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【應(yīng)用——測(cè)試方案】雙向往復(fù)流動(dòng)電勢(shì)法測(cè)量微球顆粒的zeta電位

更新時(shí)間:2024-03-11      點(diǎn)擊次數(shù):1766
  

雙向往復(fù)流動(dòng)電勢(shì)法測(cè)量微球顆粒的 zeta 電位 

 

        血液凈化在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,它的原理是將病人的血液引出體外,再通過(guò)一種血液凈化裝置,將病人血液中的有毒物質(zhì)去除,將凈化后的血液重新輸入病人體內(nèi),以達(dá)到治療疾病的目的。在血液凈化裝置中,通常采用特制的具有吸附特性的微球顆粒(通常直徑 1mm 左右)吸附血液中的有毒物質(zhì)。因此,微球顆粒的吸附性對(duì)于血液凈化的效果尤為重要。而微球顆粒與被吸附物質(zhì)的 Zeta 電位關(guān)系是影響吸附效果的重要的指標(biāo)之一。準(zhǔn)確的測(cè)量 Zeta 電位不僅能夠有效的幫助科研人員對(duì)所研制的微球性能進(jìn)行評(píng)價(jià),還有助于科研人員開發(fā)新型高效微球顆粒。本文論述的一種微球顆粒的 Zeta 電位測(cè)量方法。

 

ZPA-20.jpg

 

     測(cè)量?jī)x器:

          

         本次測(cè)量采用德國(guó) Dataphysics(德飛)公司生產(chǎn)的固體 Zeta 電位測(cè)試儀 ZPA20(圖 1,圖 2),該儀器采用流動(dòng)電勢(shì)/電流的原理,具有自主研發(fā)技術(shù)——雙向往復(fù)流動(dòng),該技術(shù)使測(cè)量更準(zhǔn)確,耗時(shí)更短。主要用于固體材料的 Zeta 電位,如:片狀固體材料,纖維,顆粒,粉末等等。

 

(圖1Zeta電位測(cè)試儀ZPA20

 


 

(圖2ZPA20 固體Zeta點(diǎn)位測(cè)試儀結(jié)構(gòu)示意圖

 


 

 

 

(圖3)顆粒樣品專用測(cè)量單元

 

 

   測(cè)量原理:

 

 對(duì)于本次測(cè)量,當(dāng)血液流經(jīng)凈化裝置時(shí),微球顆粒在血液環(huán)境中會(huì)產(chǎn)生表面電荷,即Zeta電位,當(dāng)微球顆粒所帶電荷與血液中的致病物質(zhì)所帶電荷相反時(shí),微球顆粒就將致病物質(zhì)吸附至其表面,Zeta電位越大,吸附越強(qiáng),血液凈化效果越好。

 ZAP20 固體Zeta電位測(cè)試儀采用德國(guó) dataphysics 公司Zhuan利技術(shù)的雙向往復(fù)流動(dòng)電勢(shì)(流動(dòng)電流)的原理。電解質(zhì)溶液沿固體樣品表面雙向往復(fù)流過(guò)。即可單向測(cè)量又可雙向測(cè)量。因此,能夠快速準(zhǔn)確的測(cè)量流動(dòng)電位(勢(shì))和當(dāng)前施加的壓力等。

 

   
       實(shí) 驗(yàn):

 

   將裝填好微球顆粒的樣品單元固定在儀器上。采用70mg/L的氯化鉀溶液作為電解液,裝置于儀器的液體通道中,只需在專用的軟件上點(diǎn)擊“start” 按鍵,儀器將會(huì)自動(dòng)的推動(dòng)液體周期往復(fù)的流過(guò)裝有微球顆粒的樣品單元,在測(cè)量過(guò)程中,軟件會(huì)依次測(cè)量當(dāng)前溶液的電導(dǎo)率、pH值、以及流動(dòng)電勢(shì)與儀器內(nèi)部泵壓力的關(guān)系,最終計(jì)算得到微球表面的Zeta電位,測(cè)量結(jié)果見下圖5

 

 

image.png

(圖5)測(cè)量結(jié)果軟件界面

 

    

   按照同樣方法,重復(fù)2次平行實(shí)驗(yàn),得到Zeta電位結(jié)果如下圖6和圖7


 image.png

(圖6)第一次重復(fù)測(cè)量結(jié)果

 

 image.png

(圖7)第二次重復(fù)測(cè)量結(jié)果


 

       測(cè)量結(jié)果:

   本實(shí)驗(yàn)在PH5.5的氯化鉀溶液中,測(cè)量三次的微球表面的Zeta電位分別為:10.38mV, 10.81mV, 10.68mV。對(duì)測(cè)量結(jié)果取平均值,最終得到在測(cè)量環(huán)境中,微球顆粒的Zeta電位在10.62mV左右。

 

 

 

       結(jié) 論:

             流動(dòng)電勢(shì)/電流的方法是一種準(zhǔn)確、簡(jiǎn)單、高效的Zeta電位測(cè)量方法,適用于微球顆粒等固體材料的Zeta電位測(cè)量。德國(guó)Dataphysics (德飛)公司生產(chǎn)的Zeta電位測(cè)試儀ZPA20,采用雙向往復(fù)流動(dòng)電勢(shì)/電流的zhuan利技術(shù),具有重復(fù)性好,操作簡(jiǎn)單,自動(dòng)化強(qiáng),測(cè)量速度快等特點(diǎn)。

 

 

 

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