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2024-03-17 03:21:33

Zeta电位的基本理论、测试方法和应用 - 知乎

Zeta电位的基本理论、测试方法和应用 - 知乎切换模式写文章登录/注册Zeta电位的基本理论、测试方法和应用测试狗科研服务已认证账号1 引言在纳米科学领域，Zeta电位是一个非常重要的概念，它是对颗粒之间相互排斥或吸引力的强度的度量。根据Zeta电位，我们能够详细了解分子或颗粒的分散机理，这对静电分散控制至关重要。Zeta电位可用于测定分散体系颗粒物的固－液界面电性（ζ电位），可用于测量乳状液液滴的界面电性，也可用于测定等电点、研究界面反应过程的机理。通过测定颗粒的Zeta电位，求出等电点，是认识颗粒表面电性的重要方法，在颗粒表面处理中也是重要的手段。目前，Zeta电位的测量广泛应用于化妆品、选矿、造纸、医疗卫生、建筑材料、超细材料、环境保护、海洋化学等行业，同时，Zeta电位也是化学、化工、医学、建材等领域的重要理化参数之一。2 Zeta电位的基本理论要真正的弄清楚Zeta电位的基本原理，首先需要理解一下双电层理论。那什么是双电层呢？我们知道，热运动使液相中的离子趋于均匀分布，带电表面则排斥同号离子并将反离子吸引至表面附近，溶液中离子的分布情况由上述两种相对抗的作用的相对大小决定。根据斯特恩的观点，一部分反离子由于电性吸引或非电性的特性吸引作用（例如范德瓦耳斯力）而和表面紧密结合，构成吸附层（或称斯特恩层）。其余的离子则扩散地分布在溶液中，构成双电层的扩散层。由于带电表面的吸引作用，在扩散层中反离子的浓度远大于同号离子，离表面越远，过剩的反离子越少，直至在溶液内部反离子的浓度与同号离子相等。如图1所示，最左侧的“surface charges”可看成分散在水中的固体粒子的表面电荷。悬浮在水中的粒子，其表面的带电基团总是倾向于吸引溶液中带相反电荷的离子(即"反离子")。但所有的离子都具有热能，所以它们会不停地运动。所以离子一方面在静电作用下被吸引到粒子表面，另一方面在热扩散的作用下远离粒子表面，这两种作用的净效果是所有离子在颗粒表面获得某种平衡分布，这种平衡分布也就是形成了离子云。值得注意的是，图中有一层反离子被画成与粒子表面直接接触，即它们处于所谓的紧密层(Condensed layer)中，而另外的反离子被画成是扩散的，即处于所谓的扩散层(Diffuse layer)中。紧密层和扩散层相接的地方存在一个滑移层(处于距离紧密层朝外方向很短的地方)，大致地我们可以这样认为：粒子在水中运动的时候，滑移层左侧的离子都能跟随粒子一起运动，而其右侧的粒子则没有那么"死心塌地"地跟它走，所以两者之间会产生滑动。在此处，Zeta电位指的就是水相中固体粒子的滑动面相对于远处(即离子平衡处)的电位(Electrical potential)，这个电位通过仪器是可以实际测到的。图1 双电层模型示意图因此，纳米颗粒本身带不带电荷或者带什么电荷并不重要，重要的是，如果Zeta电位仪检测得到的是正值，就说明纳米颗粒整体表现出来的是正电荷，我们称之为纳米颗粒表面带正电；如果Zeta电位仪检测得到的是负值，就说明纳米颗粒整体表现出来的是负电荷，我们称之为纳米颗粒表面带负电荷。此外，Zeta电位的重要意义在于它的数值与胶态分散的稳定性相关。如图2所示，清晰的揭示了Zeta电位的大小与体系稳定性之间的大致关系。Zeta电位是对颗粒之间相互排斥或吸引力的强度的度量。分子或分散粒子越小，Zeta电位的绝对值（正或负）越高，体系越稳定，即溶解或分散可以抵抗聚集。反之，Zeta电位（正或负）越低，越倾向于凝结或凝聚，即吸引力超过了排斥力，分散被破坏而发生凝结或凝聚。图2 Zeta电位与体系稳定性的关系3 Zeta电位的测试方法经过长时间的探索发展，目前测量Zeta电位的方法主要包括电泳法、电渗法、流动电位法和流动电流法等，下面笔者将对其进行展开介绍。3.1 电泳法电泳法是将待测液注入两端加有电压的电泳池中，然后用激光多普勒测速法测量胶体粒子迁移速度，再根据Zeta电位和移动速率的关系，从而计算出待测溶液的Zeta电位。那么，什么是电泳呢？所谓电泳，是带电粒子在外电场的作用下相对于其悬浮液体(例如，水)产生运动的现象。再简单讲，就是在液体样品两端加了外电场之后，液体中带正电的粒子会朝外电场的负极移动，带负电的粒子会朝外电场的正极移动。如图3所示，带正电的氢氧化铁胶体，经过一段时间的电泳，负极段的颜色就会深。图3 Fe(OH)3胶体的电泳现象对于电泳法，目前最常见的测试仪器是基于多普勒电泳光散射原理的Zeta电位仪，它利用多普勒电泳光散射原理, 通过测量光的频率或相位的变化间接测出颗粒的电泳速度。这类Zeta电位仪主要由激光源、衰减器、样品室、检测器、数字信号处理器、相关器和计算机等组成，其基本工作原理见图4。首先，激光通过电子束分裂器分成基准光束和入射光束，其中基准光为多普勒效应提供参考光束，入射光则通过衰减器进入样品室。当光束照到运动的颗粒时，就会引起光束频率或相位发生变化，检测器将此信号传送到数字信号处理器和相关器，进而传送到计算机。图4 多普勒电泳光散射Zeta电位仪的结构3.2 电渗法3.3 流动电位法对纤维或填料表面的Zeta电位的检测是其最常见的应用之一，故而为了使介绍更为清晰明了，笔者以此为例来说明Zeta电位测量中的流动电位法。如图5所示，是其基本的工作方式。图中该仪器利用真空将纤维悬浮液吸向滤网而在滤网上形成纤维垫，然后测定装置于纤维垫两端的一对电极之间的电位差(筛网本身常常被用作其中一个电极)。纤维垫两侧施加一定真空压时的电位值与不施加真空压时的参考电位值进行对比。图5 纤维表面Zeta电位测量示意图3.4 流动电流法流动电流法的基本原理是：在机械外力的作用下，待测液沿毛细管壁流动，而扩散层的反离子随待测液一起流动，并在管的一端聚集，通过测量该过程中形成的流动电流得到Zeta电位。该信号非常微弱，通常利用放大装置对电流信号进行放大，然后经过同步整流器和灵敏度调整，测得流动电流信号，因而后续的信号处理具有一定的复杂性。4 Zeta电位的影响因素Zeta电位具有如此重要的意义，然而在许多情况下，一些胶体粒子的电动行为并没有像经典电动理论所预测的那样，随着离子强度的增加，Zeta电位的绝对值持续下降，此外还存在利用不同的实验技术测得的同一物质的Zeta电位也不同的情况。基于此，笔者从内因和外因的角度分别总结了Zeta电位测量过程中的影响因素。4.1 内因影响Zeta电位的内因主要指分散体系本身的性质对Zeta电位的影响。pH：影响Zeta电位最重要的因素是pH，当谈论Zeta电位时，pH是不可忽视的因素。 