纳米粒度与ZETA电位

纳米粒度与Zeta电位分析仪颗粒特性分析测定仪器英国马尔文公司激光衍射粒度分析仪0.02~3500微米500/1000Hz扫描速率激光动态光散射分析仪2~3000纳米/ZETA电位干粉/喷雾粒度分析仪在线粒度分析仪高浓度超声粒度分析仪绝对分子量测定仪100~1e12Daltons高浓度背散射粒度分析仪0.6–6000nm!!(New!)美国康塔公司全自动比表面及孔隙度分析仪(分析站数可选1/2/3/6)0.005m2/g3.5~5000埃压汞仪3.6纳米~426微米孔径化学吸附仪(TPR/TPD)流动法快速比表面测定仪全自动真密度计自动堆密度分析仪英国马尔文仪器有限公司______激光粒度分析仪的创始人-世界上最大的激光粒度分析仪专业设计和生产厂家-世界上第一台相关处理器-世界上第一台激光衍射法粒度分析仪，-世界上第一台激光PCS粒度分析仪-世界上第一台超声粒度分析仪-销售量占世界第一，仅中国大陆已有700台以上-已获得ISO9001标准,欧洲EMC标准认证,GMP标准认证，唯一完全符合美国FDAQSpec要求-多方位应用支持，在中国设立了技术服务中心-全国现有上海，北京，广州，成都，西安五个办事处（沈阳办事处在筹建中），共有七个专业服务工程师，可提供及时完善的专业服务.......常见粒度分析方法统计方法代表性强,动态范围宽分辨率低筛分方法38微米--沉降方法0.01-300微米光学方法0.001-3500微米非统计方法分辨率高代表性差,动态范围窄重复性差显微镜方法光学1微米--电子0.001微米--电域敏感法0.5-1200微米光学方法激光衍射方法(0.02-3500微米)PCS光子相关光谱方法(0.001-6000纳米)光阻方法(0.01-250微米)英国马尔文仪器公司——世界最大的专业设计及制造厂家激光衍射方法ThePrinciple•SmallparticlesscatterlightatwideanglesLaserParticlesDetectorFourierLensBeam•LargeparticlesscatterlightatnarrowanglesPHOTONCORRELATIONSPECTROSCOPY(PCS)光相关光谱纳米粒度分析仪Zeta电位分析仪INTERACTIONOFLIGHTWITHMATTER:MIETHEORY40608010012005101520253035AngleRelativeIntensity1000nm800nm600nm400nm200nm什么是光相关光谱(PCS)?测量微粒(二次光源)运动带来的波动迁移被照亮的粒子进行着布朗运动(BrownianMotion)计算散射迁移率•测量水力直径•粒径分布应用Stokes-Einstein方程相关器工作原理LargeParticlesPerfectCorrelationSmallParticles[G]1.000t=0Timet=检测难点小粒子信号非常弱样品浓度与多重散射新一代纳米粒度及电位分析仪2003年5月全新推出Nano系列多种组合:粒度，电位，检测角度，自动滴定系统ZS:173度检测，0.6-6000nm,0.1PPM-40%ZS90:90度检测,1-3000nm特点:1.高灵敏度APD检测器2.最新技术相关器:3.非侵入式背散射专利(NIBS):提高灵敏度,宽浓度范围4.M3专利5.新一代PALS技术6.新一代专利折叠式毛细管样品池7.可与自动滴定系统组成在线分析新一代纳米粒度及电位分析仪新一代纳米粒度及电位分析仪型号Zeta电位测量*粒度范围*分子量范围*ZetasizerNanoZSM3-PALS5纳米－10微米NIBS0.6纳米-6微米1000-2x107DaZetasizerNanoS-NIBS0.6纳米-6微米1000-2x107DaZetasizerNanoZM3-PALS5纳米－10微米--ZetasizerNanoZS90M3-PALS5纳米－10微米1纳米-3微米10,000-2x107DaZetasizerNanoS90-1纳米-3微米10,000-2x107DaTHEZETASIZERRANGE用微量电泳法测定水和非水体系中粒子的Zeta电位Zeta电位可权威地预测分散体系(悬浮液，乳化液)的长期稳定性用光相关光谱测量分散体系中粒径分布提高灵敏度通常牺牲准确性，用增加激光能量来提高散射光强度使用高能量激光器的缺点增加样品吸光度会导致样品发热，破坏稳定性不可预测的安全限量增加成本最好的方法是使用高灵敏监测器提高计数率ZETASIZERHS(HIGHSENSITIVITY)马尔文推出新型光子－电子计数器检测器(newgenerationofavalanchephotodiodes(APD’s)优越性：提高灵敏度,至少20倍(比传统PM-光电背增管检测器)可在极低浓度下测量，不需增加激光能量避免热扰动效应，保证结果准确延长仪器使用寿命，降低故障率雪崩式光子－电子计数检测器固态二极管检测器(Solidstatediodedetectors)当光子撞击时，产生了电子空穴对产生的高压加速了电子运动被加速的电子获的足够的能量进一步导致电离度的增加，如同雪崩一样。