Zeta電位儀-電位測(cè)定儀

鑠思百檢測(cè)可提供Zeta電位儀檢測(cè)服務(wù)，Zeta電位測(cè)量在多種行業(yè)中均發(fā)揮著重要的作用，包括：高校、企業(yè)、陶瓷、制藥、醫(yī)學(xué)、礦物加工、電子工業(yè)及水處理。

簡介

Zeta電位儀是華東師范大學(xué)與上海中晨數(shù)字技術(shù)設(shè)備有限公司合作在94年推出的新一代測(cè)試儀器的改進(jìn)型，新產(chǎn)品由新型的光學(xué)系統(tǒng)、電泳池、數(shù)據(jù)采樣和數(shù)據(jù)處理等部分組成，實(shí)現(xiàn)了由PC個(gè)人微機(jī)對(duì)采樣模塊的控制及后期數(shù)據(jù)處理的一體化設(shè)計(jì)，與其它同類產(chǎn)品相比，它具有更多的優(yōu)異性能。

Zeta電位儀可用于測(cè)定分散體系顆粒物的固－液界面電性（ζ電位），也可用于測(cè)量乳狀液液滴的界面電性，也可用于測(cè)定等電點(diǎn)、研究界面反應(yīng)過程的機(jī)理。通過測(cè)定粉體的Zeta電位，從pH－Zeta電位關(guān)系圖上求出等電點(diǎn)，是認(rèn)識(shí)粉體表面電性的重要方法，在粉體表面處理中也是重要的手段。與國內(nèi)外其它同類型儀器相比，它具有顯著的優(yōu)越性。可廣泛應(yīng)用于化妝品、選礦、造紙、醫(yī)療衛(wèi)生、建筑材料、超細(xì)材料、環(huán)境保護(hù)、海洋化學(xué)等行業(yè)，也是化學(xué)、化工、醫(yī)學(xué)、建材等專業(yè)的重要教學(xué)儀器之一。

原理

測(cè)量方法：電泳法

對(duì)許多熟悉利用此法進(jìn)行高分子分離的人來說，顆粒電泳也是一個(gè)類似現(xiàn)象。懸浮于介質(zhì)中的顆粒被置于一電場(chǎng)中；如果帶電他們會(huì)在電場(chǎng)產(chǎn)生流動(dòng)，陽性顆粒朝負(fù)極流動(dòng)，陰性顆粒朝正極流動(dòng)。然而，顆粒并不是獨(dú)自流動(dòng)，他們周圍會(huì)攜帶一薄層離子和溶劑。這一分離固定媒介與移動(dòng)顆粒及其攜帶的離子和溶劑的界面叫做流體剪切面，而Zeta電位正是這一界面的電位。因此Zeta電位可以通過測(cè)量顆粒在已知電場(chǎng)中的流速來測(cè)定。早期的測(cè)量儀器（Rank微電泳儀）通過充滿誤差，慢速度的手動(dòng)方法觀察顆粒，并自動(dòng)計(jì)算樣品中zeta電位的分布。大多數(shù)系統(tǒng)在水介質(zhì)中的這一值在±100mV范圍內(nèi)。

從幾個(gè)方面解析Zeta電位儀：

1、納米粒子的分散性；  

2、區(qū)別納米表面的不同修飾  

據(jù)文獻(xiàn)上講，由于血漿中的大分子，尤其是血漿蛋白，大多帶負(fù)電，因此帶正電的微粒很容易和白蛋白發(fā)生吸附作用，而帶負(fù)電的微粒有被血小板表面附著的傾向，而且電勢(shì)值越大，越容易吸附。這勢(shì)必成為一個(gè)矛盾，難道電中性的粒子？當(dāng)然不是，中性粒子在體外容易因彼此靜電排斥力缺乏而聚集沉降。因此無論是否帶電，正負(fù)與否，都各有弊端。文獻(xiàn)上有評(píng)價(jià)，zui后的結(jié)論是為了兼顧粒子間的穩(wěn)定性，又盡量保證其在血液循環(huán)中的穩(wěn)定性，粒子適宜帶一定的電荷，即有一定的Zeta電位儀，值在3~22mv之間，如果僅從穩(wěn)定性考慮，粒子帶負(fù)電，畢竟血漿蛋白遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于血小板的量。而從基因工程角度講，帶正電更有利，這是因?yàn)榇蟛糠仲|(zhì)粒帶負(fù)電，這樣可以通過靜電作用將質(zhì)粒吸附其中，而質(zhì)粒的負(fù)電又可以抵消一部分表面電勢(shì)，避免被血漿蛋白攻擊，得到zui佳的gene轉(zhuǎn)運(yùn)效果。  

3、正電位可以讓載體進(jìn)入細(xì)胞  

Zeta電位儀的重要意義在于它的數(shù)值與膠態(tài)分散的穩(wěn)定性相關(guān)。Zeta電位儀是對(duì)顆粒之間相互排斥或吸引力的強(qiáng)度的度量。分子或分散粒子越小，zeta電位儀（正或負(fù)）越高，體系越穩(wěn)定，即溶解或分散可以抵抗聚集。反之，zeta電位儀（正或負(fù)）越低，越傾向于凝結(jié)或凝聚，即吸引力超過了排斥力，分散被破壞而發(fā)生凝結(jié)或凝聚。   Zeta電位儀與體系穩(wěn)定性之間的大致關(guān)系如下表所示。  