Zeta电位对pH作图在低pH将是正的，在高pH将是负的，这中间一定有一点会通过零Zeta电位，这一点称为等电点，是相当重要的一点，通常在这一点胶体是最不稳定的。如图6所示，在悬浮液中有一个带负电的颗粒，往这一悬浮液中加入碱性物质，颗粒会得到更多的负电；但若往这一悬浮液中加入酸性物质，在一定程度时，颗粒的电荷将会被中和；进一步加入酸，颗粒将会带更多的正电。图6 纳米颗粒表面电荷来源电导率：双电层的厚度与溶液中的离子浓度有关，可根据介质的离子强度进行计算，离子强度越高，双电层愈压缩同，离子的化合价也会影响双单层的厚度，例如三价离子(Al3+)将会比单价离子(Na+)更多的压缩双电层。无机离子可有两种方法与带电表面相作用：对于等电点没有影响的非选择性吸附和会改变等电点的选择性吸附。即使很低浓度的选择性吸附离子,也会对Zeta电位有很大的影响，有时选择性吸附离子甚至会造成颗粒从带负电变成带正电,从带正电变成带负电。此外，样品中的不同添加剂浓度对样品的Zeta电位也会产生很大的影响，研究样品中的添加剂浓度对产品Zeta电位的影响可为研发稳定配方的产品提供有用的信息，研究样品中已知杂质对Zeta电位的影响可作为研制抗絮凝的产品的有力工具。4.2 外因影响Zeta电位的外因主要指一些外在的干扰，比如人为因素或Zeta电位仪的精度对Zeta电位的影响等。电渗运动：影响测量精度的主要因素，它与电泳运动方向相反，极大地影响电泳速度测量的真实性。因此，测量时必须有效地剔除由于电渗运动所引起的误差。根据胶体化学的有关论述，只有当测量在所谓“稳定层”上进行时，体系的电渗运动速度才可为零，理论上，这时得到的结果才是电泳运动的速度。交叉污染：由于Zeta电位对于体系的离子环境十分敏感，因此交叉污染对于电化学测量的影响巨大。样品池和电极若清洗不干净，其表面带有残留电荷后，容易吸附样品，并增大引入样品交叉污染的可能性。展宽：Zeta电位的测量实际上就是对体系电泳运动速度的测量。这个过程中，样品颗粒电泳率不均匀所造成的非均匀性拓宽以及由于颗粒布朗运动速度与电泳运动速度叠加所造成的扩散拓宽，都会造成多普勒频移线拓宽，进而降低测量分辨率，影响测量结果的精度。信噪比与温度变化：高信噪比是仪器高性能的根本保证，其中激光器功率大小就是一个关键的影响因素。对于低电泳迁移率或极稀体系的样品，低功率激光器在测量时产生的低散射强度会使系统的信噪比降低，影响测量结果的可靠性。温度变化会引起某些体系粘度以及布朗运动剧烈程度的变化，进而影响Zeta电位的测量结果。5 应用分析正如前面提到的，Zeta电位的测量使我们能够详细了解分散机理，因而其在酿造、陶瓷、制药、药品、矿物处理和水处理等各个行业应用广泛。目前，包括艾滋病毒在内的病毒性疾病的传播治疗是一个紧迫的问题，在当今医学中用于治疗免疫缺陷疾病的药物普遍具有合成复杂以及副作用多的问题。因此，人们对来自天然来源（植物来源）的化合物（包括多酚）作为合成抗病毒药物的替代品这一途径非常感兴趣。而其中，单宁属于植物的次生代谢产物，具有多种生物活性，包括抗病毒活性。Szymon[1]等人研究了人血清白蛋白（HSA）与两种鞣花单宁的相互作用，发现将单宁添加到蛋白质中会导致Zeta电位略有增加（图7）。值得注意的是，在实验误差范围内，没有研究单宁和有研究单宁的HSA的Zeta电位值是相同的，说明在研究化合物的存在下，人血清白蛋白表面结构无明显变化，保持稳定。这项工作揭示了Zeta电位分析在药物领域的应用。图7 加入单宁时HAS的Zeta电位膜技术现已广泛应用于各种工业应用中，包括水净化，制药，生物技术，石化和纺织等。膜的一般作用是从各种溶液中分离，纯化，浓缩或去除物质，例如微生物，细颗粒，蛋白质，核酸，糖，其他有机物和矿物溶质。膜表面的电荷效应较为复杂，对电荷行为的详细检查可提供对溶质-溶液-表面机理相互作用的更多了解，从而可以更好地理解后续的膜工艺性能。Matthew[2]等人研发了一种全新的测定膜表面Zeta电位的方法，用于测量超滤，纳滤和反渗透膜的表面电荷。如图8所示，使用切向流电势和激光多普勒电泳评估了PTFE膜的Zeta电位。可以看到，PTFE膜在低pH范围内带正电，然后随着pH的增加而迅速变为负，等电点在pH 为5左右。在较高的pH值（7.5）下，膜的Zeta电位稳定在约-20 mV。该工作证实了激光多普勒电泳是通过确定膜表面Zeta电位来表征膜表面电荷的合适方法。与传统方法论相比，该技术具有多个优势，其将方法扩展到覆盖带正电的表面，这使该新技术能够跨越膜表面电荷表征所需的整个测量范围。图8 未改性PTFE膜的Zeta电势参考文献：[1] Szymon Sekowski, Ewa Olchowik-Grabarek, Weronika Wieckowska, Artem Veiko, Lukasz Oldak, Ewa Gorodkiewicz, Eduard Karamov, Nodira Abdulladjanova, Saidmukhtar Mavlyanov, Elena Lapshina, Ilya B. Zavodnik, Maria Zamaraeva. Spectroscopic, Zeta-potential and Surface Plasmon Resonance analysis of interaction between potential anti-HIV tannins with different flexibility and human serum albumin, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 2020, 194, 111175.[2] Matthew Walters, Saif Al Aani, Peter P. Esteban, Paul M. Williams, Darren L. Oatley-Radcliffe. Laser Doppler electrophoresis and electro-osmotic flow mapping for the zeta potential measurement of positively charged membrane surfaces, Chemical Engineering Research and Design, 2020. 159, 458-476.了解科研前沿，获取科研干货，公众号查询“科学10分钟”/“测试GO”，测试认准测试狗~发布于 2022-09-06 15:31电化学干货赞同 995 条评论分享喜欢收藏申请

