ZETA電位分析儀儀器簡介:
可實現快速便(bian)捷(jie)的(de)顆粒(li)的(de)電位(wei)滴定(ding)測試(shi)。在分散體系中,同(tong)性帶電離子的(de)靜電排(pai)斥作用是(shi)(shi)分散體避免凝聚保持穩定(ding)的(de)主要(yao)原因,故帶電粒(li)子界面的(de)表征(zheng)是(shi)(shi)必(bi)不可少的。當顆粒離子化后,總電荷和電荷密度是需要知道的重要參數。電荷測量是通過建立動電信號來完成的。
根據不同的(de)測(ce)量(liang)原(yuan)理,有(you)電(dian)(dian)泳(yong)(yong)法(fa)(fa),電(dian)(dian)聲(sheng)法(fa)(fa)Zeta電(dian)(dian)位(wei)(wei),以及STABINO測(ce)試(shi)所得的(de)流動電(dian)(dian)位(wei)(wei)。這些是經常被提到的(de)電(dian)(dian)位(wei)(wei)參數,來源(yuan)于(yu)作用在顆粒界(jie)面雙電(dian)(dian)層上離子云的(de)剪切(qie)力,如(ru)圖1。所有(you)這些被測(ce)變量(liang)都與位(wei)(wei)于(yu)剪切(qie)面的(de)顆粒界(jie)面電(dian)(dian)位(wei)(wei)(PIP)即Zeta電(dian)(dian)位(wei)(wei)成正(zheng)比關系。為(wei)了建(jian)立界(jie)面電(dian)(dian)位(wei)(wei),要么通過電(dian)(dian)泳(yong)(yong)法(fa)(fa)或(huo)電(dian)(dian)聲(sheng)法(fa)(fa)建(jian)立的(de)電(dian)(dian)場,要么通過機(ji)械(xie)應力作用于(yu)流動電(dian)(dian)位(wei)(wei)和電(dian)(dian)聲(sheng)法(fa)(fa)儀器。通過這樣做,來源(yuan)于(yu)溶液(ye)中的(de)外部松散(san)附(fu)著的(de)離子被帶走,顯露出可被直接測(ce)量(liang)的(de)界(jie)面電(dian)(dian)位(wei)(wei)。
電位滴定(ding)的目的
根據不同的(de)(de)(de)粒徑區間,可通過Smoluchowski, Henry’s 等(deng)公(gong)式計(ji)算Zeta電位(wei)。要想正確的(de)(de)(de)計(ji)算Zeta電位(wei),粒徑范(fan)圍是需要特(te)(te)別(bie)注意的(de)(de)(de)。特(te)(te)別(bie)是在(zai)(zai)100nm以下的(de)(de)(de)粒徑范(fan)圍內(nei),關于Zeta電位(wei)的(de)(de)(de)正確計(ji)算方法,目前學(xue)術(shu)界還存(cun)(cun)在(zai)(zai)著爭議。究竟得(de)到一(yi)個絕對的(de)(de)(de)數值對于現實是否必(bi)要,這也(ye)是存(cun)(cun)在(zai)(zai)疑(yi)問的(de)(de)(de)。此外,某一(yi)個點的(de)(de)(de)Zeta電位(wei)值并不能清楚(chu)的(de)(de)(de)描述整個樣品體系。界面電位(wei)總是依賴(lai)于離子環(huan)境,嚴格的(de)(de)(de)講(jiang),如果沒(mei)有所處的(de)(de)(de)離子環(huan)境,那(nei)么粒子的(de)(de)(de)界面電位(wei)也(ye)就無從談起(qi)。
