粒径分析和Zeta电位全解
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纳米粒度及Zeta电位分析仪
纳米粒度及Zeta电位分析仪
适用范围及制样要求
粒度分析
测试范围：0.6nm~6µm
要求：粉体在悬浮液中必须具有很好的悬浮性，并且在10小时以内不能有沉降的趋势。
测试前须提供的条件：1）粉体对光的折射率，和吸收率；
2）悬浮液在测试温度（一般25℃）下的粘度（单位cP），
和折射率。
Zeta电位分析
粉体粒度范围：5nm~10µm
要求：粉体在悬浮液中必须具有很好的悬浮性，并且在10小时以内不能有沉降的趋势。
测试前须提供的条件：悬浮液在测试温度（一般25℃）下的粘度（单位cP），和
介电常数。
制样浓度要求
鉴于目前实验室条件有限，请自己配制好样品以后再来测试，谢谢！
已提供其在25℃时的粘度和折射率的悬浮媒介有如下几种：
水* water 乙二醇*（甘醇）ethylene glycol 庚烷heptane 煤油kerosene 合成异构烷油isopar P 十碳烷decane 四氢呋喃THF 甲苯toluene 二甲苯xylene 甲基丙烯酸甲酯methyl methacrylate
(其中，水和乙二醇的介电常数也是已知的)。
超声法和激光法测量粒度和Zeta电位的比较
粒度与zeta电位表征进展及超声／电声分析技术在润滑油粒度及电位测量中得优势杨正红(美国康塔仪器公司北京代表处)微粒物料就是粒径在20－30微米以下,具有一些特殊得功能或作用得超细粉体。
１微米以下得纳米材料所表现得特性及应用已引起了前所未有得关注。
粉体颗粒粒度得表征就是这些超细粉体技术应用得基础与关键。
粉体颗粒粒度就是产品得主要质量指标,它可用来预测产品稳定性、功能特性、颜料覆盖能力及进行终产品质控,也就是选择分离过滤设备等得依据、粉体颗粒粒度得表征手段以及分析仪器得选择对产品开发,原料与添加剂质控都就是至关重要得、润滑油及其添加剂得分散稳定性润滑油就是由润滑剂与添加剂组成得,在润滑剂加入中得一种或几种化合物(添加剂),以使其产生某种新得特性或改善润滑剂中已有得一些特性。
添加剂按功能分主要有抗氧化剂、抗磨剂、摩擦改善剂(又名油性剂)、极压添加剂、清净剂、分散剂、泡沫抑制剂、防腐防锈剂、流点改善剂、粘度指数增进剂等类型、润滑油得清净分散性添加剂对润滑油有着极其重要得意义、其一就是润滑油能将其氧化后生成得胶状物、积炭等不溶物或悬浮在油中,形成稳定得胶体状态而不易沉积在部件上; 其二就是将已沉积在发动机部件上得胶状物、积炭等,通过润滑油洗涤作用于洗涤下来。
清净分散剂就是一种具有表面活性得物质,它能吸附油中得固体颗粒污染物,并使污染物悬浮于油得表面,以确保参加润滑循环得油就是清净得,以减少高温与漆膜得形成。
分散剂则能将低温油泥分散于油中,以便在润滑油循环中将其滤掉、清净分散添加剂就是它们得总称,它同时还具有洗涤、抗氧化及防腐等功能。
因此,也称其为多效添加剂。
从一定意义上说,润滑油质量得高低, 主要区别在抵抗高、低温沉积物与漆膜形成得性能上,也可以说表现在润滑油内清净分散剂得性能及加入量上,可见清净分散剂对润滑油质量具有重要影响。
纳米润滑油添加剂1.固体纳米金刚石作为减摩抗磨添加剂作用机理:纳米金刚石颗粒得一次粒径为7～10 nm,与大尺寸得块体金刚石相比较,有许多不同得特点,它就是碳液滴“骤冷”结晶生成得,与静高压缓慢生长得金刚石相比有很多特别得性质、纳米金刚石作为一种无毒无害得新型润滑材料已经受到有关研究单位与企业得关注,然而由于其价格及应用技术等因素得限制,人们对它得认识还需要一个过程。
纳米粒度及Zeta电位分析仪
仪器功能介绍：