什么是Zeta电位 - 知乎

什么是Zeta电位 - 知乎首发于上海胤煌科技显微计数法不溶性微粒分析仪切换模式写文章登录/注册什么是Zeta电位胤煌科技显微计数法不溶性微粒What is Zeta Potential / 什么是Zeta电位？1、什么是Zeta电位？Zeta potential is an electrostatic potential that exists very near the surface of particles suspended in liquids1. Zeta potential (ζ) is responsible for particle-particle repulsion forces in colloidal suspensions and thus can be used to predict colloid stability against particle aggregation. Figure 1 illustrates a particle suspended in a liquid along with various notional regions around it. The“slipping plane” or “shear plane” is where Zeta potential is located versus the potential in the bulk solution. Within this slipping plane, the liquid is bound to the particle while it moves freely outside this boundary. The net potential far from the particle (in the bulk of the liquid) is zero.Zeta电位是液体中悬浮的粒子很接近表面位置的静电势1。Zeta电位(ζ)是由胶体中粒子与粒子间的相互作用造成的，因此它可以用来预测胶体体系里粒子聚集的稳定性。图1显示了悬浮在液体中的粒子及其周围的各种概念区域。Zeta电位指的是液体中滑动面或者剪切面的电位。在这个滑动平面内，当液体在这个边界外自由运动时，它与粒子结合在一起。远离粒子的净电势(在液体中)为零。Figure 1. A negatively charged particle suspended in a liquid. Notional boundaries are shown.图1悬浮在液体中的带负电的粒子及其周围的各种概念区域PS：这个是另外的一种说法，但是要描述的内容是一样的；由于分散粒子表面带有电荷而吸引周围的反号离子，这些反号离子在两相界面呈扩散状态分布而形成扩散双电层。根据Stern双电层理论可将双电层分为两部分，即Stern层和扩散层。Stern层定义为吸附在电极表面的一层离子（IHP or OHP）电荷中心组成的一个平面层，此平面层相对远离界面的流体中的某点的电位称为Stern电位。稳定层(Stationary layer) (包括Stern层和滑动面slipping plane以内的部分扩散层) 与扩散层内分散介质(dispersion medium)发生相对移动时的界面是滑动面(slipping plane)，该处对远离界面的流体中的某点的电位称为Zeta电位或电动电位（ζ-电位）。2、测Zeta电位为什么不能稀释？In aqueous media, Zeta potential is typically generated as the ions on the particle surface dissociate, leaving a net electric charge near the surface surrounded by a cloud of counter-ions. Various types of ions can diffuse in and out through the slipping plane which allows Zeta potential to vary depending on the ion composition in the liquid such as pH. Ions may also participate in chemical reactions within the slipping plane which can affect the Zeta potential. Sample dilution can significantly shift the Zeta potential as ions may adsorb or desorb from the particle. Thus, Zeta potential can be positive or negative, or zero (Iso-Electric Point, IEP) depending on the liquid (solvent) pH or ion type and concentration.在水相介质中，Zeta电位通常是由于粒子表面的离子离解而产生的，在表面附近留下一个被反离子云包围的净电荷。各种类型的离子可以通过滑动面扩散进来和出去，滑动面允许Zeta电位根据液体中的离子组成而变化，例如pH值。离子也可以通过参与滑动面内的化学反应，从而影响Zeta电位。样品稀释可以显著地改变Zeta电位，因为离子可以吸附或者解析颗粒。因此，Zeta电位可以是正的或负的，也可以是零(等电点，IEP)，这取决于液体(溶剂)的pH值或离子的类型和浓度。3、测量Zeta电位的方法Particle-filtration systems may benefit from low Zeta potential levels as aggregated particles are easier to remove.Most other colloidal systems require higher Zeta potentials, e.g. over +/- 20 millivolts in order to maximize shell life. Coatings tend to be more efficient when the particles and coated surface have opposite polarities. Zeta potential normally cannot be directly measured. For example, one cannot place a voltmeter probe against a particle surface in order to measure its surface potential. Instead, Zeta potential is calculated from electrophoretic measurements which measure particle velocity under an applied electric field, i.e. make the particles move and measure their particle mobility (see www.matec。。ｃｏｍ/mas). Thus, the calculated Zeta potential depends on the theory used in these computations to relate particle mobility to Zeta potential. An alternative measurement for large particles or surfaces is to move the liquid against stationary particles, fibers, or surfaces and measure the resulting streaming potential。颗粒过滤系统可能受益于较低的Zeta电位水平，因为聚集颗粒更容易去除。大多数其他胶体系统需要较高的Zeta电位，例如超过+/- 20毫伏，以最大限度地提高壳体寿命。当颗粒和涂层表面具有相反的极性时，涂层往往更有效。Zeta电位通常不能直接测量。例如，不能将伏特计探头靠在粒子表面上以测量其表面电位。相反，Zeta电位是通过电泳测量来计算的，电泳测量是在外加电场下测量粒子速度，也就是通过粒子移动并测量其粒子迁移率（见www.yh-tek。。ｃｏｍ/mas）。因此，计算出的Zeta电位取决于这些计算中使用的理论，即粒子迁移率与Zeta电位的关系。另一种测量大颗粒或表面电位的方法是将液体移到静止的颗粒、纤维或表面上，然后测量产生的流动电位。4、电位滴定法测量Zeta电位和PH的关系Potentiometric Titrations are useful for determining a sample's IEP. As mentioned above, the IEP may be desirable or otherwise. Potentiometric Titration plots may display plateau regions for Zeta potential vs. pH. Such measurements enable manufacturers to optimize use of acids or bases for transportation and storage. Figure 2 shows a potentiometric titration on a Ludox-TM silica sample by automatic addition of 1N HCl. This titration was performed automatically by a Zeta-APS, Zeta Acoustic Particle Sizer, instrument from Matec Applied Sciences, Northborough, MA USA 3. Figure 2 shows that below pH 4, the Zeta curve approaches a plateau region while Conductivity increases more rapidly. This suggests that the silica particles are becoming saturated with H+ ions as the pH is lowered. Conductivity increases more rapidly as more of these H+ ions stay in the continuous water solvent as opposed to diffusing through the slipping plane toward the particle surface.电位滴定法可用于测定样品的等电点。如上所述，IEP可能是可取的或者相反。电位滴定图可以显示Zeta电位与pH值之间的关系变化。这样的测量使制造商通过酸或碱的使用，优化产品的运输和储存。图2显示在Ludox TM二氧化硅样品上自动添加1N HCl时，Zeta电位及电导率的变化。该过程是由美国MAS公司生产的超声电声法粒度及Zeta电位分析仪Zeta-APS设备完成的。图2显示，在pH＜4时，Zeta曲线接近一个稳定区域，而电导率增加得更快。这表明，随着pH值的降低，二氧化硅颗粒逐渐被H+离子饱和。当更多的H+离子停留在连续的水溶剂中时，电导率增加得更快，而不是通过滑面向颗粒表面扩散。Figure 2. Automatic potentiometric titration of 10%-vol Ludox-TM by 1N HCl addition.图2通过自动电位滴定法将1N HCl加入到10%体积的Ludox TM二氧化硅溶液中5、体积滴定法测定Zeta电位和添加剂的关系The Zeta-APS instrument is also capable of performing automatic Volumetric titrations whereby a reagent such as a surfactant is added into a colloid in dosages as small as 1 μL. The Zeta-APS then produces titration graphs showing plots such as Zeta potential, pH, Conductivity, and Temperature vs. added reagent volume. Plots of Zeta vs. reagent volume would be flat if the added surfactant is not adsorbed by the particles, i.e. it does not supply potential-determining ions1-2.Zeta-APS仪器还能够执行自动体积滴定，即将表面活性剂等试剂以1μL的剂量添加到胶体中。Zeta-APS随后生成滴定图，显示Zeta电位、pH值、电导率和温度与添加的试剂体积的关系图。如果添加的表面活性剂未被颗粒吸附，则它没有提供改变电位的粒子1-2，则Zeta与试剂体积的关系图将是稳定的。References1. Hunter, R. J., Introduction to Modern Colloid Science, Oxford Science Pub., 1993.2. Morrison, I. D., Sydney, R., Colloidal Dispersions. Suspensions, Emulsions, and Foams. John Wiley and Sons, 2002.发布于 2020-03-12 17:11仪器分析光学仪器赞同 73添加评论分享喜欢收藏申请转载文章被以下专栏收录上海胤煌科技显微计数法不溶性微粒分析仪专注生物医药蛋白，疫苗，注射液，脂质体提供解