PH值的(de)(de)微小變化(hua)都(dou)可(ke)(ke)能導致顏(yan)料懸浮(fu)體變的(de)(de)不穩(wen)定(ding)(ding),盡管它之(zhi)前的(de)(de)Zeta電位很高。因(yin)而,深入研(yan)究Zeta電位對滴(di)定(ding)(ding)物(wu)的(de)(de)滴(di)定(ding)(ding)曲線(xian)是(shi)非常有價值的(de)(de)。這些滴(di)定(ding)(ding)物(wu)質可(ke)(ke)以是(shi)酸堿(jian)性物(wu)質,離子型表(biao)面活性劑或聚電解質。說到這,很多有價值的(de)(de)結(jie)果都(dou)可(ke)(ke)以通(tong)過電位滴(di)定(ding)(ding)得(de)到,有的(de)(de)可(ke)(ke)用于(yu)(yu)識(shi)別懸浮(fu)液的(de)(de)穩(wen)定(ding)(ding)和不穩(wen)定(ding)(ding)區域,有的(de)(de)用于(yu)(yu)表(biao)征導致聚合或顆(ke)粒(li)反應的(de)(de)凝聚劑或催化(hua)劑的(de)(de)用量。
測量流(liu)動電流(liu)電位
通過驅(qu)動(dong)活(huo)塞在圓筒中做上下(xia)往復運動(dong)(如圖2),圓筒壁(bi)和活(huo)塞間隙中的(de)(de)液體會上下(xia)發生(sheng)流動(dong)。作(zuo)用在固定顆(ke)(ke)粒(li)界面(mian)上的(de)(de)剪切力,會導致(zhi)顆(ke)(ke)粒(li)的(de)(de)離子云(yun)發生(sheng)轉(zhuan)移(yi)。這(zhe)些固定的(de)(de)顆(ke)(ke)粒(li),有的(de)(de)是因為(wei)大(da)分(fen)子或小顆(ke)(ke)粒(li)對器壁(bi)的(de)(de)粘附,有的(de)(de)是因為(wei)大(da)顆(ke)(ke)粒(li)的(de)(de)惰性所致(zhi)。在樣品底部平靜的(de)(de)區(qu)域(yu),幾(ji)乎(hu)沒(mei)有離子的(de)(de)位移(yi)。因而,就可(ke)以獲取到(dao)圓筒底部和較(jiao)高部位的(de)(de)振蕩信號。
多功能
流(liu)(liu)動(dong)電(dian)位(wei)測試(shi)法(fa)(fa)所(suo)適用粒徑范圍(wei),表明流(liu)(liu)動(dong)電(dian)位(wei)是最通用的方法(fa)(fa),0.3nm的大分子溶液和(he)300μm的顆粒懸(xuan)浮液或乳液都(dou)可以(yi)用流(liu)(liu)動(dong)電(dian)位(wei)法(fa)(fa)來測定(ding)(ding)。該方法(fa)(fa)允(yun)許的導(dao)電(dian)性(xing)(xing)范圍(wei)從(cong)零至(zhi)50mS/cm,樣(yang)品濃(nong)度(du)(du)范圍(wei)從(cong)0.01至(zhi)10vol%或更(geng)高。粘度(du)(du)的上限為(wei)(wei)300mPas。在此粘度(du)(du)下(xia),將(jiang)滴定(ding)(ding)液混(hun)入(ru)樣(yang)品的有(you)效(xiao)性(xing)(xing)是存在問題的。除(chu)了樣(yang)品和(he)滴定(ding)(ding)液的濃(nong)度(du)(du)外(wai),無(wu)需其他樣(yang)品參(can)數。最后但(dan)同樣(yang)重要的是,如果zeta電(dian)位(wei)是非常(chang)(chang)重要的,在許多 應用中,流(liu)(liu)動(dong)電(dian)位(wei)乘以(yi)常(chang)(chang)數因子就(jiu)可以(yi)校正(zheng)為(wei)(wei)Zeta電(dian)位(wei)。
流動電位用于電荷(he)滴(di)定(ding)的高效
STABINO在一(yi)臺儀器上(shang)具備了混和,均化和信號測(ce)試的功能,使(shi)其滴定測(ce)試更為簡(jian)單有效(xiao)。通常一(yi)個典型的滴定循環(huan)需要5-15分鐘(zhong)。
電位適合的粒度范圍 | 0.3nm-300μm |
電位的測量范圍 | -3000mV to +3000mV |
pH測量范圍 | 1-14 |
樣品濃度 | 0.01-40 vol.% |