Zetasizer Nano ZS90主要应用于生物、医药、纳米技术、涂层、化妆品领域、化工领域等等，能够测量样品的粒度和Zeta电位。
仪器主要技术参数：
粒度：可以对粒径范围0.3nm至10μm的颗粒和分子进行测量。
最大粒径范围: 0.3 nm - 10 μm *
浓度范围: 0.1ppm – 40% w/v *
检测角度: 175º和12.8º
最小样品量: 12 μl
Zeta电位：能够对水分散和非水分散体系中的zeta电位进行精确的测量。
粒径测量
Zeta电位范围: 无实际限制
电泳迁移率: 0 –无实际上限
最大样品电导率: 200mS/cm
最大样品浓度: 40% w/v
最小样品量: 150 μl
粒径范围: 3.8nm - 100 μm *
仪器使用注意事项：
1.本台仪器需要预约，使用者请与平台相关人员联系，请不要擅自使用仪器。
2.禁止使用任何强腐蚀性溶剂。
3.拷取数据必须使用中心的公共U盘。
粒径分析和Zeta电位
SOP测量 手动测量
标准操作程序 即时设臵所有测量参数
SOP测量 标准操作程序
预定义所有测量中的设臵，保证在同一类型样品上 进行的测量能以一致的设臵进行。用于有规律地测 量相同类型样品。SOP可按要求创建或修正。
进行SOP测量，从菜单条上选择Measure – Start SOP， 并从中选择使用一个SOP。选择一个SOP后，测量 显示窗口（Measurement Display）将显示如下。 按
到粒子的粒径和分布。
布朗运动
液体中粒子由于周围的溶剂分子撞击所致的随机热运 动。粒子在液体中做随机布朗运动，它们的运动速度 被用于测量粒径。 小粒子在液体中运动速度较快，而大颗粒运动相对缓 慢。这种运动一直都在进行，所以如果我们取一小段 时间间隔（如100μS），拍摄样品运动“图像”，我 们可以看出粒子移动了多少，并且换算出它有多大。 相同时间内，如果位移比较小，粒子位臵接近，则样 品中粒子较大；同样，如果位移较大，粒子位臵变化 很大，则样品中粒子较小。运用扩散速度与粒径之间 的关系，可以测定粒子的大小。
接近粒子表面的离子将会被牢固地吸附，而较远的则
松散结合，形成所谓的扩散层。在扩散层内，有一个
概念性边界；当粒子在液体中运动时，在此边界内的 离子将与粒子一起运动；但此边界外的离子将停留在 原处 — 这个边界称为滑动平面（Slipping plane）。
在粒子表面和分散溶液本体之间存在电位，此电位随 粒子表面的距离而变化 — 在滑动平面上的电位叫做 Zeta电位。
测试步骤
关闭盖子，开启仪器，等待30分钟让激光稳定； 启动Zetasizer软件； 按样品制备手册制备样品； 选择样品池：选择适合样品和测量类型的样品池；
zeta电位仪原理
zeta电位仪原理一、Zeta电位仪的基本原理Zeta电位仪是一种用于测量固体表面电位的仪器，常用于研究颗粒或胶体悬浮液中粒子的电荷状态。
其基本原理是利用电泳迁移测定被测颗粒的表面电位。
在悬浮液中，当一个电场施加在带电颗粒的附近时，电场会对带电颗粒产生作用力。
根据电场力学原理，带电颗粒的运动速度与颗粒电荷量、电场强度、电介质介电常数等因素有关。
具体而言，负电荷的带电颗粒在电场作用下会向正电极方向迁移，而正电荷的带电颗粒则会向负电极方向迁移。
根据颗粒的移动速度可以推算出颗粒的电动力学电荷和固体表面的电位。
二、Zeta电位仪的测量方法1. 悬浮液制备：首先，将待测悬浮物在溶液中均匀悬浮，保证颗粒分散均匀，避免团聚现象的发生。
在实验过程中，应控制悬浮液中颗粒浓度，使得颗粒之间的影响降到最小。
2. 电场施加：将悬浮液放置在测量池中，并在池中施加电场。
电场的强度和方向根据实际需求进行调节。