【纳米电位】Zeta电位概念及检测原理浅析 - 知乎

【纳米电位】Zeta电位概念及检测原理浅析 - 知乎切换模式写文章登录/注册【纳米电位】Zeta电位概念及检测原理浅析珠海欧美克仪器成就微观无限潜能作者：珠海欧美克仪器有限公司售后服务经理黄峻峰Zeta电位的概念Zeta电位是一个表征分散体系稳定性的重要指标。粒子表面存在的净电荷，影响粒子周围区域的离子分布，导致接近表面抗衡离子（与粒子电荷相反的离子）浓度增加。于是，每个粒子周围均存在双电层。根据Stern双电层理论可将双电层分为两部分，即内层区和外层分散区（又称Stern层和扩散层）。在内层区离子与粒子紧紧地结合在一起；在外层分散区，离子不那么紧密的与粒子相吸附。在分散区内，有一个抽象边界，在边界内的离子和粒子形成稳定实体。当粒子运动时（如由于重力），在此边界内的离子随着粒子运动，但此边界外的离子不会随着粒子运动。这个边界称为流体力学剪切层或滑动面（slipping plane）。在这个边界上存在的电位即称为Zeta电位。上述描述用通俗的语言表述就是：带电颗粒吸附分散系中的反相电荷的粒子，颗粒表面的离子被强力束缚，距离较远的离子则形成一个相对松散的电子云，电子云的内外电位差就叫Zeta电位。Zeta电位也称电动电位（只有当胶体颗粒在介质中运动时才会表现出来），实际上就是扩散层的电位差。影响Zeta电位的因素分散体系的Zeta电位可因下列因素而变化:pH 的变化溶液（分散剂）电导率的变化特殊添加剂及其浓度Zeta电位与pH值影响zeta电位重要的因素是pH值，当谈论zeta电位时不指明pH值没有意义。假设悬浮液中有一个带负电的颗粒，往这一悬浮液中加入碱性物质，颗粒更难以得到正电。如果往悬浮液中加入酸性物质，在一定程度时，颗粒的电荷将会被中和。进一步加入酸，颗粒将会带更多的正电。用Zeta电位与pH值作相关曲线图，在低pH值点将是正的，在高pH值点将是负的，曲线有一点会通过零zeta电位，这一点称为等电点，是相当重要的一点，通常在这一点胶体是不稳定的。电位滴定法可用于测定样品的等电点。电位滴定图可以显示Zeta电位与pH值之间的关系变化。它说明可以通过酸或碱的调节，可以优化胶体产品的运输和储存。Zeta电位与分散剂电导率（离子强度）双电层的厚度与溶液中的离子浓度有关，可根据介质的离子强度进行计算，离子强度越高，双电层愈压缩。例如：对于表面带负电荷的纳米颗粒，当加入大量NaCl、CaCl2等电解质时，电解质中与反离子相同的电荷的排斥作用把更多反离子压入滑动面，导致纳米颗粒的带电量变小，Zeta电位绝对值变小更容易导致团聚。离子的化合价也会影响双单层的厚度，三价离子(Al3+)将会比单价离子(Na+)有更多的双电层压缩。无机离子可有两种方法与带电表面相作用：非选择性吸附.对于等电点没有影响选择性吸附.会改变等电点即使很低浓度的选择性吸附离子,也会对Zeta电位有很大的影响，有时选择性吸附离子甚至会造成颗粒从带负电变成带正电,从带正电变成带负电。Zeta电位与添加剂浓度特殊的添加剂会对胶体的zeta电位产生影响。研究不同的添加剂浓度对胶体zeta电位的影响，可以为研发稳定配方的产品提供科学依据。备注：以上论述都是建立在相对简化的体系上的，并不是认定pH和电导率（离子强度）都是越大越好或者越小越好。只是讨论了一个趋势，以供大家分析问题时作为参考。zeta电位的测量由上图的Henry方程可以看出，Zeta电位与电泳淌度之间由Henry方程关联，只要测得粒子的淌度，查到介质的粘度、介电常数等参数，就可以求得Zeta电位。开始测量粒子淌度时，是在分散体系两端加上电压，用显微装置观测。这种方法逐渐由现代仪器取代。动态散射光纳米粒度仪检测zeta电位的大致原理为：通过电化学原理将Zeta电位的测量转化成带电粒子淌度的测量，而粒子淌度的测量则是通过动态光散射，运用入射光波的多普勒效应测得。多普勒效应测量原理：用波照射运动着的物体,运动物体反射或散射波,由于存在多普勒效应,反射或散射波将产生多普勒频移,利用产生频移的波与本振波进行混频再经过适当的电子电路处理即可得到运动物体的运动速度.。因此，在电场作用下运动的粒子，当激光打到粒子上时，散射光频率会有变化。散射光与参考光叠加后频率变化表现得更为直观，更容易观测。将光信号的频率变化与粒子运动速度联系起来，即可测得粒子的淌度，进而计算出Zeta电位。小结：在纳米材料领域，Zeta电位之重要，主要体现在两个方面：判断纳米颗粒表面电荷的性质（正负），用于指导进一步的改性、修饰等等。判定、指导改善分散体系中纳米颗粒的稳定性。Zeta电位的重要意义在于它的数值与胶态分散的稳定性相关，是对颗粒之间相互排斥或吸附的强度的度量。分子或分散粒子越小，Zeta电位的绝对值（正或负）越高，体系越稳定。当Zeta电位（正或负）越低，胶体越倾向于凝结或凝聚，即吸引力超过了排斥力。Zeta电位与体系稳定性之间的大致关系如下表所示。Zeta电位[mV]0 到 ±5±10 到 ±30±30 到 ±40±40 到 ±60超过±61胶体稳定性快速凝结或凝聚开始变得不稳定稳定性一般较好的稳定性稳定性极好Zeta电位的主要用途之一就是研究胶体中颗粒与电解质的相互作用。由于许多胶质，特别是那些通过离子表面活性剂达到稳定的胶质是带电的，它们以复杂的方式与电解质产生作用。Zeta电位可以帮助我们了解在不同的体系中滑动层电位的变化即胶体纳米粒子表面实际带电量的多少。如果纳米颗粒整体带有电荷量少,它的Zeta电位绝对值很低，则纳米颗粒会倾向于相互吸引，从而使整个体系变得不稳定。Zeta电位的测量对了解分散机理，研究静电分散控制也非常重要。因此，在墨水染料、生物医药、纳米材料和水处理等诸多领域，zeta电位都是非常重要的参数。编辑于 2023-01-13 11:15・IP 属地广东电位phzeta函数赞同 431 条评论分享喜欢收藏申请

