鑠思百檢測(cè)可提供Zeta電位測(cè)試服務(wù)。一般情況下，Zeta電位儀直接測(cè)定的是電泳遷移率，并轉(zhuǎn)化為Zeta電位，Zeta電位是通過理論推導(dǎo)出來的。

當(dāng)電場(chǎng)施加于電解質(zhì)時(shí)，懸浮在電解質(zhì)中的帶電粒子被吸引向相反電荷的電極，作用于粒子的粘性力傾向于對(duì)抗這種運(yùn)動(dòng)。當(dāng)這兩種對(duì)抗力達(dá)到平衡時(shí)，粒子以恒定的速度運(yùn)動(dòng)，我們一般稱這個(gè)速度通為電泳遷移率。

圖1. 遷移率測(cè)試原理簡(jiǎn)化示意圖

已知這個(gè)速度時(shí)，通過應(yīng)用Henry方程，我們可以得到粒子的Zeta電位。

  ζ : Zeta電位.

UE : 電泳遷移率

ε: 介電常數(shù)

η : 粘度

?（Ka） : Henry函數(shù)（1.5或1.0）

通常在水性介質(zhì)和中等電解質(zhì)濃度下進(jìn)行Zeta電位的電泳測(cè)定法，在這種情況下f（Ka）是1.5，即Smoluchowski近似。因此，對(duì)適合Smoluchowski模型的系統(tǒng)，即大于0.2微米的粒子分散在含大于10-3摩爾鹽的電解質(zhì)溶液中，可由此中算法直接從遷移率計(jì)算Zeta電位。Smoluchowski近似用于彎曲式毛細(xì)管樣品池和通用插入式樣品池的水相樣品。對(duì)非水相的較低介電常數(shù)介質(zhì)中的小粒子，通常采用Huckel近似，f（Ka）為1.0。

圖2. 極性與非極性介質(zhì)中不同Henry函數(shù)的選擇

二、樣品制備

Zeta電位樣品制備有2個(gè)關(guān)鍵問題：

1）合適的濃度；

2）保證檢測(cè)體系和實(shí)際體系的一致性，包括：pH、系統(tǒng)的總離子濃度、存在的任何表面活性劑或聚合物的濃度。

1. 最低濃度

在Zeta電位測(cè)試過程中所需的最小光強(qiáng)為20 kcps。因此最低濃度取決于相對(duì)折光指數(shù)差（粒子和溶劑間的折光指數(shù)差值）和粒子尺寸。

粒子的尺寸越大所產(chǎn)生的散射光越強(qiáng)，所需的濃度也就越低。對(duì)于折光指數(shù)差較大的樣品，譬如TiO2粒子的水性懸浮液，TiO2的折光指數(shù)為2.5，與水的折光指數(shù)差較大，有較強(qiáng)的散射能力。因此對(duì)于300 nm的TiO2粒子，最小濃度可以為10-6   w/v %。對(duì)于折光指數(shù)差很小的樣品，比如蛋白質(zhì)溶液，最低濃度會(huì)高很多。通常最低濃度需要在0.1-1 w/v %之間才能有足夠的散射光強(qiáng)進(jìn)行Zeta電位測(cè)量。最終，對(duì)于特定樣品進(jìn)行一個(gè)成功的Zeta電位測(cè)量的最低濃度，應(yīng)該由試驗(yàn)實(shí)際測(cè)量得到。

2. 最高濃度

Zeta電位測(cè)量過程中的散射光在向前的角度收集，因此激光應(yīng)該保證能夠穿過樣品。如果樣品的濃度過高，則激光將會(huì)由于樣品的散射衰減很多，相應(yīng)的降低檢測(cè)到的散射光光強(qiáng)。為了補(bǔ)償此影響，衰減器會(huì)讓更過的激光通過。最終，樣品的濃度范圍必須由測(cè)定不同濃度下的Zeta電位的試驗(yàn)決定，由此來得到濃度對(duì)Zeta電位的影響。

3. 稀釋介質(zhì)

大多數(shù)樣品的分散相，可以歸于以下兩類：

1）介電常數(shù)大于20的分散劑被定義為極性分散劑，如乙醇和水。

2）介電常數(shù)小于20的分散劑被定義為非極性或低極性分散劑，如碳?xì)浠衔镱?、高?jí)醇類。

多數(shù)樣品要求稀釋，稀釋介質(zhì)對(duì)于檢測(cè)結(jié)果的可靠性是非常重要的。Zeta電位依賴于分散相的組成，因?yàn)樗鼪Q定了粒子表面的特性。所給出的測(cè)量結(jié)果，如沒有提及所分散的介質(zhì)，則是沒有太大意義的。

4. 如何保證稀釋后樣品表面狀態(tài)不變？

制備樣品最關(guān)鍵的地方，是在稀釋過程中，保留納米顆粒表面的真實(shí)狀態(tài)。最好的辦法就是即通過過濾或離心原始樣品，得到清澈的分散劑，使用這種分散劑稀釋原有濃度樣品。以這種方式，100%完美地維持了表面與液體之間的平衡。如果過濾和離心比較麻煩，可以讓樣品自然沉淀，使用上清液中留下的小粒子來檢測(cè)，也是比較好的方法。因?yàn)槭褂肧moluchowski理論近似時(shí)，Zeta電位與粒徑依參數(shù)無關(guān)，所以檢測(cè)上清液的小顆粒就可以表觀顯示整體顆粒表面電位情況。

5. 如何檢測(cè)非極性體系中的Zeta電位？

在絕緣介質(zhì)如正己烷等有機(jī)溶劑中，測(cè)量樣品比較麻煩，需要在不使用高電壓時(shí)，生成較高電場(chǎng)強(qiáng)度。它要求使用專門的樣品池，universal dip cell（通用插入式樣品池），因?yàn)榇藰悠烦鼐哂休^好的化學(xué)兼容性以及電極間的狹窄空間。

由于在非極性分散劑中，通常很少有離子以抑制Zeta電位，所測(cè)量的實(shí)際值一般是非常高的，如200或250 mV。 在這樣的非極性系統(tǒng)中，稀釋后樣品的平衡呈時(shí)間依賴性，有時(shí)候需要平衡24小時(shí)以上。

總之，為了確保數(shù)據(jù)的可用性，一定要盡量保證檢測(cè)體系和實(shí)際應(yīng)用體系的統(tǒng)一性。并通過測(cè)試不同條件下Zeta電位的變化，直到Zeta電位不明顯受參數(shù)變化的影響時(shí)，這個(gè)參數(shù)所在區(qū)間為可用。

為了保證數(shù)據(jù)可靠性，每個(gè)樣品需要重復(fù)檢測(cè)三次，取平均值！

三、數(shù)據(jù)分析

我們得到的數(shù)據(jù)一般只有一個(gè)數(shù)值，那么，如何知道這個(gè)檢測(cè)結(jié)果是可靠，有效，高質(zhì)量的呢？我們至少可以從三個(gè)方面進(jìn)行考察。

1.相位圖

圖3. 數(shù)據(jù)較好的相位圖

圖4. 數(shù)據(jù)較差的相位圖（可能原因：光強(qiáng)太強(qiáng)或者太弱，測(cè)試時(shí)間太短）

2. 頻率圖

圖6. 數(shù)據(jù)較差的頻率圖

3.電流電壓圖

圖7. 數(shù)據(jù)較好的電流電壓圖

圖8. 數(shù)據(jù)較差的電流電壓圖