3. 颗粒迁移速度测量：利用激光多普勒仪或其他相关技术，测定颗粒在电场作用下的迁移速度。
迁移速度的测量可以通过跟踪颗粒的运动轨迹或通过光散射测量等方法来实现。
4. 数据分析：根据测得的颗粒迁移速度以及流体的粘度等参数，结合电场强度，通过适当的运动方程进行计算和数据处理，得出颗粒的电动力学电荷和固体表面的电位。
三、Zeta电位仪的应用1. 粒径分析：利用Zeta电位仪可以测量纳米颗粒的表面电荷，进而推断其粒径大小。
2. 稳定性研究：通过测量颗粒的电位和电动力学电荷，可以评估颗粒在悬浮液中的稳定性。
电荷越高，相互之间的排斥力越大，悬浮液的稳定性越好。
3. 药剂配方优化：Zeta电位仪可以帮助优化药剂的配方选取，以提高药物的溶解性、稳定性和生物利用度。
4. 界面活性剂研究：利用Zeta电位仪可以考察界面活性剂对颗粒表面电荷的影响，进一步了解其界面活性以及在胶体体系中的作用机制。
综上所述，Zeta电位仪通过测量颗粒的迁移速度和相关参数，分析颗粒的电动力学电荷和固体表面电位，为颗粒的表面性质研究提供了一种有效的手段。
外泌体 纳米粒径 zeta电位
外泌体是一种细胞外囊泡，其直径一般在30-150纳米之间。
外泌体在传递信号分子、蛋白质、DNA和RNA等方面具有重要作用，对于细胞间通讯、免疫调节、肿瘤转移等生理和病理过程起着关键作用。
外泌体的纳米粒径和其内部载荷物的种类和数量，直接影响着外泌体的生物学功能和潜在应用。
1. 外泌体的纳米粒径对功能影响外泌体的纳米粒径对其功能有重要影响。
一般来说，较小的外泌体更容易穿过细胞膜，较大的外泌体则在体内环境稳定性更高。
研究表明，外泌体的纳米粒径与其内部的生物分子组成密切相关，外泌体通过改变外泌体的纳米粒径，可以调控其对靶细胞的影响，例如促进细胞增殖或抑制炎症反应等。
2. 外泌体纳米粒径的测量方法目前，常用的外泌体纳米粒径测量方法包括透射电子显微镜、动态光散射、原子力显微镜等。
这些方法各有优缺点，透射电子显微镜对外泌体的形态和大小有较高分辨率，但需要复杂的样品处理和成本较高；动态光散射适用于大批量样品的快速测量，但对于外泌体的聚集态存在一定局限性；原子力显微镜则可以在液相条件下对外泌体进行原位测量，但分辨率相对较低。
综合考虑测量成本、分辨率和适用范围等因素，还需要进一步发展适用于外泌体纳米粒径测量的新技术。
3. 外泌体的zeta电位特征及意义外泌体的zeta电位是描述外泌体在水溶液中运动行为的重要参数。
zeta电位是表征外泌体表面电荷特性的指标，其大小直接影响外泌体的稳定性和与其他生物分子的相互作用。
一般来说，zeta电位绝对值越大，表明外泌体的带电量越高，静电排斥力越强，外泌体之间和外泌体与其他分子之间的相互作用则更加稳定。
外泌体的zeta电位可以用于评价外泌体的药物输送、细胞内摄取等重要生物学功能。
4. 测量外泌体的zeta电位方法常用的测量外泌体zeta电位的方法包括激光多角散射仪、微流体动态光散射仪、电泳等。
这些方法都是通过测量外泌体在电场中的漂移速度或受到的偏转角度来计算zeta电位。
但这些方法在实际应用中存在一些局限，比如样品浓度、稀释倍数的要求较为严格，需要较长时间的测量等。
粒径分析和Zeta电位全解
可以计算出Zeta电位。
我们为什么要应用它？
样品的Zeta电位大小决定液体中的粒子是稳定存在还 是趋向于絮凝（粘连在一起）。因此，Zeta电位应用 于许多工业行业，如： 制陶业 对于浆料颗粒要求较高Zeta电位，来保证陶 瓷粒子可以紧密堆积。 废水处理 废水的絮凝状态与pH，加入的化学絮凝 剂如带电聚合物，加入氯化铝或其它高电荷盐类相 关。在水处理规程的优化和开发过程中，Zeta电位测 量与这些参数结合是十分重要的。 乳液 Zeta电位的研究决定了乳状液在其所应用环境 中是否牢固地吸附，而较远的则