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电位_百度百科网页新闻贴吧知道网盘图片视频地图文库资讯采购百科百度首页登录注册进入词条全站搜索帮助首页秒懂百科特色百科知识专题加入百科百科团队权威合作下载百科APP个人中心ZETA电位播报讨论上传视频物理术语收藏查看我的收藏0有用+10ZETA电位（Zeta potential）是指剪切面(Shear Plane)的电位，又叫电动电位或电动电势（ζ-电位或ζ-电势），是表征胶体分散系稳定性的重要指标。测量Zeta 电位的方法主要有电泳法、电渗法、流动电位法以及超声波法，其中以电泳法应用最广。中文名ZETA电位外文名Zeta potential又叫电动电位或电动电势概念指剪切面(Shear Plane)的电位性质表征胶体分散系稳定性的重要指标测量方法电泳法电渗法流动电位法超声波法目录1简介2测量方法3应用简介播报编辑J.Colloid Interface.Sci 258(2003)40-44由于分散粒子表面带有电荷而吸引周围的反号离子，这些反号离子在两相界面呈扩散状态分布而形成扩散双电层。根据Stern双电层理论可将双电层分为两部分，即Stern层和扩散层。Stern层定义为吸附在电极表面的一层离子（IHP or OHP）电荷中心组成的一个平面层，此平面层相对远离界面的流体中的某点的电位称为Stern电位。稳定层(Stationary layer) (包括Stern层和滑动面slipping plane以内的部分扩散层) 与扩散层内分散介质(dispersion medium)发生相对移动时的界面是滑动面(slipping plane)，该处对远离界面的流体中的某点的电位称为Zeta电位或电动电位（ζ-电位），即Zeta电位是连续相与附着在分散粒子上的流体稳定层之间的电势差。它可以通过电动现象直接测定。测量方法播报编辑Zeta电位的重要意义在于它的数值与胶态分散的稳定性相关。Zeta电位是对颗粒之间相互排斥或吸引力的强度的度量。分子或分散粒子越小，Zeta电位的绝对值（正或负）越高，体系越稳定，即溶解或分散可以抵抗聚集。反之，Zeta电位（正或负）越低，越倾向于凝结或凝聚，即吸引力超过了排斥力，分散被破坏而发生凝结或凝聚（需注意的是，Zeta电位绝对值代表其稳定性大小，正负代表粒子带何种电荷）。Zeta电位与体系稳定性之间的大致关系如下表所示。Zeta电位[mV]胶体稳定性0 到 ±5,快速凝结或凝聚±10 到 ±30开始变得不稳定±30 到 ±40稳定性一般±40 到 ±60较好的稳定性超过±61稳定性极好Zeta电位的主要用途之一就是研究胶体与电解质的相互作用。由于许多胶质，特别是那些通过离子表面活性剂达到稳定的胶质是带电的，它们以复杂的方式与电解质产生作用。与它表面电荷极性相反的电荷离子(抗衡离子)会与之吸附，而同样电荷的离子（共离子）会被排斥。因此，表面附近的离子浓度与溶液中与表面有一定距离的主体浓度是不同的。靠近表面的抗衡离子的积聚屏蔽了表面电荷，因而降低了zeta电位。Zeta电位的测量使我们能够详细了解分散机理，它对静电分散控制至关重要。对于酿造、陶瓷、制药、药品、矿物处理和水处理等各个行业，ZETA 电位是极其重要的参数。应用播报编辑ZETA电位在造纸行业中，检测纤维和填料表面的Zeta电位，可以有效的辅助化学品助剂的添加，与PCD颗粒电荷测定仪一起配合检测，可以有效分析和控制纸机湿部系统。造纸行业使用的Zeta电位仪均采用流动电势法，利用流体流动剥离纤维或填料表面的相反离子电荷，然后通过纯铂金电极来检测流动电势，结合电导率仪器计算出Zeta电位。国际上主要的生产厂家是瑞典BTG公司。新手上路成长任务编辑入门编辑规则本人编辑我有疑问内容质疑在线客服官方贴吧意见反馈投诉建议举报不良信息未通过词条申诉投诉侵权信息封禁查询与解封©2024 Baidu 使用百度前必读 | 百科协议 | 隐私政策 | 百度百科合作平台 | 京ICP证030173号京公网安备110000020000

Zeta电位原理 - 知乎

Zeta电位原理 - 知乎切换模式写文章登录/注册Zeta电位原理科学指南针全心全意服务科研，助力全球科技创新在做纳米粒度及Zeta电位分析仪测试时，科学指南针检测平台工作人员在与很多同学沟通中了解到，好多同学对Zeta电位不太了解，针对此，科学指南针检测平台团队组织相关同事对网上海量知识进行整理，希望可以帮助到科研圈的伙伴们；Zeta电位（Zeta Potential，ζ-电位）是指剪切面（Shear Plane）的电位，是表征胶体分散系稳定性的重要指标。大部份分散在溶剂中的颗粒主要都是由表面基团的电离或带电粒子的吸附而获得表面电荷，此电荷在溶剂中会吸引周围的异号电荷，在两相交界处形成双电层即所说的双电层模型-Stern双电层。Stern双电层模型将双电层分为两部分-Stern层和扩散层（图1）。Stern层为吸附在颗粒表面的一层电荷组成的一个紧密层，由颗粒表面到Stern层平面的电位呈现下降的趋势，降到紧密层时的电位称为Stern电位。Stern层外异号离子成扩散状态分布，称为扩散层。当施加外界电场时，颗粒做电泳运动，紧密层（Stern层）结合一定的内部扩散层与分散介质发生相对移动时的界面称为滑动面。颗粒表面电位降到滑动面时的电位称为Zeta电位，即Zeta电位是连续相与附着在分散粒子上的流体稳定层之间的电势差。图1 双电层模型目前测量Zeta 电位的方法主要有电泳法、电渗法、流动电位法以及超声波法，其中以电泳法应用最广。电泳法的原理是在外加电场的作用下，分散液中的带电颗粒将向相反电荷的电极移动，其移动速度与Zeta电位的大小成正比，通过测量颗粒在特定电场中的电泳速度，可以得到Zeta电位。本文所有内容文字、图片和音视频资料，版权均属科学指南针网站所有，任何媒体、网站或个人未经本网协议授权不得以链接、转贴、截图等任何方式转载。发布于 2021-07-29 09:52电位科研赞同 111 条评论分享喜欢收藏申请

ZETA电位 - 搜狗百科

电位 - 搜狗百科ZETA电位(Zeta potential)是指剪切面(Shear Plane)的电位，又叫电动电位或电动电势(ζ-电位或ζ-电势)，是表征胶体分散系稳定性的重要指标。[1] 目前测量Zeta 电位的方法主要有电泳法、电渗法、流动电位法以及超声波法,其中以电泳法应用最广。网页微信知乎图片视频医疗汉语问问百科更多»登录帮助首页任务任务中心公益百科积分商城个人中心ZETA电位编辑词条添加义项同义词收藏分享分享到QQ空间新浪微博ZETA电位（Zeta potential）是指剪切面(Shear Plane)的电位，又叫电动电位或电动电势（ζ-电位或ζ-电势），是表征胶体分散系稳定性的重要指标。[1]目前测量Zeta 电位的方法主要有电泳法、电渗法、流动电位法以及超声波法,其中以电泳法应用最广。中文名ZETA电位展开性质表征胶体分散系稳定性的重要指标展开概念指剪切面(Shear Plane)的电位展开外文名Zeta potential[2]展开又叫电动电位、电动电势展开测量方法电泳法电渗法流动电位法超声波法展开参考资料：1. ZETA电位科技大数据知识发现平台[引用日期2022-03-25]2. ZETA电位术语在线[引用日期2022-05-13]词条标签：科技术语科学学科天文免责声明搜狗百科词条内容由用户共同创建和维护，不代表搜狗百科立场。如果您需要医学、法律、投资理财等专业领域的建议，我们强烈建议您独自对内容的可信性进行评估，并咨询相关专业人士。词条信息词条浏览：53572次最近更新：23.05.22编辑次数：23次创建者：赛佳突出贡献者：新手指引了解百科编辑规范用户体系商城兑换问题解答关于审核关于编辑关于创建常见问题意见反馈及投诉举报与质疑举报非法用户未通过申诉反馈侵权信息对外合作邮件合作任务领取官方微博微信公众号搜索词条编辑词条收藏查看我的收藏分享分享到QQ空间新浪微博投诉登录企业推广免责声明用户协议隐私政策编辑帮助意见反馈及投诉© SOGOU.COM 京ICP备11001839号-1 京公网安备110000020000

Zeta电位原理-材料测试-科学指南针

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Zeta电位原理

Zeta电位测试

2021-10-19

15277

【摘要】

在做纳米粒度及Zeta电位分析仪测试时，科学指南针检测平台工作人员在与很多同学沟通中了解到，好多同学对Zeta电位不太了解，针对此，科学指南针检测平台团队组织相关同事对网上海量知识进行整理，希望可以帮助到科研圈的伙伴们；

