納米粒度電位儀是一種用于測量膠體溶液中顆粒表面電荷性質的儀器,廣泛應用于材料科學、藥物遞送、化妝品、環境監測等多個領域。它主要通過分析顆粒在液體中的電位來推測顆粒的穩定性、表面電荷特性以及分散性。
一、工作原理
納米粒度電位儀的工作原理基于電動光散射技術。Zeta電位反映的是顆粒在電場中的遷移速度,與顆粒表面的電荷和溶液的離子環境密切相關。Zeta電位的大小和符號直接影響膠體溶液的穩定性,特別是在納米粒子的分散性方面。具體工作步驟如下:
1、電泳遷移:當顆粒懸浮在溶液中時,如果在外加電場作用下,帶電顆粒會沿電場方向發生遷移。顆粒的遷移速度與外加電場強度成正比,而遷移速度的大小與顆粒的表面電荷密切相關。
2、光散射測量:通過一個激光光源照射溶液中的顆粒。當顆粒在電場中遷移時,由于其表面電荷的影響,它們在光源照射下會發生散射。通過檢測散射光的頻率變化來測定顆粒的運動速度。
3、Zeta電位計算:根據顆粒的遷移速度和溶液的粘度、電導率等參數,使用斯托克斯-愛因斯坦公式或赫茲模型計算出顆粒的Zeta電位值。通常,Zeta電位的絕對值越大,顆粒之間的相互排斥力越強,溶液的穩定性越高;反之,Zeta電位接近零時,顆粒容易聚集,溶液不穩定。

二、技術特點
1、高精度測量:納米粒度電位儀能夠精確測量納米級顆粒的Zeta電位,通常測量范圍可達到幾納米到幾微米的粒徑范圍。高靈敏度和高精度使其成為研究納米顆粒表面性質的理想工具。
2、自動化和易操作性:大多具備自動樣品加載、自動電場控制和自動數據分析功能。操作人員只需要將樣品放入儀器,系統會自動完成數據采集與分析,極大提高了工作效率。
3、廣泛的應用范圍:該儀器能夠分析各種類型的顆粒,包括金屬、氧化物、聚合物和生物顆粒等。它適用于各種溶液體系,如水溶液、有機溶劑、乳液、膠體等。因此,廣泛應用于材料科學、藥物遞送、食品工業、環境監測等領域。
4、對環境影響的敏感性:Zeta電位不僅與顆粒的表面電荷有關,還與溶液的pH值、離子強度等環境因素密切相關。通常配備了調節溶液條件的功能,使其能夠在不同的實驗條件下進行精準測量。
納米粒度電位儀作為一款高精度的分析儀器,能夠為各個領域提供精準的Zeta電位測量結果。通過對顆粒表面電荷的精確測量,它能夠有效評估分散體系的穩定性,幫助優化材料和產品的性能。