纳米粒度及zeta电位分析仪怎么测粒径?今天铄思百检测小编带来了 粒度和Zeta电位测试的详细步骤。
一、纳米粒度及zeta电位样品制备
将样品置于分散剂中,超声以后能看到很浅的样品颜色即可;或者,配置浓度较高的悬浊液,离心后取上清液(含少量颗粒)。制样过程要避免引入灰尘及其他杂质,测试杂质非常敏感。可多准备一些样品,用于润洗样品池
二、 纳米粒度及zeta电位分析仪怎么测粒径?
1、开启仪器电源,等待30 min使仪器达到稳定状态,此时指示灯为红色常亮状态;
2、开启电脑,打开软件Zetasizer Software,等待仪器自检,指示灯由红色变为绿色常亮状态。然后,建立测试的存储路径,点击File-New-Mesurement File -个人文件夹-个人数据名称。
图3
3、粒度测试
(1)设置
单击Measure-Manual,在Manual setting 里面单击Measurement type,选择Size;输入样品名称。单击Measurement,设置测试温度(一般为25 ℃)、测试次数(常选Automatic)和循环次数(通常至少3次)。点击Dispersant选择分散介质(通常为Water);单击Cell,选择样品池类型(常用的聚苯乙烯塑料样品池则选DTS0012)。点击确认。
(2)测试
先后用水、待测样品清洗粒样品池(粒度池),略倾斜粒度池,靠近内壁面缓慢将样品注入以避免产生气泡,液体在粒度池中的高度为10~15 mm,体积为1~1.5 mL,盖上粒度池帽。确保粒度池下半部分清洁,打开测量腔盖,放入粒度池,标记了下三角符号“▼”的一面朝向测量者,即朝向仪器的前方,关闭测量腔盖。点击Start开始测试。
图4 塑料样品池DTS0012(粒度池)
(3)数据导出和保存
找到位置“此电脑/Documents/Nano资料/Export data”,打开已有的相应的EXCEL文件。在测试软件中点击选中需要保存的数据窗口,再点击EXCEL里面的RUN,EXCEL内的数据就会更新为打开的窗口内的数据,另存为新的文件即可。
(注:若要保存的数据为光强分布,则打开exportIntensities_v5+;若要保存的数据为体积分布,则打开exportVolumes_v5+;若要保存的数据为数量分布,则打开exportNumber_v5+。)
图5
❤测量原理:动态光散射。粒度测量范围:0.3 nm~5 μm。
❤粒度测试结果中的PDI是分布系数,表示颗粒粒度的分布宽度。若PDI大于1,则颗粒粒度的分布太宽,不适合用动态光散射方法测试。
❤测试结果包括光强粒度分布、体积粒度分布和数量粒度分布。光强粒度分布是最初的测试结果,体积粒度分布和数量粒度分布是由光强粒度分布的数据演算而来。
4、Zeta电位测试
(1)设置
单击Measure-Manual,在Manual setting 里面单击Measurement type,选择Zeta potential;输入样品名称。单击Measurement,设置测试温度(一般为25 ℃)、测试次数(常选Automatic)和循环次数(通常至少3次)。点击Dispersant选择分散介质(通常为water);单击Cell,选择样品池类型(塑料样品池DTS1060)。设置完成,点击确认。
(2)测试
采用无针头注射器先后用水、待测样品冲洗电位样品池(电位池)内部。用注射器吸取样品,注射器刚好能塞入电位池的口1,缓慢向其中注射样品直至几乎充满电位池。确保无气泡,液面超过两侧的电极片且位于FULL MAX以下。液体刚从口2冒出时,用塞子塞住口2,再拔出注射器,用塞子塞住口1,所用样品量约0.75 mL(也可以将电位池倒置着注射样品,避免液体污染电极片)。加样过程中如有气泡,可用注射器吸出气泡再注入。打开测量腔盖,放入电位池,焊接线朝向测试者,即朝向仪器的前方,关闭测量腔盖。点击Start开始测试。
❤记录测得的数据。
❤放入样品池前确保其表面无液体残留!
❤Zeta电位在特定环境(分散剂种类、pH)下才具有意义。
图6 塑料样品池DTS1060(电位池)来源:百度
四、 其他
❤测试腔的温度可调节范围为0~90℃,通常默认设置温度为25 ℃,若在加热条件下测试需冷却以后才能取出样品池。
❤塑料样品池易刮花,不可以循环使用太多次。
❤聚苯乙烯塑料样品池不耐有机溶剂,故使用有机溶剂时应采用玻璃/石英样品池!
