Seri Zetasizer Nano menghitung potensi zeta dengan menentukan elektroforesis Mobilitas dan kemudian menerapkan persamaan Henry. Mobilitas elektroforesis diperoleh dengan melakukan percobaan elektroforesis pada sampel dan mengukur kecepatan partikel usingLaser Doppler Velocimetry (LDV)Potensial zeta dan lapisan ganda Listrik Perkembangan biaya nett pada permukaan partikel mempengaruhi distribusi ion di wilayah antarmuka sekitarnya, mengakibatkan peningkatan konsentrasi ion kontra (ion muatan yang berlawanan dengan yang partikel) dekat dengan permukaan. Jadi anelectrical double layer ada di sekitar masing-masing partikel. Lapisan cairan sekitarnya partikel ada sebagai dua bagian; sebuah wilayah batin, yang disebut lapisan Stern, di mana ion sangat terikat dan luar, difus, daerah di mana mereka kurang melekat erat. Dalam lapisan difus ada batas notional dalam yang ion dan partikel membentuk badan yang stabil. Ketika partikel bergerak (misalnya karena gravitasi), ionswithinthe bergerak batas dengan itu, tapi ion apapun di luar batas tidak melakukan perjalanan dengan partikel. Batas ini disebut permukaan geser hidrodinamik atau tergelincir pesawat. Potensi yang ada pada batas ini dikenal sebagai potensial Zeta.Besarnya potensi zeta memberikan indikasi stabilitas potensial dari sistem koloid. Sebuah sistem koloid adalah ketika salah satu dari tiga wujud zat: gas, cair dan padat, yang terdispersi halus di salah satu lain. Untuk teknik ini kita tertarik dalam dua negara: padat terdispersi dalam cairan, dan cairan tersebar dalam cairan, yaitu emulsi. Jika semua partikel dalam suspensi memiliki potensi negatif atau positif zeta besar maka mereka akan cenderung untuk mengusir satu sama lain dan tidak ada kecenderungan untuk terflokulasi. Namun, jika partikel memiliki nilai potensial zeta rendah maka tidak ada kekuatan untuk mencegah partikel datang bersama-sama dan flocculating. Garis pembatas umum antara suspensi stabil dan tidak stabil umumnya diambil di salah + 30mV atau -30mV. Partikel dengan potensi zeta lebih positif dari + 30mV atau lebih negatif daripada -30mV biasanya dianggap stabil.Faktor yang paling penting yang mempengaruhi potensial zeta ispH. Nilai potensial zeta sendiri tanpa pH dikutip adalah angka hampir tidak berartiBayangkan sebuah partikel dalam suspensi dengan potensi zeta negatif. Jika lebih alkali ditambahkan ke suspensi ini maka partikel akan cenderung untuk mendapatkan biaya yang lebih negatif. Jika asam kemudian ditambahkan ke suspensi ini titik akan tercapai di mana muatan negatif dinetralkan. Setiap penambahan selanjutnya asam dapat menyebabkan membangun dari muatan positif. Oleh karena itu potensi zeta dibandingkan kurva pH akan positif pada pH rendah dan lebih rendah atau negatif pada tinggi pH.Titik di mana plot melewati potensial zeta nol disebut titik isoelektrik dan sangat penting dari pertimbangan praktis. Hal ini biasanya titik di mana sistem koloid paling tidak stabil. Sebuah plot khas potensi zeta dibandingkan pH ditampilkan di bawah.efek elektrokinetik Konsekuensi penting dari keberadaan muatan listrik pada permukaan partikel adalah bahwa mereka akan menunjukkan efek-efek tertentu di bawah pengaruh medan listrik diterapkan. Efek ini secara kolektif didefinisikan efek aselectrokinetic. Ada empat efek yang berbeda tergantung pada cara di mana gerakan diinduksi. Ini adalah: ? Elektroforesis: Gerakan partikel relatif dibebankan pada cairan itu tergantung di bawah pengaruh medan listrik diterapkan. ? Elektroosmotik: Pergerakan relatif cair ke permukaan bermuatan stasioner di bawah pengaruh medan listrik. ? Potensi Streaming: Medan listrik dihasilkan ketika cairan dipaksa mengalir melewati permukaan bermuatan stasioner. ? Potensi Sedimentasi: Medan listrik dihasilkan ketika partikel bermuatan bergerak relatif terhadap cairan stasionerelektroforesis Ketika medan listrik diterapkan di elektrolit, partikel bermuatan ditangguhkan dalam elektrolit yang tertarik terhadap elektroda dengan muatan yang berlawanan. Pasukan kental yang bekerja pada partikel cenderung untuk menentang gerakan ini. Ketika keseimbangan tercapai antara dua