Zeta电位（Zeta Potential，ζ-电位）是指剪切面（Shear Plane）的电位，是表征胶体分散系稳定性的重要指标。大部份分散在溶剂中的颗粒主要都是由表面基团的电离或带电粒子的吸附而获得表面电荷，此电荷在溶剂中会吸引周围的异号电荷，在两相交界处形成双电层即所说的双电层模型-Stern双电层。Stern双电层模型将双电层分为两部分-Stern层和扩散层（图1）。Stern层为吸附在颗粒表面的一层电荷组成的一个紧密层，由颗粒表面到Stern层平面的电位呈现下降的趋势，降到紧密层时的电位称为Stern电位。Stern层外异号离子成扩散状态分布，称为扩散层。当施加外界电场时，颗粒做电泳运动，紧密层（Stern层）结合一定的内部扩散层与分散介质发生相对移动时的界面称为滑动面。颗粒表面电位降到滑动面时的电位称为Zeta电位，即Zeta电位是连续相与附着在分散粒子上的流体稳定层之间的电势差。

图1 双电层模型

目前测量Zeta 电位的方法主要有电泳法、电渗法、流动电位法以及超声波法，其中以电泳法应用最广。

电泳法的原理是在外加电场的作用下，分散液中的带电颗粒将向相反电荷的电极移动，其移动速度与Zeta电位的大小成正比，通过测量颗粒在特定电场中的电泳速度，可以得到Zeta电位。

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如何解读 zeta 电位分布图中的数据？ - 知乎

如何解读 zeta 电位分布图中的数据？ - 知乎首页知乎知学堂发现等你来答切换模式登录/注册方法数据zeta函数如何解读 zeta 电位分布图中的数据？关注者1被浏览11,553关注问题写回答邀请回答好问题添加评论分享1 个回答默认排序X-Omics中南大学遗传学硕士关注Zeta 电位是粒子在剪切平面上的电荷。该表面电荷值对于理解和预测悬浮粒子之间的相互作用非常有用。大的幅度（正或负），即超过约 25 mV，zeta 电位通常被认为是粒子悬浮液被静电稳定的指标。Zeta 电位可以使用图 1 中所示的 HORIBA SZ-100V2纳米粒度仪进行测量。图 1 SZ-100 纳米粒子分析仪Zeta 电位与颗粒表面以及悬浮介质的化学性能相关。粒子表面和控制表面电位的离子与液体中离子浓度和性质相关。此外，离子浓度影响电荷效应持续的距离。例如，大量溶解的盐会屏蔽颗粒之间的静电相互作用。随着这些离子浓度的增加，一些被称为特定离子的离子会更喜欢粘附在颗粒表面。特定离子的实例包括H+和多价离子。通常，出于充分的理由，H+浓度是根据 pH 值来讨论的。pH 值对许多类型的颗粒的表面电荷有很强的影响。此外，pH 值是一个经常且容易改变的参数。由于这些原因，经常研究 pH 值对颗粒表面电荷的影响。表征表面的一个参数是等电点 IEP 或零电荷点 PZC，它指的是粒子表面电荷为零的条件，通常与pH条件有关。pH 值低于 IEP 时，颗粒表面电荷为正；pH 值高于 IEP 时，颗粒表面电荷为负。稳定悬浮液的一项经验法则是确保 pH 值与 IEP 相差一个完整的 pH 单位。IEP 的值是通过测量与 pH 值相关的 zeta 电位并确定 zeta 电位值过零时的 pH 值而获得的。在大多数情况下，这是通过插入实验数据来实现的。IEP 的教科书值通常对实际工作没有用处，因为 IEP 的值可能会随着甚至少量杂质进入样品表面而发生显着变化。IEP 测量结果也会受到不完全颗粒表面润湿或表面活性剂选择的影响。例如，将 TSPP 添加到金属氧化物悬浮液中会导致 IEP 转变为极低的 pH 值或完全消失。由于这些原因，通常会测量 IEP 值，这是一个可以自动化的过程。等电点测量的自动化是通过 HORIBA SZ-100 的自动滴定仪附件实现的，如图 2 所示。自动滴定仪可自动添加酸或碱以调节样品的 pH 值，记录 pH 值，并将样品加载到石墨电极池中在 SZ-100 中。然后确定 Zeta 电位，并为系列中的下一个 pH 值自动重复该循环。图 2 SZ-100 的自动滴定仪附件 (LY-711)发布于 2023-08-19 13:32赞同 3添加评论分享收藏喜欢收起

超级干货！Zeta电位原理、制样及与数据分析！ - 知乎

超级干货！Zeta电位原理、制样及与数据分析！ - 知乎切换模式写文章登录/注册超级干货！Zeta电位原理、制样及与数据分析！检测中心黄工未知成分分析，配方还原，检测分析，产品研发，产品技术本期，我们将讨论一下Zeta电位的检测原理、样品制备以及数据分析。图文详情一检测原理一般情况下，Zeta电位仪直接测定的是电泳迁移率，并转化为Zeta电位，Zeta电位是通过理论推导出来的。当电场施加于电解质时，悬浮在电解质中的带电粒子被吸引向相反电荷的电极，作用于粒子的粘性力倾向于对抗这种运动。当这两种对抗力达到平衡时，粒子以恒定的速度运动，我们一般称这个速度通为电泳迁移率。图1. 迁移率测试原理简化示意图已知这个速度时，通过应用Henry方程，我们可以得到粒子的Zeta电位。 ζ : Zeta电位. UE : 电泳迁移率 ε: 介电常数 η : 粘度 ƒ（Ka） : Henry函数（1.5或1.0）通常在水性介质和中等电解质浓度下进行Zeta电位的电泳测定法，在这种情况下f（Ka）是1.5，即Smoluchowski近似。因此，对适合Smoluchowski模型的系统，即大于0.2微米的粒子分散在含大于10-3摩尔盐的电解质溶液中，可由此中算法直接从迁移率计算Zeta电位。Smoluchowski近似用于弯曲式毛细管样品池和通用插入式样品池的水相样品。对非水相的较低介电常数介质中的小粒子，通常采用Huckel近似，f（Ka）为1.0。图2. 极性与非极性介质中不同Henry函数的选择图文详情二样品制备Zeta电位样品制备有2个关键问题：1）合适的浓度；2）保证检测体系和实际体系的一致性，包括：pH、系统的总离子浓度、存在的任何表面活性剂或聚合物的浓度。1. 最低浓度在Zeta电位测试过程中所需的最小光强为20 kcps。因此最低浓度取决于相对折光指数差（粒子和溶剂间的折光指数差值）和粒子尺寸。粒子的尺寸越大所产生的散射光越强，所需的浓度也就越低。对于折光指数差较大的样品，譬如TiO2粒子的水性悬浮液，TiO2的折光指数为2.5，与水的折光指数差较大，有较强的散射能力。因此对于300 nm的TiO2粒子，最小浓度可以为10-6 w/v %。对于折光指数差很小的样品，比如蛋白质溶液，最低浓度会高很多。通常最低浓度需要在0.1-1 w/v %之间才能有足够的散射光强进行Zeta电位测量。最终，对于特定样品进行一个成功的Zeta电位测量的最低浓度，应该由试验实际测量得到。2. 最高浓度Zeta电位测量过程中的散射光在向前的角度收集，因此激光应该保证能够穿过样品。如果样品的浓度过高，则激光将会由于样品的散射衰减很多，相应的降低检测到的散射光光强。为了补偿此影响，衰减器会让更过的激光通过。最终，样品的浓度范围必须由测定不同浓度下的Zeta电位的试验决定，由此来得到浓度对Zeta电位的影响。3. 稀释介质大多数样品的分散相，可以归于以下两类：1）介电常数大于20的分散剂被定义为极性分散剂，如乙醇和水。2）介电常数小于20的分散剂被定义为非极性或低极性分散剂，如碳氢化合物类、高级醇类。多数样品要求稀释，稀释介质对于检测结果的可靠性是非常重要的。Zeta电位依赖于分散相的组成，因为它决定了粒子表面的特性。所给出的测量结果，如没有提及所分散的介质，则是没有太大意义的。4. 如何保证稀释后样品表面状态不变？制备样品最关键的地方，是在稀释过程中，保留纳米颗粒表面的真实状态。最好的办法就是即通过过滤或离心原始样品，得到清澈的分散剂，使用这种分散剂稀释原有浓度样品。以这种方式，100%完美地维持了表面与液体之间的平衡。如果过滤和离心比较麻烦，可以让样品自然沉淀，使用上清液中留下的小粒子来检测，也是比较好的方法。因为使用Smoluchowski理论近似时，Zeta电位与粒径依参数无关，所以检测上清液的小颗粒就可以表观显示整体颗粒表面电位情况。5. 如何检测非极性体系中的Zeta电位？在绝缘介质如正己烷等有机溶剂中，测量样品比较麻烦，需要在不使用高电压时，生成较高电场强度。它要求使用专门的样品池，universal dip cell（通用插入式样品池），因为此样品池具有较好的化学兼容性以及电极间的狭窄空间。由于在非极性分散剂中，通常很少有离子以抑制Zeta电位，所测量的实际值一般是非常高的，如200或250 mV。在这样的非极性系统中，稀释后样品的平衡呈时间依赖性，有时候需要平衡24小时以上。总之，为了确保数据的可用性，一定要尽量保证检测体系和实际应用体系的统一性。并通过测试不同条件下Zeta电位的变化，直到Zeta电位不明显受参数变化的影响时，这个参数所在区间为可用。为了保证数据可靠性，每个样品需要重复检测三次，取平均值！图文详情三数据分析我们得到的数据一般只有一个数值，那么，如何知道这个检测结果是可靠，有效，高质量的呢？我们至少可以从三个方面进行考察。1. 相位图图3. 数据较好的相位图图4. 数据较差的相位图（可能原因：光强太强或者太弱，测试时间太短）2. 频率图图5. 数据较好的频率图图6. 数据较差的频率图3. 电流电压图图7. 数据较好的电流电压图图8. 数据较差的电流电压图发布于 2023-07-26 10:20・IP 属地广东zeta函数数据处理原理赞同 3添加评论分享喜欢收藏申请