松散结合，形成所谓的扩散层。在扩散层内，有一个
概念性边界；当粒子在液体中运动时，在此边界内的 离子将与粒子一起运动；但此边界外的离子将停留在 原处 — 这个边界称为滑动平面（Slipping plane）。
在粒子表面和分散溶液本体之间存在电位，此电位随 粒子表面的距离而变化 — 在滑动平面上的电位叫做 Zeta电位。
马尔文使用道尔顿（Daltons）表示分子量。结果以千道尔顿 [kiloDaltons （kDa）]为单位表示。
什么是粒径？
DLS仪器中测量的粒径，是和被测量粒子
以相同速度扩散的球体直径。
Zetasizer仪器系统使用动态光散射（DLS）
技术测量样品中粒子的布朗运动，然后使
用已建立的理论拟合实验原始数据从而得
到粒子的粒径和分布。
布朗运动
液体中粒子由于周围的溶剂分子撞击所致的随机热运 动。粒子在液体中做随机布朗运动，它们的运动速度 被用于测量粒径。 小粒子在液体中运动速度较快，而大颗粒运动相对缓 慢。这种运动一直都在进行，所以如果我们取一小段 时间间隔（如100μS），拍摄样品运动“图像”，我 们可以看出粒子移动了多少，并且换算出它有多大。 相同时间内，如果位移比较小，粒子位置接近，则样 品中粒子较大；同样，如果位移较大，粒子位置变化 很大，则样品中粒子较小。运用扩散速度与粒径之间 的关系，可以测定粒子的大小。
动态光散射测量粒径及Zeta原理
动态光散射基本原理及其在纳米科技中的应用——Zeta电位测量前言：Zeta电位是纳米材料的一种重要表征参数。
现代仪器可以通过简便的手段快速准确地测得。
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，而粒子淌度的测量测是通过动态光散射，运用波的多普勒效应测得。
1.Zeta电位与双电层（图1）粒子表面存在的净电荷，影响粒子界面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。
围绕粒子的液体层存在两部分：一是内层区，称为Stern层，其中离子与粒子紧紧地结合在一起；另一个是外层分散区，其中离子不那么紧密的与粒子相吸附。
在分散层内，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随着粒子运动。
这个边界称为流体力学剪切层或滑动面（slippingplane）。
在这个边界上存在的电位即称为Zeta电位。
2.Zeta电位与胶体的稳定性（DLVO理论）在1940年代Derjaguin, Landau, Verway与Overbeek 提出了描述胶体稳定的理论，认为胶体体系的稳定性是当颗粒相互接近时它们之间的双电层互斥力与范德瓦尔互吸力的净结果。
此理论提出当颗粒接近时颗粒之间的能量障碍来自于互斥力，当颗粒有足够的能量克服此障碍时，互吸力将使颗粒进一步接近并不可逆的粘在一起。
（图2） Zeta电位可用来作为胶体体系稳定性的指示：如果颗粒带有很多负的或正的电荷,也就是说很高的Zeta电位,它们会相互排斥,从而达到整个体系的稳定性；如果颗粒带有很少负的或正的电荷,也就是说它的Zeta电位很低,它们会相互吸引,从而达到整个体系的不稳定性。
一般来说, Zeta电位愈高,颗粒的分散体系愈稳定，水相中颗粒分散稳定性的分界线一般认为在+30mV或-30mV，如果所有颗粒都带有高于+30mV或低于-30mV的zeta电位,则该分散体系应该比较稳定3.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:A. pH 的变化B. 溶液电导率的变化C. 某种特殊添加剂的浓度,如表面活性剂,高分子测量一个颗粒的zeta势能作为上述变量的变化可了解产品的稳定性，反过来也可决定生成絮凝的最佳条件。
