超聲電聲法Zeta電位儀是用於測量膠體顆粒表麵Zeta電位的重要工具,其原理基於超聲電泳技術(通過測量顆粒在交變電場中的電泳遷移率計算Zeta電位)。
超聲電聲法Zeta電位儀的優點:
1.樣品處理簡便:被測樣品無需稀釋,可排除雜質及樣品汙染的幹擾,能直接測量高濃度樣品,如漿糊、凝膠、水泥等,固含量高達60,避免了因稀釋帶來的誤差和影響。
2.測量精度高:具有高精度特點,Zeta電位測量範圍可達±500mV,精度為±0.1mV,即使是低表麵電荷(可低至0.1mV)也能準確測量。
3.適用範圍廣:適用多種體係,包括無水體係、高導電體係等,在不同環境下均可發揮良好作用,且可在零表麵電荷條件下測量粒徑,能分析多種分散物的混合體。
4.功能豐富:可測量參數眾多,涵蓋粒度分布、固含量、Zeta電位、等電點IEP、ESA、電導率、PH、溫度、聲衰減等,為用戶提供更信息。
超聲電聲法Zeta電位儀的測定步驟:
1.樣品預處理
-分散介質準備:根據樣品性質選擇合適的分散介質(如水、緩衝液等),需確保介質電導率與儀器要求匹配(通常為0.1~100mS/cm)。若介質電導率過高或過低,可能影響信號強度。
-濃度調節:樣品濃度需適中(一般0.01~1體積分數),避免顆粒過多導致散射光幹擾或過少導致信號弱。可通過稀釋母液或離心濃縮調整。
-去除雜質:若樣品含大顆粒或團聚物,需預先用濾膜(如0.45μm或0.22μm)過濾,防止堵塞進樣係統或幹擾測量。
2.儀器校準
-溫度校準:開機後預熱30分鍾以上,確保儀器內部溫度穩定(通常設定為25℃±0.1℃)。部分儀器需用標準溫度溶液(如去離子水)驗證溫度傳感器準確性。
-Zeta電位標準物質校準:使用已知Zeta電位的標準粒子(如聚苯乙烯乳膠微粒,標稱值±30mV左右)進行校準。測量標準粒子的電泳遷移率,與理論值對比,誤差應≤±5。
-電導率校準:用標準電導率溶液(如0.1mol/LKCl溶液,電導率約12.9mS/cm)校準儀器內置電導率模塊,確保後續介電常數和粘度參數計算準確。
3.樣品池處理與裝樣
-清洗樣品池:用去離子水反複衝洗樣品池(尤其是電極區域),避免殘留前一次樣品。若有頑固汙染物,可用乙醇或稀酸(如0.1mol/LHCl)浸泡後衝洗,用氮氣吹幹。
-裝樣操作:用移液器吸取適量樣品(約1~2mL),緩慢注入樣品池至刻度線(避免氣泡產生)。若有氣泡,輕敲池壁或用注射器抽吸排除。
4.參數設置
-輸入樣品信息:在軟件中設置樣品名稱、分散介質(選擇對應溶劑或自定義)、溫度(與實際測量一致)、pH值(若需)等基本信息。
-關鍵參數確認:
-介電常數(ε):根據分散介質自動計算(如水的ε≈78.5at25℃);
-粘度(η):輸入介質的實際粘度(如純水η≈0.89mPa·sat25℃);
-電場強度:根據樣品電導率調整(高電導率樣品降低電壓,避免過熱)。
5.開始測量
-啟動程序:關閉樣品池蓋子(防止外界幹擾),在軟件中點擊“開始測量”,儀器自動完成超聲信號激發、顆粒電泳遷移率采集及Zeta電位計算。
-實時監控:觀察信號強度(SNR)和相位圖(PhasePlot),確保數據穩定性。若信號波動大,可能是氣泡、顆粒沉降或濃度異常,需重新製樣。
6.數據處理與保存
-結果分析:測量完成後,軟件自動生成Zeta電位平均值、標準偏差及分布曲線(如高斯分布)。若數據離散度過大(SD>10),需檢查樣品均勻性或重複測量。
-報告輸出:保存原始數據(包括遷移率、電導率、溫度等)及圖表(PDF或Excel格式),標注關鍵參數(如測量次數、校準日期)。