Zetasizer Lab | 分子大小、颗粒粒度和 Zeta 电位分析 | Malvern Panalytical

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Zetasizer Lab

具有增强功能的入门级颗粒粒度和 Zeta 电位分析仪。

即使作为入门级纳米粒度及Zeta电位分析仪，Zetasizer Lab 的功能也不容小觑。 Zetasizer Lab 采用经典动态光散射(90°)，包含"自适应相关"算法、M3-PALS 和恒流 Zeta 模式。 Zetasizer Lab 还随附 ZS Xplorer，这是一款易于使用的分析软件，提供有关数据质量的实时反馈，以及如何改进结果的指导。

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主要应用

技术指标

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马尔文帕纳科 OmniTrust: 监管环境下的合规性解决方案

Zetasizer Lab 是一款出色的入门级系统，提供各种功能，其中包括：

动态光散射 (DLS)

：用于测量从0.3 nm 到 15 µm 的颗粒和分子的粒度及粒度分布（使用低容量可抛弃粒度样品池和扩展粒度分析可以测试粒度大于10 µm ；取决于样品和样品制备）

电泳光散射 (ELS)

：测量颗粒和分子的Zeta电位，以显示样品稳定性和/或团聚倾向性

扩展粒度范围分析功能可针对超过 1 μm 的颗粒粒度提供更高的准确性，并针对超过 10 μm 的颗粒粒度提供指示性结果（使用 ZSU1002 低容量可抛弃粒度测量池）

具有恒流模式的M3-PALS可以在高导电介质中测量Zeta电位和电泳迁移率

以样品为中心的ZS Xplorer软件可以实现灵活的指导式使用，并可轻松构建复杂的模型

“自适应相关”算法能生成可靠且可重复的数据，同时计算速度超过以往的两倍，可在减少样品制备的情况下更快速地执行更多可重现的粒度测量，实现更具代表性的样品视图

通过深度学习实现的数据质量系统可以评估粒度数据质量问题，并针对如何改进结果提供明确的建议

使用静态光散射（90°）测量分子量

软件符合 21 CFR Part 11 法规

支持使用低容量可抛弃毛细管样品池对低至 3 μL 的样品进行粒度测量

选择 Red Label 型号可用于测定更具挑战性的样品，如蛋白质、表面活性剂溶液和低固含量样品

如果您的需求发生改变，可现场升级到Zetasizer Pro 或 Zetasizer Ultra型号

主要应用

Zetasizer Lab 应用广泛，包括：

学术界

Zetasizer是全球众多学术实验室的重要分析工具，广泛用于所有需要分析颗粒或分子大小以及 Zeta 电位的应用领域。 Zetasizer应用领域广泛，被科学文献引用的次数达上万次，成为许多科研机构的核心设备。

生命科学和生物制药

在生物制药应用中，温度或pH值变化、搅拌、剪切和时间都会影响生物分子的稳定性，造成变性和聚集、功能丧失，还可能会产生不良免疫反应。Zetasizer提供快速的纯度和稳定性筛选，并可协助配方开发，从而优化流程和产品，消除风险。

食品和饮料

Zetasizer用于分析颗粒粒度和Zeta电位，以改善食品、饮料和调味料的外观及味道，并优化分散和乳化稳定性，从而延长产品保存期限，提高产品性能。

纳米材料

Zetasizer所测量的纳米颗粒粒度分布、分散特性、稳定性和团聚倾向是新纳米材料设计的关键。此类材料的超大表面积可能会带来新的物理和化学性质，比如更高的催化活性和溶解度，或者出乎意料的光学或毒理学性质。

油漆、油墨及涂料

油漆、油墨及涂料配方必须稳定，以使它们在一段时间内保持最佳状态而不会发生变化或团聚。 Zetasizer测量的颗粒粒度和Zeta电位在确定产品特性（例如分散性、颜色、强度、光洁度、耐久性和保存限期）方面起着至关重要的作用。

药物和给药

粒度和Zeta电位检测有助于确保安全有效的治疗。Zetasizer用于表征分散体系、乳化液和乳膏的稳定性和质量，从而减少配方时间，加快新产品上市。

消费品

改良多种消费品时，需要了解和控制胶体参数，引导颗粒间的相互作用，并改善产品的稳定性和性能。其中一个例子是胶束和乳液的粒度和电荷对化妆品和洗涤剂性能的影响。Zetasizer可表征表面活性剂的胶束大小、电荷和临界胶束浓度，并测量乳液的液滴大小和稳定性。

技术指标

Zetasizer Lab Red Label 和 Blue Label 的规格

颗粒粒度及分子大小

测量原理：

经典 90° 动态光散射

测量角度

90°、13° (1)

测量范围：

直径：0.3 nm 至 15 μm (2)

最小样品容积：

3 μL

浓度范围

最低样品浓度：

蓝标Blue Label：1 mg/mL 15 kDa 蛋白质

红标Red Label：0.3 mg/mL 15 kDa 蛋白质

最高样品浓度：(3)