Zeta電位儀[mV]膠體穩(wěn)定性0到±5,快速凝結(jié)或凝聚±10到±30開始變得不穩(wěn)定±30到±40穩(wěn)定性一般±40到±60較好的穩(wěn)定性超過±61穩(wěn)定性極好。  

Zeta電位可以通過電泳儀或電位儀測(cè)出。顆粒間都帶同號(hào)的動(dòng)電位，即帶同號(hào)的凈電荷，互相排斥，防止顆粒間的團(tuán)聚。當(dāng)顆粒的Zeta電位儀zui大時(shí)，顆粒間的雙電層表現(xiàn)為zui大排斥力，使顆粒分散，當(dāng)電位等于零時(shí)（即等電點(diǎn)），顆粒間的吸引力大于雙電層之間的排斥力，顆粒團(tuán)聚而沉降《超細(xì)粉體技術(shù)》。  

材料表面Zeta電位儀首先受材料本身性質(zhì)的影響，比如pKa較小的材料，往往帶有負(fù)電性，反之則帶正電，兩性物質(zhì)要看外界條件。

產(chǎn)品應(yīng)用

廣泛應(yīng)用于化妝品、選礦、造紙、醫(yī)療衛(wèi)生、建筑材料、超細(xì)材料、環(huán)境保護(hù)、海洋化學(xué)等行業(yè)，也是化學(xué)、化工、醫(yī)學(xué)、建材等專業(yè)的重要教學(xué)儀器之一。

1.半導(dǎo)體

研究半導(dǎo)體晶體表面殘留雜質(zhì)與磨蝕劑、添加劑和晶片表面之間的相互影響的凈化機(jī)制。

2.醫(yī)藥和食品行業(yè)

乳劑的分散和凝聚的模擬控制研究（如食品、香水、藥品和化妝品），蛋白質(zhì)功能研究，核糖體分散和凝聚控制研究，表面活性劑功能研究（微囊）。

3.陶瓷和顏料工業(yè)

表面重整控制研究、分散和凝聚陶瓷（矽土、氧化鋁、二氧化鈦等）和無機(jī)溶膠的研究，顏料的分散和凝聚的控制研究，浮礦收集器的吸附研究。

4.聚合物和化工領(lǐng)域

乳劑(涂料和粘合劑)的分散和凝聚控制研究，乳膠表面重整控制（藥品和工業(yè)用途）。電解聚合物（聚苯乙烯磺酸鈉、多羧酸等）功能研究，控制造紙和生產(chǎn)紙漿過程研究，紙漿添加劑研究。

主要特點(diǎn)

1、儀器采用新設(shè)計(jì)的新型簡便的電泳池，采用0.5cm厚的玻璃杯，電極內(nèi)置在池內(nèi)。電泳杯與內(nèi)置電極經(jīng)精密的微流場(chǎng)計(jì)算、表面處理，組成一套與傳統(tǒng)的電泳池完全不一樣電泳裝置。測(cè)試時(shí)樣品用量極少，每次僅0.5ml，易于清洗，使用方便，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

2、采用經(jīng)過精心設(shè)計(jì)的電極支架，與電泳杯緊密配合，形成一個(gè)杯形開放式電泳裝置，電極采用銀、鉑和鈦金屬絲制成，經(jīng)表面處理后工作狀態(tài)穩(wěn)定。

3、制作精良的十字標(biāo)，置入電泳杯后放在三維平臺(tái)上，調(diào)整三維平臺(tái)，在計(jì)算機(jī)屏幕看到清晰的十字圖像，便找到測(cè)定位置，沒有靜止層問題。

4、采用半導(dǎo)體發(fā)光近場(chǎng)光學(xué)系統(tǒng)，功率僅幾十微瓦，不會(huì)因發(fā)熱而影響測(cè)量環(huán)境和測(cè)量精度，并調(diào)整了光學(xué)系統(tǒng)，加大了放大倍率，采用波長較短的藍(lán)光和綠光，因此可以看清更小的顆粒。

5、采用恒壓低頻轉(zhuǎn)換電源,可以防止極化，同時(shí)又可大大提高測(cè)量速度。正負(fù)換向時(shí)間為0.30秒至1.20秒連續(xù)可調(diào)，采樣時(shí)間僅需3-10秒。電極間電壓可根據(jù)需要調(diào)節(jié)。

6、采用溫度采樣探頭,自動(dòng)連續(xù)對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行采樣,返回計(jì)算機(jī)，自動(dòng)調(diào)整參數(shù)，用于計(jì)算Zeta電位。采用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù),在給定的節(jié)拍下,自動(dòng)對(duì)經(jīng)放大1200倍的超細(xì)顆粒連續(xù)“拍照”，提供雙向共四幅灰度圖像進(jìn)行分析計(jì)算。

