用于测量有机分散体系 6. 实验室提供的样品池,测量温度不可高于50摄氏度

7. 如需测量有机分散体系或高于50摄氏度,请自带石英比色皿

8. 使用滤纸过滤时,舍去过滤后的第一滴样品,以防滤纸上杂质进入样品池

测量时需自带:卷纸、多个注射器、多个离心管(用于稀释样品)

Zeta电位测量

1、测量粒径前,需查知样品分散剂的粘度、折光指数(Refractive Index)、介电常数(Dielectric constant)

2、用卷纸轻轻点拭样品池外侧水滴,尤其是两个塞子外侧 3、一定要去除样品池内的气泡,尤其是电极上气泡 4、如发现电极变黑,需更换

5、实验室提供的样品池为聚苯乙烯材质,不可用于测量有机分散体系 6、实验室提供的样品池测量温度不可高于70度

7、使用滤纸过滤时,舍去过滤后的第一滴样品,以防滤纸上杂质进入样品池

测量时需自带:卷纸、多个注射器(5ml)、多个离心管(用于稀释样品)

制备样品 — 粒径

样品浓度

每个类型的样品材料,有最佳的样品浓度测量范围。

? 如果样品浓度太低,可能会没有足够的散射光进行测量。 除极端情况外,对该仪器来说一

般不会发生。

? 如果样品太浓,那么一个粒子散射光也会被其它粒离所散射(这称为多重散射)。 ? 浓度的上限也要考虑到:在某一浓度以上,由于粒子间相互作用,粒子不再进行自由扩散。

粒径 < 10nm 最小浓度(推荐) 0.5g/l 最大浓度(推荐) 仅由样品材料相互作用、聚集、胶凝作用等限制 10nm to 100nm 100nm to 1μm > 1μm

0.1mg/l 0.01g/l(10%质量) -35%质量(假定密度1g/cm3) 1%质量(假定密度1g/cm3) 1%质量(假定密度1g/cm3) 0.1g/l(10%质量) -2小粒子需要考虑的事项

最小浓度

对小于10nm的粒子,决定最小浓度的主要因素是样品生成的散射光强。 实用的角度,这种浓度应生成最低光强为10,000cp/s(10 kcps),这样才能超过分散剂的散射。 作为一个指导,水的散射光强应超过10kcp的,甲苯的应超过100kcps。

最大浓度

对小粒径的样品,最大浓度实际上不存在(以进行动态光散射(DLS)测量的术语来说)。 但实际,样品的性质本身会决定此最大值。 例如,样品可能有以下性质:

? 胶凝作用: 凝胶不适合采用Zetasizer进行测量(这对所有基于动态光散射原理仪器都是事

实)

? 粒子相互作用: 如果粒子之间存在相互作用,那么粒子的扩散常数通常会改变,导致不正

确的结果。 应选择某一浓度避免粒子相互作用。

大颗粒需要考虑的事项

最小浓度

即使对大颗粒,知道最小浓度仍然是得到有效散射光强的保障,虽然我们还必须考虑“Number fluctuation”(数量 — 波动: 粒子浓度太低导致在光路中的粒子数量随时间较大波动)的附加效应。

例如,如果在低浓度(比如说0.001 g/l (10-4%))下测量一个大颗粒(比如说500nm)样品,

生成的散射光大于进行测量的所需量。 但是,散射体积中粒子数太小(小于10),在散射体积中会发生严重的粒子数量随时间波动。 这些波动与所用计算方法中假设的类型不符,通常会被错误诠释为样品中的大颗粒。

必须避免此类波动,这决定了所要求浓度的下限和粒子数的下限。 光路中至少应存在500个粒子,但推荐最小量为1000个粒子。 参见下图:对假定密度为1 g/cm3的不同浓度溶液中,每散射体积中粒子数的估算图。

最大浓度

较大颗粒的样品浓度上限,由其引起多重散射的趋势决定。 虽然Zetasizer对多重散射不是十分敏感,但随着浓度增加,多重散射效应越来越占优势,在达到某一浓度时,生成过多的多重散射,会影响测量结果。 当然,如此高的浓度不应用于精确测量,上表中给出了不同粒径粒子最大浓度的粗略估算。

通用规则是,在多重散射和粒子相互作用影响结果之前,以可能的最高浓度进行测量 。 可以假定样品中的灰尘污染对高浓度和低浓度是相同的,因此样品浓度增加,从样品得到的散射光强相对灰尘散射光强有所增加。

过滤

用于稀释样品(分散剂和溶剂)的所有液体,应于使用前过滤,避免污染样品。 过滤器的粒径应由样品的估算粒径决定。 如果样品是10nm,那么50nm灰尘将是分散剂中的重要污染物。 水相分散剂可被0.2μm孔径膜过滤,而非极性分散剂可被10或20nm孔径膜过滤。

尽可能不过滤样品。 过滤膜能通过吸附以及物理过滤消耗样品。 只有在溶液中有较大粒径粒子如聚集物时,且它们不是所关心的成分,或可能引起结果改变,才过滤样品。

运用超声波

可使用超声处理除去气泡或破坏聚集物 — 但是,必须谨慎应用,以便避免损坏样品中的原有粒子。 使用超声的强度和施加时间方面,依赖于样品。 矿物质如二氧化钛,是通过超声探头进行