粒徑分析和Zeta電位

關于粒徑分析和Zeta電位第1頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月ZetasizerNano系列粒度分析儀第2頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月ZetasizerNano

的功能？能夠提供液體介質(zhì)中粒子或大分子的三種特性

粒徑、Zeta電位和分子量儀器參數(shù)：Zetasizer型號NanoZS粒徑范圍0.6nm-6μm

Zeta

電位粒徑范圍5nm-10μm分子量粒徑范圍1000-2x107Daltons配置激光器633nm激光器馬爾文使用道爾頓（Daltons）表示分子量。結果以千道爾頓[kiloDaltons（kDa）]為單位表示。第3頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月什么是粒徑？DLS儀器中測量的粒徑，是和被測量粒子以相同速度擴散的球體直徑。

Zetasizer儀器系統(tǒng)使用動態(tài)光散射（DLS）技術測量樣品中粒子的布朗運動，然后使用已建立的理論擬合實驗原始數(shù)據(jù)從而得到粒子的粒徑和分布。第4頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月布朗運動液體中粒子由于周圍的溶劑分子撞擊所致的隨機熱運動。粒子在液體中做隨機布朗運動，它們的運動速度被用于測量粒徑。小粒子在液體中運動速度較快，而大顆粒運動相對緩慢。這種運動一直都在進行，所以如果我們?nèi)∫恍《螘r間間隔（如100μS），拍攝樣品運動“圖像”，我們可以看出粒子移動了多少，并且換算出它有多大。相同時間內(nèi)，如果位移比較小，粒子位置接近，則樣品中粒子較大；同樣，如果位移較大，粒子位置變化很大，則樣品中粒子較小。運用擴散速度與粒徑之間的關系，可以測定粒子的大小。第5頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月第6頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月印刷調(diào)色液和液體油墨粒徑影響了成像質(zhì)量、粘度和聚集趨勢及其對磁頭油墨噴嘴的堵塞?？刂朴湍驼{(diào)色液產(chǎn)品顆粒大小會直接影響成像性質(zhì)、油墨耐久性和粘性。顏料在配制顏料的穩(wěn)定配方中，對粒徑的了解非常重要。顏料顏色和色度與粒徑高度相關，這些都應用于測定顏色特性。為什么我們需要知道它？第7頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月物質(zhì)的分子量是這種物質(zhì)一個分子中所有原子的原子質(zhì)量單位（amu）的重量的和。分子量可從物質(zhì)的分子式用數(shù)學方法計算而得，它是構成分子的所有原子的原子量的總和。以ZetasizerNano系列儀器，應用靜態(tài)光散射（SLS）測量技術我們現(xiàn)在可以測定分子量。什么是分子量？第8頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月為什么我們需要了解它？

我們需要了解分子量，以便能夠測定1mole（摩爾）物質(zhì)中有多少克。摩爾是“一個分子重量”的化學標準術語，比如說一摩爾水是18.015克。在應用中，知道聚合物的分子量，將有助于測定它們的許多物理特性，諸如密度、彈性和強度。第9頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月大多數(shù)液體含有離子，它們可能是負性或正性電荷原子，分別稱為陰離子和陽離子。當帶電粒子懸浮于液體中時，相反電荷的離子會被吸引到懸浮粒子表面。即帶負電樣品從液體中吸引陽離子；相反，帶正電樣品從液體中吸引陰離子。什么是Zeta電位和電泳？第10頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月接近粒子表面的離子將會被牢固地吸附，而較遠的則松散結合，形成所謂的擴散層。在擴散層內(nèi)，有一個概念性邊界；當粒子在液體中運動時，在此邊界內(nèi)的離子將與粒子一起運動；但此邊界外的離子將停留在原處—

這個邊界稱為滑動平面（Slippingplane）。在粒子表面和分散溶液本體之間存在電位，此電位隨粒子表面的距離而變化—在滑動平面上的電位叫做

Zeta電位。第11頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月第12頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月應用電泳法和激光多普勒測速法（有時稱為激光多普勒電泳法）相結合的測量技術，可測量Zeta電位。這種方法測量粒子所施加電場的液體中的運動的速度。一旦我們知道粒子的電泳速度和所應用的電場強度，通過使用另外兩個已知的樣品參數(shù)—粘度（Viscosity）和介電常數(shù)（Dielectricconstant），我們可以計算出Zeta電位。第13頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月我們?yōu)槭裁匆獞盟繕悠返腪eta電位大小決定液體中的粒子是穩(wěn)定存在還是趨向于絮凝（粘連在一起）。因此，Zeta電位應用于許多工業(yè)行業(yè)，如：制陶業(yè)對于漿料顆粒要求較高Zeta電位，來保證陶瓷粒子可以緊密堆積。廢水處理廢水的絮凝狀態(tài)與pH，加入的化學絮凝劑如帶電聚合物，加入氯化鋁或其它高電荷鹽類相關。在水處理規(guī)程的優(yōu)化和開發(fā)過程中，Zeta電位測量與這些參數(shù)結合是十分重要的。乳液Zeta電位的研究決定了乳狀液在其所應用環(huán)境中是否維持穩(wěn)定。第14頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月ZetasizerNano

儀器第15頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月

樣品池區(qū)樣品池區(qū)是插入所有樣品池進行測量的地方。樣品池區(qū)是封閉的，可以控制樣品溫度在2-90°C范圍（對于具有高溫配置的儀器可升溫至120°C）。如果在樣品池區(qū)溫度高于50°C時打開蓋子，則儀器將每隔幾秒發(fā)出蜂鳴聲兩次，警告溫度較高。第16頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月如何進行Zetasizer測量？SOP測量標準操作程序手動測量即時設置所有測量參數(shù)第17頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月SOP測量標準操作程序預定義所有測量中的設置，保證在同一類型樣品上進行的測量能以一致的設置進行。用于有規(guī)律地測量相同類型樣品。SOP可按要求創(chuàng)建或修正。進行SOP測量，從菜單條上選擇Measure–StartSOP，并從中選擇使用一個SOP。選擇一個SOP后，測量顯示窗口（MeasurementDisplay）將顯示如下。按下Start（?）按鈕，測量即開始。第18頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月第19頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月手動測量手動測量是在進行測量之前即時設置所有測量參數(shù)。對于測量多種不同類型的樣品，或以實驗參數(shù)進行實驗非常理想。要進行手動測量，從菜單條上選擇Measure-Manual。手動測量對話框窗口出現(xiàn)，其中可選擇測量設置，必要時可保存為SOP。在選擇設置和參數(shù)后，按下MeasurementDisplay上的Start按鈕，即可開始測量。第20頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月測試步驟關閉蓋子，開啟儀器，等待30分鐘讓激光穩(wěn)定；啟動Zetasizer軟件；按樣品制備手冊制備樣品；選擇樣品池：選擇適合樣品和測量類型的樣品池；將制備的樣品注入樣品池；進行測量（以SOP為例）：打開或創(chuàng)建新的測量文件，從Zetasizer軟件中選擇Measure-StartSOP，選擇所需的SOP，遵循出現(xiàn)在屏幕上的步驟，顯示測量窗口。按要求將樣品池插入儀器中，等待溫度平衡。點擊Start進行測量，顯示結果并保存至打開的測量文件中。第21頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月第22頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月第23頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月第24頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月第25頁，課件共3