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Zeta電位分析計

Zeta Potential

ナノ粒子やコロイド粒子は、溶液中で表面官能基やイオンの吸着によって電荷を帯びることが一般的であり、粒子の周囲にはイオンからなる層が形成されます。電双層(Electric Double Layer)電双層は粒子表面に近い部分に分けられます。固定層(Stern Layer)外側の拡散層(Diffuse Layer)

 

拡散層には、仮想的な界面が存在し、それを滑動平面(Slipping Plane)その位置は、溶液中の粒子と周囲の液体の相対的な運動時の境界を表し、この平面上の電位は定義されます。Zeta電位(Zeta Potential)滑動平面内側にあるイオンは粒子と共に移動するため、Zeta電位は粒子が溶液中での実際の表面電気特性と分散挙動

 

Zeta電位は粒子の影響を受ける多くの要因があります。表面化学特性、溶液のpH値、電解質の種類と濃度そのため、コロイドシステムやナノ材料の評価にしばしば使用されます。分散安定性の重要な指標一般的に、Zeta電位の絶対値が大きいほど、粒子間の静電排除力が強くなり、システムの分散性と安定性も高くなります。

 

測定プロセス中、ゼータ電位分析装置はサンプルに適用します外加電場帯電した粒子が溶液中に生成される電泳運動(Electrophoresis)。装置はレーザードップラー速度測定技術(Laser Doppler Velocimetry, LDV)粒子の移動速度を測定し、その計算を行う電泳移動率(Electrophoretic Mobility)最後にヘンリーの式(Henry's Equation)により電気泳動移動度を換算してZeta電位値

技術的特徴
粒径分析と補完する
Zeta電位はDLS粒径分析と併用されることが多く、粒子のサイズと表面電気特性を同時に把握することができ、より完全なナノ材料の分散状態情報を提供します。
迅速な測定と操作の簡便さ
測定プロセスは迅速で、サンプルの需要量が少なく、材料研究、プロセス監視、品質管理などの分析ニーズに適しています。
溶液環境が粒子の挙動に与える影響の分析
異なるpH値、電解質濃度、またはイオンの種類が粒子の表面電位と分散性に与える影響を研究し、材料の配合と分散条件の最適化を支援することができます。
さまざまな材料システムに適用可能
ナノ材料、金属酸化物、ポリマーエマルジョン、コロイド溶液、生体分子および薬物ナノキャリアなど、異なる材料システムに適用可能な表面電気特性分析。
コロイドとナノ分散系の安定性の評価
Zeta電位の大きさと正負の極性を通じて、粒子間の静電排斥力の強さを判断し、粒子が集まったり沈降したりしやすいかどうかを評価することができます。
高感度表面電気特性測定
Zeta電位分析は、ナノ粒子とコロイドシステムの表面電荷特性を正確に測定することができ、低濃度サンプル条件下でも安定した測定結果を得ることができます。
Zeta電位と分散安定性の関係
Zeta電位 (mV) 分散安定性
0 ~ ±10 非常不安定で、凝集しやすい
±10 ~ ±30 安定性が低い
±30 ~ ±60 分散安定
> ±60 高度安定
異なる pH 条件下の Zeta 電位の変化分析

分析結果

この図は、異なる pH 値の環境下でのサンプルのゼータ電位の変化を示しています。横軸は pH 値、縦軸はゼータ電位 (mV) です。

 

低 pH(酸性)条件下、Zeta電位は0mVに近く、粒子間の静電排除力が弱く、集積しやすい。
随著pH 値が増加するZeta電位は徐々に負の値に変わり、粒子の表面が負の電荷を帯びていることを示しています。
高 pH(アルカリ性)条件下、Zeta電位の絶対値が増大し(約–30mV以下)、粒子間の排除力が強化され、システムの分散安定性が向上します。

この結果は示しています溶液のpHは粒子の表面電荷と分散安定性に影響を与える。

機械の種類

Malvern Nano-ZS

Malvern Nano-ZS は、結合された一式です。動的光散乱 (Dynamic Light Scattering, DLS)ゼータ電位分析高精度粒子分析器で、ナノからマイクロメートルスケールの粒子を測定するために使用できます粒径分布、分散状態および表面電気特性

この装置はレーザー光散乱の原理を利用して、溶液中の粒子を測定します。ブラウン運動による散乱光強度の変化から粒子の水合粒径 (ハイドロダイナミックダイヤメーター)。同時に、電泳光散射 (Electrophoretic Light Scattering, ELS)技術により電場中での粒子の移動速度を測定し、そこからゼータ電位粒子の分散安定性を評価するために使用されます。

Nano-ZSは持っています高感度と高解像度ナノ材料、コロイドシステム、生体分子および各種分散系を迅速に分析できるため、材料研究、ナノテクノロジー、生医学および化学産業で一般的に使用される分析機器です。

Contact
お問い合わせ窓口
台湾の実験室

鍾先生

Ext. +886-3-6116678 ext:3275

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