粒径分析和Zeta电位
布朗运动
液体中粒子由于周围的溶剂分子撞击所致的随机热运 动。粒子在液体中做随机布朗运动，它们的运动速度 被用于测量粒径。
小粒子在液体中运动速度较快，而大颗粒运动相对缓 慢。这种运动一直都在进行，所以如果我们取一小段 时间间隔（如100μS），拍摄样品运动“图像”，我 们可以看出粒子移动了多少，并且换算出它有多大。
以Zetasizer Nano系列仪器，应用静态光散射（SLS） 测量技术我们现在可以测定分子量。
为什么我们需要了解它？
我们需要了解分子量，以便能够测定1 mole（摩尔） 物质中有多少克。摩尔是“一个分子重量”的化 学标准术语，比如说一摩尔水是18.015克。
在应用中，知道聚合物的分子量，将有助于测定 它们的许多物理特性，诸如密度、弹性和强度。
马尔文使用道尔顿（Daltons）表示分子量。结果以千道尔顿 [kiloDaltons （kDa）]为单位表示。
什么是粒径？
DLS仪器中测量的粒径，是和被测量粒子 以相同速度扩散的球体直径。
Zetasizer仪器系统使用动态光散射（DLS） 技术测量样品中粒子的布朗运动，然后使 用已建立的理论拟合实验原始数据从而得 到粒子的粒径和分布。
什么是Zeta电位和电泳？
大多数液体含有离子，它们可能是负性或正性电 荷原子，分别称为阴离子和阳离子。当带电粒子 悬浮于液体中时，相反电荷的离子会被吸引到悬 浮粒子表面。即带负电样品从液体中吸引阳离子； 相反，带正电样品从液体中吸引阴离子。
接近粒子表面的离子将会被牢固地吸附，而较远的则 松散结合，形成所谓的扩散层。在扩散层内，有一个 概念性边界；当粒子在液体中运动时，在此边界内的 离子将与粒子一起运动；但此边界外的离子将停留在 原处 — 这个边界称为滑动平面（Slipping plane）。
磷酸铵镁的纳米粒度和zeta电位的参数
磷酸铵镁的纳米粒度和zeta电位的参数
纳米粒度和zeta电位是描述磷酸铵镁的重要参数，它们对于该物质的性质和应用具有重要的影响。
磷酸铵镁是一种广泛应用于农业、医药和材料科学等领域的化学物质，其纳米粒度和zeta电位的特性对于其在这些领域的应用起着关键作用。
纳米粒度是指磷酸铵镁颗粒的尺寸大小，通常以纳米为单位进行衡量。
相比于传统的微粒子，纳米粒子具有更大的比表面积和更好的物理化学性质，这使得磷酸铵镁在农业领域具有更高的肥效和吸附能力。
纳米粒度的磷酸铵镁能够更好地与植物根系接触，提供更多的养分和微量元素，从而促进植物的生长和发育。
此外，纳米粒度的磷酸铵镁还可以在土壤中更好地分散和吸附，减少肥料的流失和污染，提高土壤的肥力和生态环境的可持续性。
zeta电位是表征磷酸铵镁颗粒表面电荷性质的参数。
磷酸铵镁颗粒表面带有正负电荷，而zeta电位则反映了颗粒与周围溶液中离子的相互作用。
具有高zeta电位的磷酸铵镁颗粒在水溶液中更容易分散和稳定，不易发生聚集和沉淀。
这使得磷酸铵镁能够更好地与水分和植物根系接触，提供养分和微量元素。
同时，高zeta电位的磷酸铵镁颗粒还可以与土壤中的负离子形成稳定的复合物，减少肥料的流失和污染，提高肥料的利用率和农田的生态环境。
纳米粒度和zeta电位是磷酸铵镁的重要参数，它们决定了磷酸铵镁的性质和应用，并对农业、医药和材料科学等领域产生了重要影响。
我们需要认识到纳米粒度和zeta电位的价值和意义，进一步深入研究和应用这些参数，以推动磷酸铵镁的发展和应用，为人类的生产和生活提供更多的福祉。