超聲電聲法Zeta電位儀是一種基于電動聲波振蕩技術的儀器。
1.雙電層結構與滑動面電位:微粒在液體中因表面電荷會形成雙電層結構。內層為Stern層,離子與粒子緊密結合;外層為分散層,離子吸附較松散。兩區交界處存在抽象邊界,即流體力學剪切層或滑動面,此邊界上的電位即為Zeta電位,它是描述微粒間靜電相互作用及穩定性的關鍵參數。
2.超聲波信號分析:該儀器通過發射超聲波并接收經過樣品后的回聲來分析微粒的電動現象。傳感器檢測由于微粒電動遷移引起的聲波變化,進而計算出Zeta電位。同時,不同粒徑對聲波的吸收、散射作用不同導致聲波衰減程度有差異,借此可分析粒度分布等參數。
3.動態遷移率推導:利用高頻電場激發顆粒運動產生聲波,分析聲波信號計算動態遷移率,推導得出Zeta電位。
超聲電聲法Zeta電位儀的使用注意事項:
1.樣品制備環節
-避免污染:所有接觸樣品的器皿(燒杯、移液器槍頭)需清潔干燥,推薦使用一次性耗材,防止交叉污染。
-控制穩定性:易沉降樣品需縮短測量時間(≤5分鐘),或添加穩定劑(如表面活性劑);易團聚樣品可適當超聲分散(但避免過度超聲破壞顆粒結構)。
-電導率匹配:樣品電導率需與儀器量程兼容(通常0.1~100 mS/cm)。高電導率樣品(如鹽溶液)需稀釋,否則可能導致電極極化或信號飽和。
2.儀器操作規范
-防止氣泡:裝樣時避免快速注入或劇烈震蕩,氣泡會干擾超聲信號并導致數據偏移。若發現氣泡,需重新裝樣。
-保護電極:樣品池內的電極不可用硬物刮擦,測量后立即用去離子水沖洗,避免顆粒沉積造成短路或腐蝕。
-溫度控制:測量過程中保持環境溫度穩定(避免空調直吹或陽光直射),溫度波動>1℃會導致介電常數和粘度變化,影響結果準確性。
3.日常維護與故障排查
-定期清潔:每次使用后清洗樣品池及流路,長期不用時需用乙醇填充樣品池密封保存,防止微生物滋生。
-校準周期:建議每月進行一次Zeta電位和電導率校準,高頻使用(>5次/周)時縮短至每周校準。