Chat with us, powered by LiveChat

Zeta 电位分析仪

Zeta Potential

纳米粒子或胶体粒子在溶液中通常会因表面官能基或离子吸附而带有电荷,使粒子周围形成一层由离子组成的电双层(Electric Double Layer),电双层可分为靠近粒子表面的固定层(Stern Layer)与外侧的扩散层(Diffuse Layer)。

 

在扩散层中存在一个假想的界面,称为滑动平面(Slipping Plane),其位置代表溶液中粒子与周围液体相对运动时的边界,此平面上的电位即定义为 Zeta 电位(Zeta Potential),位于滑动平面内侧的离子会与粒子一起移动,因此 Zeta 电位可反映粒子在溶液中的实际表面电性与分散行为。

 

Zeta 电位会受到多种因素影响,包括粒子的表面化学性质、溶液 pH 值、电解质种类与浓度等,因此常被用作评估胶体系统或纳米材料分散稳定性的重要指标,一般而言,Zeta 电位的绝对值越大,粒子之间的静电排斥力越强,系统分散性与稳定性也越高。

 

在量测过程中,Zeta 电位分析仪会对样品施加外加电场,使带电粒子在溶液中产生电泳运动(Electrophoresis),仪器利用雷射都卜勒测速技术(Laser Doppler Velocimetry, LDV)量测粒子的移动速度,并计算其电泳移动率(Electrophoretic Mobility),最后再透过 Henry 公式(Henry's Equation)将电泳移动率转换为 Zeta 电位值。

技术特色
与粒径分析互补
Zeta 电位常与 DLS 粒径分析搭配使用,可同时了解粒子尺寸与表面电性,提供更完整的纳米材料分散状态资讯。
快速量测与操作简便
量测过程快速且样品需求量少,适合进行材料研究、制程监控及品质控制等分析需求。
分析溶液环境对粒子行为的影响
可研究不同 pH 值、电解质浓度或离子种类对粒子表面电位与分散性的影响,协助材料配方与分散条件的最佳化。
适用多种材料系统
可应用于纳米材料、金属氧化物、聚合物乳液、胶体溶液、生物分子与药物纳米载体等不同材料系统的表面电性分析。
评估胶体与纳米分散系统稳定性
透过 Zeta 电位的大小与正负极性,可判断粒子间静电排斥力的强弱,进而评估粒子是否容易发生聚集或沉降。
高灵敏度表面电性量测
Zeta 电位分析可精确量测纳米粒子与胶体系统的表面电荷特性,即使在低浓度样品条件下仍可取得稳定的量测结果。
Zeta 电位与分散稳定性关系
Zeta电位 (mV) 分散稳定性
0 ~ ±10 非常不稳定,容易凝聚
±10 ~ ±30 稳定性较低
±30 ~ ±60 分散稳定
> ±60 高度稳定
不同 pH 条件下之 Zeta 电位变化分析

分析结果

此图显示样品在不同 pH 值环境下的 Zeta 电位变化。横轴为 pH 值,纵轴为 Zeta 电位 (mV)。

 

在 低 pH(酸性)条件下,Zeta 电位接近 0 mV,粒子间静电排斥力较弱,容易发生聚集。
随着 pH 值增加,Zeta 电位逐渐转为负值,显示粒子表面带有负电荷。
在 高 pH(碱性)条件下,Zeta 电位绝对值增大(约 –30 mV 以下),粒子间排斥力增强,系统分散稳定性提升。

此结果显示 溶液 pH 会影响粒子表面电性与分散稳定性。

机台种类

Malvern Nano-ZS

Malvern Nano-ZS 为一套结合动态光散射 (Dynamic Light Scattering, DLS) 与 Zeta 电位分析的高精度粒子分析仪器,可用于量测纳米至微米尺度粒子的粒径分布、分散状态及表面电性。

此仪器利用雷射光散射原理量测粒子在溶液中的布朗运动 (Brownian motion),透过散射光强度变化计算粒子的水合粒径 (Hydrodynamic Diameter);同时可透过电泳光散射 (Electrophoretic Light Scattering, ELS) 技术量测粒子在电场中的移动速度,进而计算其 Zeta 电位,用以评估粒子的分散稳定性。

Nano-ZS 具有高灵敏度与高解析度,可快速分析纳米材料、胶体系统、生物分子及各类分散体系,是材料研究、纳米科技、生医与化学产业常用的分析设备。

wechat

我们使用 Cookie 以允许我们网站的正常工作、个性化设计内容和广告、提供社交媒体功能并分析流量。我们还同社交媒体、广告和分析合作伙伴分享有关您使用我们网站的信息

管理Cookies

隐私权偏好设定中心

我们使用 Cookie 以允许我们网站的正常工作、个性化设计内容和广告、提供社交媒体功能并分析流量。我们还同社交媒体、广告和分析合作伙伴分享有关您使用我们网站的信息

查看隐私权政策

管理同意设定

必要的Cookie

一律启用

网站运行离不开这些 Cookie 且您不能在系统中将其关闭。通常仅根据您所做出的操作(即服务请求)来设置这些 Cookie,如设置隐私偏好、登录或填充表格。您可以将您的浏览器设置为阻止或向您提示这些 Cookie,但可能会导致某些网站功能无法工作。

行销的Cookie

行销 Cookie 能用来追踪访客造访网站的歷程。目的是用来显示与个别使用者相关或吸引他们的广告,因此对发布者或第三方广告商而言比较重要。

定向 Cookie
这些 Cookie 由广告合作伙伴通过我们的网站进行设置。这些公司可能利用 Cookie 构建您的兴趣分布图并向您展示其他网站上的相关广告。它们只需识别您的浏览器和设备便可发挥作用。如果您不允许使用这些 Cookie,您将不能体验不同网站上的定向广告。

社交媒体 Cookie
这些 Cookie 由我们已添加到网站上的一系列社交媒体服务设置,使您能够与朋友和网络共享我们的内容。它们能够通过其他网站跟踪您的浏览器并构建您的兴趣分布图。这可能会影响您在访问其他网站时所查看的内容和消息。如果您不允许使用这些 Cookie,您可能无法使用或查看这些共享工具。