主要參數(shù)

1、功耗：<150W

2、電源電壓：220V50Hz

3、適用環(huán)境：防震平臺(tái)

4、適用溫度范圍：室溫到35℃，讀取精度0.1℃

5、測(cè)數(shù)準(zhǔn)確度：系統(tǒng)誤差在5%以內(nèi)

6、適用于：0.5-20um的分散體系

7、pH范圍：一般應(yīng)用在下2.0-12.0，亦可在1.6-13.0范圍內(nèi)使用，步長0.1

8、分辨率：4pixel/μm，國產(chǎn)長焦距顯微光學(xué)系統(tǒng)，工作距離7mm

9、杯型開放式電泳裝置，配套特制電極支架

安裝方式

1.打開電腦主機(jī)箱，安裝視頻采集卡，將視頻采集卡安裝在電腦主板上的PCI插槽中。

2.安裝連接所有接線。注意：串口線必須連接到計(jì)算機(jī)的COM1的串口上，其他串口不行的。視頻線連接到計(jì)算機(jī)上的視頻采集卡上。

3.連通所有電源，打開儀器主機(jī)電源和計(jì)算機(jī)電源。查看計(jì)算機(jī)中的設(shè)備管理器，找到未安裝的驅(qū)動(dòng)程序的新硬件。

可按照下面的步驟重新安裝：

點(diǎn)擊“屬性”按鈕；

然后點(diǎn)擊“更新驅(qū)動(dòng)程序”按鈕，選擇指定驅(qū)動(dòng)程序的位置單選框；

然后點(diǎn)擊“下一步”按鈕；

點(diǎn)擊“瀏覽”按鈕，選擇驅(qū)動(dòng)程序所在的目錄，然后點(diǎn)擊“下一步”按鈕；

點(diǎn)擊“下一步”按鈕，出現(xiàn)復(fù)制文件對(duì)話框；

復(fù)制完成以后；

點(diǎn)擊“完成”按鈕，即可完成驅(qū)動(dòng)程序的安裝，此時(shí)系統(tǒng)需要重新啟動(dòng)；

選擇“是”按鈕，系統(tǒng)將會(huì)重新啟動(dòng)，系統(tǒng)啟動(dòng)好以后，圖像卡的驅(qū)動(dòng)程序的安裝已經(jīng)完成，此時(shí)控制面板的設(shè)備管理器中，聲音、視頻和游戲控制器下的黃色的驚嘆號(hào)已經(jīng)消失，安裝成功。

操作規(guī)范

zeta電位儀起到了對(duì)被保護(hù)體的保護(hù)電位進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)、精確控制及傳送等功能。它由采樣、比較、放大、控制、輸出、傳送、報(bào)警等一些電路組成，zeta電位儀在使用中怎么使用更合理呢？

1、zeta電位儀接地，將要確保電源的3芯插頭中的中間插頭應(yīng)接地良好，如果室內(nèi)布線不規(guī)范(如以零代地)，則必須將接線板中的地線插腳(三孔插座中的中間插腳)連接到近的鋼制水管上。

2、開機(jī)時(shí)先開計(jì)算機(jī)再開啟電化學(xué)儀主機(jī)電源，不可反復(fù)開關(guān)

3、zeta電位儀準(zhǔn)確連接工作/輔助/參比電極，然后再雙擊打開電化學(xué)工作軟件

4、zeta電位儀的專用電纜中的工作電極夾與其余兩個(gè)(輔助電極夾，參比電極夾)不能短接，也不要把電極連接線弄濕。平時(shí)儀器不用時(shí)，可以用模擬電解池來連接。

5、關(guān)機(jī)時(shí)按照關(guān)軟件，關(guān)電腦，關(guān)電化學(xué)儀主機(jī)順序進(jìn)行。

注意事項(xiàng)

（1）使用本儀器前，請(qǐng)仔細(xì)閱讀使用說明書請(qǐng)仔細(xì)檢查電源電壓，是否符合本儀器的工作電壓。

（2）顯示的是參比電極相對(duì)于研究電極的電位，其符號(hào)與電化學(xué)中習(xí)用的“研究電極相對(duì)于參比電極”的電位符號(hào)相反。

（3）電流量程(2)的選擇，在數(shù)字電流表

（4）顯示不溢出的前提下，盡可能用較小量程滿度顯示，以提高測(cè)量精度。測(cè)量極化電流時(shí)，電流量程應(yīng)從大量程向小量程改變。實(shí)施恒電流極化試驗(yàn)的給定電流時(shí)，電流量程應(yīng)從小量程改變，避免大電流輸入電解池和干擾研究電極工作。

（5）如在恒電位工作時(shí)需轉(zhuǎn)抽換為恒電流工作，或恒電流工作轉(zhuǎn)換為恒電位工作，均應(yīng)先將“通-斷”開關(guān)(13)置于“斷”位置后方可轉(zhuǎn)抽換。

以上是關(guān)于Zeta電位儀檢測(cè)的相關(guān)介紹，需要測(cè)試服務(wù)請(qǐng)聯(lián)系鑠思百檢測(cè)工程師！