图7
五、纳米粒度及Zeta电位分析仪的——样品粒径的浓度详情说明
样品浓度:每个类型的纳米粒度及Zeta电位分析仪的样品材料,有最佳的纳米粒度及Zeta电位分析仪的样品浓度测量范围。一般纳米粒度及Zeta电位分析仪的样品浓度测量范围会出现以下两种情况。
1.如果样品浓度太低,可能会没有足够的散射光进行测量。除极端情况外,对该仪器来说一般不会发生。
2.如果样品太浓,那么一个粒子散射光也会被其它粒离所散射(这称为多重散射浓度的上限也要考虑到:在某一浓度以上,由于粒子间相互作用,粒子不再进行自由扩散。
Zeta电位分析仪的制备样品的小粒子需要考虑的事项有需要注意的四点
最小浓度: 对小于10nm的粒子,决定最小浓度的主要因素是样品生成的散射光强。实用的角度,这种浓度应生成光强为10,000cp/s(10 kcps),这样才能超过分散剂的散射。作为一个指导,水的散射光强应超过10kcp的,甲苯的应超过100kcps。
浓度 :对小粒径的样品,浓度实际上不存在(以进行动态光散射(DLS)测量的术语来说)
样品的性质本身会决定此值。例如,样品可能有以下性质:
胶凝作用:凝胶不适合采用Zetasizer进行测量(这对所有基于动态光散射原理仪器都是事实)
zeta电位分析仪的粒子相互作用如果粒子之间存在相互作用,那么粒子的扩散常数通常会改变,导致不正确的结果。应选择某一浓度避免粒子相互作用。
zeta电位分析仪的大颗粒需要考虑的事项
最小浓度:即使对大颗粒,知道最小浓度仍然是得到有效散射光强的保障,虽然我们还必须考虑“Number fluctuation”(数量 — 波动: 粒子浓度太低导致在光路中的粒子数量随时间较大波动)的附加效应。
例如,如果在低浓度(比如说0.001 g/l (10-4%))下测量一个大颗粒(比如说500nm)样品,生成的散射光大于进行测量的所需量。但是,散射体积中粒子数太小(小于10),在散射体积中会发生严重的粒子数量随时间波动。这些波动与所用计算方法中假设的类型不符,通常会被错误诠释为样品中的大颗粒。必须避免此类波动,这决定了所要求浓度的下限和粒子数的下限。<0} 光路中至少应存在500个粒子,但推荐最小量为1000个粒子
浓度:较大颗粒的样品浓度上限,由其引起多重散射的趋势决定。对多重散射不是十分敏感,但随着浓度增加,多重散射效应越来越占优势,在达到某一浓度时,生成过多的多重散射,会影响测量结果。当然,如此高的浓度不应用于精确测量,上表中给出了不同zeta电位分析仪的粒径粒子浓度的粗略估算。通用规则是,在多重散射和粒子相互作用影响结果之前,以可能的最高浓度进行测量 。可以假定样品中的灰尘污染对高浓度和低浓度是相同的,因此纳米粒度及Zeta电位分析仪的样品浓度增加,从样品得到的散射光强相对灰尘散射光强有所增加。
过滤用于稀释样品(分散剂和溶剂)的所有液体,应于使用前过滤,避免污染样品。zeta电位分析仪实验过程过滤器的粒径应由样品的估算粒径决定。如果样品是10nm,那么50nm灰尘将是分散剂中的重要污染物。水相分散剂可被0.2µm孔径膜过滤,而非极性分散剂可被10或20nm孔径膜过滤。过滤膜能通过吸附以及物理过滤消耗样品。只有在溶液中有较大粒径粒子如聚集物时,且它们不是所关心的成分,或可能引起结果改变,才过滤样品。
运用超声波可使用超声处理除去气泡或破坏聚集物 — 但是,必须谨慎应用,以便避免损坏样品中的原有粒子。使用超声的强度和施加时间方面,依赖于样品。矿物质如二氧化钛,是通过超声探头进行分散的一个理想的例子,但是某些矿物质,如炭黑,的粒径,可能依赖于所应用的功率和超声处理时间。
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