40% w/v

Zeta 电位

测量原理：

混合模式测量，相位分析光散射 (M3-PALS)，恒流模式

尺寸

直径：3.8 nm – 100 μm

最小样品容积：

20 μL (4)

浓度范围

红标Red Label: 1 mg/mL (5) 至 40% w/v (6)

蓝标Blue Label: 10 mg/mL (5) 至 40% w/v (6)

样品导电范围

最高：260 mS/cm

静态光散射（分子量）

测量原理：

静态光散射法，使用德拜图

分子量范围

Red label: 300 Da - 20 MDa

Blue label: 980 Da - 20 MDa

精确度

+/- 10% 典型值

系统

检测器

雪崩光电二极管 (APD)

激光安全：

高性能He-Ne 气体激光器, 633 nm

Blue Label：最大输出功率 4 mW

Red Label：最大输出功率 10 mW

温度控制范围

0°C 至 120°C (7)

尺寸（宽, 长, 高）：

322 mm x 565 mm x 245 mm

重量

19 kg

电源功率

AC 100-240 V、50-60 Hz、4.0 A

能耗

最大 100 W，典型 45 W

环境条件

+10°C 至 +35°C，相对湿度 35% 至 80%（无冷凝）

界面

USB 2.0 或以上版本

脚注

注解

1 - 用水作为样品分散剂

2 - 使用低容量可抛弃粒度样品池和扩展粒度分析可以测试粒度大于10 µm ；取决于样品和样品制备

3 - 取决于样品

4 - 使用扩散屏障技术

5 - 使用 15 kDa 蛋白质测量

6 - 使用胆汁酸测量

7 - 温度低于露点时，需要配置干燥氮气的净化装置

8 - 温度准确度 0.1°C（25°C 时）、0.2°C（0°C 时）、0.5°C（90°C 时）

附件

MPT-3 自动电位滴定仪

让您的PH滴定自动化

MPT-3是Zetasizer Advance 系列的一款性价比高的配件，用于自动测定Zeta电位和/或尺寸与pH的比值，帮助您了解材料随pH值的变化规律。随着pH值的变化，材料的zeta电位和粒度对于理解这些变化至关重要:材料的稳定性团聚絮凝零净电荷点(等电点)储存条件

更多信息

SV-10 粘度计

快速、简单、准确的粘度测量。

SV-10能够在一个非常简单和快速的系统中测量粘度，达到动态光散射所需的精度，以将扩散系数转化为粒度，将电泳迁移率转化为zeta电位。

更多信息

样品池选件

可抛弃折叠毛细管样品池 (DTS1070)

使用可抛弃性样品池消除zeta电位测量之间的交叉污染。

胶体和分子的zeta电位对于一个测量样品池中前一次使用的样品成分所造成的污染非常敏感。使用可抛弃性样品池能够完消除这种潜在的污染问题。

折叠毛细管样品池具有毛细管样品池优良的测量精度以及易用性。

虽然是可抛弃样品池，包括电极，但在用于低电导率的样品时，如果需要，每个样品池可用于成百上千次测量。

该样品池可与自动滴定仪一同使用，自动检测一系列pH值下的zeta电位。

通用“插入式”样品池套件

可重复使用的耐溶剂样品池。

插入式样品池用于在水性和非水性分散剂中测量样品的zeta电位，并且可清洗和重复使用。它可以使用标准聚苯乙烯或玻璃试管进行批量测量。

可抛弃型毛细管微量样品池 (ZSU1002)

可抛弃型毛细管微量样品池

样品量最小3 µL，可以扩展Zetasizer Ultra的粒度测量范围，无需考虑分散剂与密度的匹配。

即使在样品量很低的情况下，该样品池也能够实现可重复性分析，在提供高质量数据的同时也降低了成本。该试管不适合与MADLS配合使用。

高浓度zeta电位样品池套件

测量zeta电位时几乎不用进行稀释，省时省力。

利用高浓度样品池Zetasizer Advance系统可以在少量或不稀释的条件下测量样品的zeta电位。该样品池具有流动模式，可使用MPT- 3自动滴定仪进行流动控制，用于截流状态下粒度和zeta电位测量，以及批量测量。

12mm玻璃样品池 (PCS1115)

与插入式样品池配合使用的玻璃样品池

使用插入式样品池测量粒度及Zeta电位。

兼容水性及非水性溶液与分散剂。

12mm 方形聚苯乙烯样品池(DTS0012)

可抛弃型聚苯乙烯样品池。

100个可抛弃型样品池，搭配100个塞子，避免交叉污染。使用水性分散剂进行粒度测量。和插入式样品池兼容检测Zeta电位。

12mm 方形玻璃样品池 (PCS8501)

进行批量测量的玻璃样品池。

用于粒度及分子量测量。

兼容水性及非水性溶液与分散剂。

低容量石英样品池(ZEN2112)

粒度及分子量测量用低容量石英样品池。

兼容水性及非水性溶剂与分散剂下的粒度与分子量测量。

12微升最低样品量。45微升最大样品量。

支持

利用马尔文帕纳科服务计划保护您的投资，并确保仪器发挥出色的性能。

当您购买了马尔文帕纳科产品，我们明白，这仅是建立工作关系的第一步，而这种关系将伴随仪器的整个使用寿命。根据您的需要，为您的业务提供支持。

帮助台

电话及邮件支持

。

负责接听您电话的接线员，保证及时回答您的疑问

培训

用户培训活动

网络学习

软件下载

简便的升级与新功能更新机制

马尔文帕纳科服务选择 - 选择适合您的计划：

马尔文帕纳科白金计划

适用于仪器需要正常长时间运行且保持高性能的实验室。一旦不幸发生事故，我们的最高级别响应以及“全包式”定价计划将涵盖这些意外维修的费用。

马尔文帕纳科黄金计划

保持仪器效率，以提高实验室的生产率。仍然能够得到优先响应，加上专家级的技术和软件支持，使您的仪器保持高性能。

马尔文帕纳科青铜计划

适用于需要优化仪器性能的实验室，定期预防性维护是其重中之重。

白金计划

黄金计划

青铜计划

年度 PM/PV 测试

是

否

电话/邮件支持

是

否

优先响应

是

否

紧急停机上门服务*

是

否

包含零件

是

否

在线学习**

是

否

技术和软件支持

是

IQ/OQ（制药）***

是

*包含人工和差旅费用

** 白金级每个合同期包含 2 处地点，黄金级每个合同期包含 1 处地点

***需另外收费

自行安装

选择自行安装时，可以让您新购买的 Zetasizer Advance 系统更快地启动并投入运行。

借助丰富的资源，您可以快速、安全地设置和验证新仪器的性能，无需等待工程师上门为您完成这些工作。此外，自行安装还提供新的培训机会，因为您可以充分使用我们特有的培训材料。

具体是如何进行的？

只需按照分步视频说明操作，即可在收到新购买的 Zetasizer Advance 后的 60 分钟内启动和运行仪器。

自行安装不要求您掌握特定的技能或知识。只需按照提供的说明操作即可。我们将为您提供让您能开始使用新仪器所需的各种资源 - 只需连接互联网并完成在线培训即可。

特有的在线学习内容

以下资源将帮助您快速、自信地启动和运行仪器：

详细的视频指南将指导您完成安装和设置

免费提供基础知识电子课程（为期 15 个月）

内容全面的用户手册

了解有关自行安装的更多信息。

Entry-level DLS with advanced functionality.

Adaptive Correlation, M3-PALS and constant current zeta mode, with easy to use software and data quality feedback. All incorporated into a compact, user-friendly instrument.

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