最初的光子能雪崩式产生大量的约106电子这个数量级远大于普通的光电备增器(photomultiplierdetector)因此有了新一代的雪崩式光子－电子计数器检测器应用实例:Absorbingsystemsz-平均粒径(nm)多分散度测定时间分计数率(KCPS)18.418.418.4345.4346.0346.1180.4179.3181.2177.3177.5178.40.2460.2210.2240.1980.2120.212151515222RUN123456检测器PMPMPMAPDAPDAPD测碳黑样品计数率越高越好，结果重复性越好核心部件:相关器最新一代相关器4000通道,最小采样时间为25纳秒(前一代512通道,最小采样时间为50纳秒)可提供更准确的结果非侵入式背散射-NIBS专利新型专利技术--非侵入式背散射专利(NIBS)NIBS-Non-InvasiveBack-Scatter检测角度:173°可大大提高信噪比,灵敏度比90度角提高50倍(因为背景噪音主要为大粒子,信号主要在小角度可自动调节样品池位置,在高浓度时可消除多重散射,所以样品浓度范围可以很宽:0.1PPM-40%NIBS(非入侵式背散射)技术光纤探测精确确定样品池内的测量部位增大散射体积提高测量粒径上限测量低浓度小颗粒的灵敏度增高0.1mg/mL的溶解酵素(14,400Da)测量高浓度乳液不用稀释40wt%的硅胶可自动调节测量位置以减低吸收与提高信噪比Cholesterol387Da,20mg/mlHydrodynamicdiameter=0.64nmZETAPOTENTIALWHATISZETAPOTENTIAL?Zeta电位是一个粒子在特定介质中获得的全部电荷，它不同与表面电荷Zeta电位可判断分散体系的稳定性pH,盐浓度和其它添加剂可改变分散体系中粒子的Zeta电位，由此可研究分散体系的稳定性的机理。Zeta电位越高，稳定性越好。{SternlayerZETAPOTENTIALWithinthediffuselayerisanotionalboundary(theslippingplane)withinwhichtheparticleactsasasingleentityThepotentialatthisboundaryistheZETAPOTENTIALSlippingplaneDiffuselayer--1000mVDistancefromparticlesurfaceSurfacepotentialZetapotentialParticlewithnegativesurfacechargeZETAPOTENTIAL主要检测方法:1.声波方式:a.测的是动态迁移率,需经换算才可得到,但换算需大量参数:Soundspeed,Heatcapacity,Density,Viscosity,Volumetricthermalexpansioncoefficient,particlesizeb.样品与介质的密度一定要差别大,不然测不出,所以这种方法不适合一般乳液,微乳液等,但适合于矿物,陶瓷浆料等2.电泳方式HowisitMeasured(Electrophoresis)--------+-ELECTRODEELECTRODEELECTRICALATTRACTIONVISCOUSDRAG=microns/secVolts/cmMobility=velocityelectricalfieldstrengthParticleTheZetaPrinciple+-NegativelyChargedParticle两种样品池+-+-CapillarycellDipcellDipcellvsCapillarycellHowisitMeasured?+-DipcellWhilstthedisposabledipcelllooksattractive,thefollowingdrawbacksareimmediatelyapparent.Inordertomaintainuniformelectricfields,theelectrodesmustberelativelyclosetogetherandoflargecrosssectionalarea.Voltsappliedgeneratesacurrent.VoltsXAmps=Watts=heating.Thetemperaturemustnotchangeotherwisetheviscositywillchange.Thereforetheappliedvoltageisverylimited.HowisitMeasured?+-Dipcell只能加低电压,分辨率不好Lowvoltage=LowresolutionHowisitMeasured?+-DipcellClaimsthatthedisposablecellpreventssamplecontaminationisalsoclearlynonsense,asthisisirrelevantunlesstheelectrodesarealsocarefullycleanedbetweensamples毛细管样品池HigherelectricfieldspossibleHighersaltconcentrationcanbemeasuredLessproblemwithelectrodecontamination,astheelectrodesarecleanedbyflushingbetweensamplesAutomationpossible.Autotitratorpossible+-Capillarycellvsdipcell--+++++-------+-CapillaryDipCellClearly,athighervoltages,wewillhavemuchgreaterresolutionindetectingthemovementoftheparticlesandhencetheZetapotential最新的技术M3专利，电场快速，慢速交替变化，可以得到更准确，更高分辨率的结果。PALS专利，检测相位的变化，灵敏度远远高过传统的检测频率变化ResolutiontestofamixtureofDTS0050latex(-50mV)CMLlatex(-60mV)Carboxyllatex(-84mV)Sulphatelatex(-108mV)M3:HIGHRES