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- 揭秘Zeta电位与粒径分析仪:组成部件如何撑起精准检测?
- 点击次数:131 更新时间:2026-05-09
- Zeta电位与粒径分析仪是一种集纳米颗粒粒径分布和表面Zeta电位测量于一体的高精度分析仪器,广泛应用于制药、生物技术、纳米材料、化妆品、食品及化工等领域,用于评估胶体体系的稳定性、分散性及界面特性。该仪器主要基于两种核心技术:动态光散射(DLS)和激光多普勒电泳光散射(ELS)。在粒径测量中,激光照射悬浮于液体中的纳米颗粒,因布朗运动导致散射光强度随时间波动,通过相关算法计算扩散系数,并依据斯托克斯-爱因斯坦方程反推出粒径分布,典型检测范围为0.6 nm至10μm。而在Zeta电位测定中,仪器对样品施加电场,带电颗粒在电场作用下发生定向迁移(电泳),通过激光多普勒技术检测其迁移速度,进而计算出滑动面上的电势——即Zeta电位。Zeta电位的绝对值越高(通常>±30 mV),颗粒间静电斥力越强,体系越稳定;反之则易发生聚集或沉降。Zeta电位与粒径分析仪的组成部分:一、光学系统(核心检测单元)激光光源常用半导体激光器(633nm/532nm),单色性好、稳定性高,提供入射光源。光路准直组件透镜、狭缝、偏振片、衰减片,把激光准直、匀光后射入样品池。散射光检测器光电倍增管PMT/雪崩光电二极管APD,多角度散射接收(常用90°、173°后向散射),捕捉颗粒布朗运动散射光信号。电泳光路模块专门用于Zeta电位测试,配套相位分析光散射PALS检测光路,微弱电泳位移信号高精度采集。二、样品测量系统样品池/比色皿石英流通池、一次性塑料样品池、折叠毛细管电泳池;耐酸碱、透光性好。电极组件镀金/铂电极、平行板电极,给样品施加交变电场,让带电颗粒产生电泳运动,是测Zeta电位关键部件。样品恒温腔体帕尔贴温控模块,精准控温(一般0~90℃),消除温度对粒径、电泳迁移率的影响。自动进样/稀释单元(高配机型)自动稀释、微量进样、循环进样,适合高浓度样品、批量样品测试。三、电路与硬件控制系统高压/变频电场驱动模块为电极提供稳定可调电压、交变电场,控制颗粒电泳速度。信号放大与相关器把微弱散射光电信号放大,数字相关器实时计算光强自相关函数,换算颗粒粒径分布。主控与采集电路板整机时序控制、信号采集、AD模数转换、各模块通讯联动。运动调节机构光路微调电机、样品池定位机构,自动校准光路位置,保证重复性。四、软件与数据处理系统上位机控制软件参数设置:测试时间、温度、角度、电场强度、循环次数。算法解析模块粒径:DLS反演算法(CONTIN、NNLS),计算平均粒径、PDI多分散系数Zeta电位:由电泳迁移率→亨利公式→换算Zeta电位、电位分布数据输出与报表原始曲线、粒径分布图、Zeta电位分布图、数据保存、导出Excel/Word、校准记录管理。五、辅助配套系统防尘防震机架整机减震底座、光学平台,隔绝外界震动干扰(DLS对震动极敏感)。屏蔽与防干扰结构电磁屏蔽腔体,避免外界电场、磁场干扰微弱电泳和光散射信号。清洗与废液收集单元管路清洗、废液回收,防止交叉污染,适配多批次样品连续测试。


