纳米粒度电位仪是一种用于测量纳米颗粒粒径分布及Zeta电位的关键分析仪器,在化学、材料科学、生物医药等领域发挥着重要作用。该仪器主要基于动态光散射(DLS)、电泳光散射(ELS)和静态光散射(SLS)技术工作。动态光散射通过检测颗粒布朗运动速度计算粒径分布,可同步分析颗粒间的相互作用力因子;电泳光散射测量颗粒在外加电场中的迁移率,转化为Zeta电位值,反映颗粒表面电荷状态;静态光散射则利用散射光强直接测定高分子物质的绝对分子量及第二维利系数。其粒径检测范围通常覆盖0。3 nm至10μm,支持低至12μL的微量样品检测,具备自动化程序控温功能,温度控制精度可达±0。1℃。
纳米粒度电位仪的核心功能:
一、粒度分析功能
精准测量粒径
能够对纳米级颗粒的尺寸进行精确测量。它基于光散射原理,当激光照射到纳米颗粒悬浮液时,颗粒会使激光产生散射。通过检测不同角度的散射光强度,并结合复杂的数学模型(如米氏散射理论),可以计算出颗粒的粒径分布。这种测量可以涵盖从几个纳米到数百纳米的尺寸范围,对于研究纳米材料的粒径特征至关重要。例如,在制药行业,准确测量药物纳米颗粒的粒径有助于控制药物的释放速率和生物利用度。
提供粒径分布信息
不仅可以给出颗粒的平均粒径,还能呈现粒径分布曲线。这有助于了解颗粒群体中不同尺寸颗粒的占比情况。例如,在陶瓷材料的纳米粉体研究中,通过粒径分布可以判断粉体的均匀性。如果粒径分布较窄,说明粉体中的颗粒尺寸比较一致,这有利于陶瓷烧结过程中的均匀性和产品性能的稳定性;而较宽的粒径分布可能暗示需要进一步优化制备工艺。
二、电位分析功能
测量zeta电位
纳米粒度电位仪可以测量纳米颗粒表面的zeta电位。Zeta电位是表征颗粒表面电荷性质的重要参数,它反映了颗粒在溶液中的稳定性。通过电泳法等技术,在电场作用下,观察颗粒的迁移速度,从而计算出zeta电位。例如,在胶体化学研究中,高绝对值的zeta电位(通常大于30mV)表明颗粒之间的静电斥力较强,颗粒在溶液中能够稳定分散,不易团聚;而较低的zeta电位则意味着颗粒容易发生团聚现象。
评估颗粒稳定性
根据zeta电位的大小和符号,可以评估纳米颗粒在溶液中的稳定性。除了静电稳定外,还可以结合粒度分析结果来判断颗粒是否因为团聚而导致粒径变化。例如,在化妆品行业中,对于纳米级的防晒剂颗粒,通过测量其zeta电位可以优化产品的配方,确保防晒剂颗粒在护肤品中能够稳定存在,不会因为团聚而影响防晒效果和产品外观。
三、数据记录与处理功能
数据采集
能够自动采集粒度和电位相关的数据。在测量过程中,仪器会按照设定的时间间隔和测量次数,对纳米颗粒悬浮液进行多次测量,以确保数据的准确性和重复性。这些数据包括不同角度的光散射强度、电泳迁移时间等原始数据,为后续的分析提供了丰富的素材。
数据分析与报告生成
内置强大的数据分析软件,可以对采集到的数据进行处理。它可以拟合粒径分布曲线、计算平均粒径和标准偏差等统计参数,以及对zeta电位数据进行分析和解释。并且,能够生成详细的测量报告,报告内容包括测量日期、样品信息、测量参数、粒度分布图表、zeta电位数值等,方便用户记录和对比不同样品的测量结果,这对于科研和质量控制工作非常重要。
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