zeta电位粒度分析

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-04-10  

本检测详细介绍了zeta电位粒度分析这一重要的胶体与表面化学表征技术。文章系统阐述了该技术的核心检测项目、广泛的应用范围、主流的检测方法原理以及关键的仪器设备构成。通过四个主要部分,为读者提供了关于如何利用zeta电位和粒度分析来评估分散体系稳定性、表面性质及颗粒行为的全面技术视角。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

Zeta电位值:测量颗粒表面剪切面(滑动面)的电位,是评估胶体稳定性的核心参数,单位为毫伏(mV)。

颗粒粒径分布:分析样品中颗粒群体的尺寸范围及其相对含量,通常以强度、体积或数量分布形式呈现。

平均粒径:基于分布计算得出的代表性粒径值,如Z-平均粒径(光强加权平均)、体积平均粒径等。

多分散指数(PDI):表征样品中颗粒尺寸分布的均匀性或宽窄程度,PDI越小表明分布越均一。

电泳迁移率:直接测量颗粒在单位电场强度下的运动速度,是计算Zeta电位的基础原始数据。

样品电导率:测量分散介质的离子强度,直接影响双电层厚度和Zeta电位的准确测量。

pH值依赖关系:通过滴定测量Zeta电位随pH值的变化,用于确定颗粒的等电点(IEP)。

浓度依赖分析:考察颗粒浓度对Zeta电位和粒径测量结果的影响,确定最佳测量浓度范围。

温度影响分析:研究温度变化对Zeta电位、粒径及体系稳定性的影响,通常在可控温样品池中进行。

稳定性评估与预测:综合Zeta电位绝对值、粒径变化等参数,依据DLVO理论预测分散体系的长期稳定性。

检测范围

纳米材料分散液:如碳纳米管、石墨烯、量子点、金属纳米颗粒(金、银)等悬浮液的稳定性与表面电荷表征。

制药与生物制剂:脂质体、蛋白质、病毒载体、疫苗佐剂等生物胶体颗粒的表面性质和聚集状态分析。

陶瓷与浆料:氧化铝、氧化锆等陶瓷粉体浆料的流变性和烧结前的分散工艺优化。

涂料与油墨:颜料、填料在液相介质中的分散稳定性评估,防止沉降和结块。

水处理与矿物浮选:絮凝剂效果评估、矿物颗粒表面电荷测定以优化分离效率。

食品与饮料:乳液(如牛奶、沙拉酱)、果汁中果肉颗粒、蛋白质饮料的稳定性研究。

化妆品与个人护理品:乳液、防晒霜、洗发水中活性成分的分散状态及配方稳定性测试。

土壤与环境颗粒:研究土壤胶体、悬浮沉积物、大气颗粒物的迁移、聚集和吸附行为。

高分子乳液与微球:聚苯乙烯微球、丙烯酸酯乳液等合成高分子颗粒的表面电荷与粒径控制。

墨水与陶瓷墨水:喷墨打印用功能性墨水的分散稳定性及打印性能的预测与保障。

检测方法

激光多普勒电泳法(LDE):最主流的方法,通过测量颗粒在电场中运动引起的散射光频移(多普勒效应)来计算电泳迁移率。

电泳光散射法(ELS):激光多普勒电泳法的别称,强调其利用光散射技术检测带电颗粒在电场中的运动。

相位分析光散射法(PALS):一种改进技术,通过分析散射光的相位变化而非频率变化来测量电泳迁移率,适用于高电导或低迁移率样品。

动态光散射法(DLS):用于粒度分析的核心方法,通过分析颗粒布朗运动导致的散射光强度波动来获取粒径信息。

光子相关光谱法(PCS):动态光散射法的别称,强调对散射光信号的自相关函数进行分析。

静态光散射法(SLS):有时与DLS联用,通过测量散射光强的角度依赖性来获取绝对分子量或颗粒质量。

电声法:适用于高浓度不透明悬浮液,通过测量施加声波或电场时产生的电信号或声信号来分析Zeta电位和粒径。

显微电泳法:传统方法,直接在显微镜下观察并跟踪单个颗粒在电场中的运动,现多被自动光散射法取代。

流动电位法:主要用于多孔介质、纤维或平板表面的Zeta电位分析,通过测量压力驱动流体流动产生的电位。

超声波法:利用超声波在颗粒悬浮液中传播的特性(如衰减、速度)来测量粒径分布,尤其适合高浓度样品。

检测仪器设备

Zeta电位及纳米粒度分析仪:集成激光光源、检测器、电场施加装置和相关软件,可同时测量Zeta电位、粒径和分子量。

激光器:通常为固态激光器(如He-Ne激光,波长633nm),提供稳定、单色、相干的入射光源。

光子检测器:如光电倍增管(PMT)或雪崩光电二极管(APD),用于捕获极微弱的散射光信号并将其转换为电信号。

数字相关器:动态光散射的核心部件,实时高速计算散射光强自相关函数,用于反演粒径分布。

电泳池(样品池):通常为一次性或可清洗的矩形毛细管池或U型池,内嵌电极,用于盛放样品并施加电场。

电极:通常为铂金或钯金电极,插入电泳池两端,用于在样品中产生均匀的直流或交变电场。

恒温控制系统:包括帕尔贴温控元件和温度传感器,确保样品在测量过程中温度恒定,通常范围在0-90°C。

自动滴定仪:作为附件,用于自动添加酸、碱或滴定剂,实现Zeta电位-pH滴定或离子强度滴定。

多角度检测器:部分高端仪器配备,可在多个角度(如90°、173°等)同时检测散射光,提高粒径测量准确性。

数据处理与分析软件:仪器配套软件,用于控制仪器、采集数据、通过理论模型(如Smoluchowski或Hückel模型)计算Zeta电位和粒径分布,并生成报告。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院