kekuatan yang berlawanan, partikel bergerak dengan kecepatan konstan. Thevelocityof partikel tergantung pada faktor-faktor berikut: ? Kekuatan medan listrik atau tegangan gradien. ? Konstanta Dielektrik medium. ? The Viskositas medium. ? The Zeta potensial. kecepatan gerak partikel dalam medan listrik sering disebut sebagai mobilitas elektroforesis nya. Dengan pengetahuan ini kita dapat memperoleh potensi zeta partikel dengan penerapan persamaan HenryPenentuan elektroforesis potensial zeta yang paling sering dibuat dalam media air dan konsentrasi elektrolit moderat. f (Ka) dalam hal ini is1.5, dan disebut sebagai pendekatan Smoluchowski. Oleh karena itu perhitungan potensi zeta dari mobilitas lurus ke depan untuk sistem yang sesuai dengan model Smoluchowski, yaitu partikel yang lebih besar dari sekitar 0,2 mikron tersebar di elektrolit yang mengandung lebih dari 10 -3 garam molar. The Smoluchowski pendekatan yang digunakan untuk sel kapiler dilipat dan sel dip yang universal bila digunakan dengan sampel air.Untuk partikel kecil dalam media rendah dielektrik konstan f (Ka) menjadi 1,0 dan memungkinkan perhitungan sama sederhana. Hal ini disebut sebagai theHuckel approximation.Non meassurements berair umumnya menggunakan Huckel pendekatan.Mengukur Mobilitas elektroforesis Ini adalah mobilitas elektroforesis yang kita mengukur langsung dengan konversi untuk zeta potensial makhluk disimpulkan dari pertimbangan teoritis. Bagaimana mobilitas elektroforesis diukur? Inti dari sistem mikro-elektroforesis klasik adalah sel dengan elektroda di kedua ujung yang potensial diterapkan. Partikel bergerak menuju elektroda muatan yang berlawanan, kecepatan mereka diukur dan dinyatakan dalam satuan kekuatan medan sebagai mobilitas mereka.Laser Doppler Velocimetry Lase rDoppler Velocimetry (LDV) adalah teknik mapan di bidang teknik untuk studi aliran fluida dalam berbagai macam situasi, dari arus supersonik sekitar pisau turbin dalam mesin jet dengan kecepatan getah meningkat dalam tanaman batang. Dalam kedua contoh ini, sebenarnya kecepatan partikel kecil dalam aliran fluida bergerak pada kecepatan cairan yang kita ukur. Oleh karena itu, LDV baik ditempatkan untuk mengukur kecepatan partikel bergerak melalui cairan di percobaan elektroforesis. Penerima optik difokuskan sehingga relay hamburan partikel dalam sel.Cahaya tersebar pada sudut 17 dikombinasikan dengan balok referensi. Ini menghasilkan sinyal intensitas berfluktuasi di mana tingkat fluktuasi sebanding dengan kecepatan partikel. Sebuah prosesor sinyal digital digunakan untuk mengekstrak frekuensi karakteristik dalam cahaya tersebar. Optical Modulator Sebuah perbaikan sistem melibatkan modulasi salah satu sinar laser dengan cermin berosilasi. Hal ini memberikan ukuran tegas dari tanda potensi theZeta. Manfaat kedua modulator adalah bahwa partikel mobilitas rendah atau nol memberikan sinyal sama baik, sehingga pengukuran seakurat untuk partikel dengan mobilitas tinggi. Teknik ini memastikan hasil yang akurat dalam hitungan detik, dengan mungkin jutaan partikel yang diamati. Efek elektroosmotik Dinding sel kapiler membawa muatan permukaan sehingga penerapan medan listrik yang diperlukan untuk mengamati elektroforesis menyebabkan cairan berdekatan dengan dinding untuk menjalani aliran elektroosmosis. Partikel koloid akan dikenakan aliran ini ditumpangkan pada mobilitas elektroforesis mereka. Namun, dalam sistem tertutup aliran sepanjang dinding harus dikompensasikan oleh arus balik di tengah-tengah kapiler. Ada titik di sel di mana aliran elektroosmosis adalah nol - di mana dua aliran fluida membatalkan. Jika pengukuran selanjutnya dilakukan pada saat ini, kecepatan partikel diukur akan kecepatan elektroforesis thetrue. Titik ini disebut layerand thestationary adalah di mana dua sinar laser lintas; zeta yang Potensi diukur karena itu bebas dari kesalahan elektroosmosismenghindari elektroosmotik Teknik Lapisan stasioner yang dijelaskan di atas telah digunakan selama bertahun-tahun. Karena pengaruh elektroosmotik pengukuran hanya dapat dilakukan pada titik tertentu dalam sel. Jika ini adalah mungkin untuk menghapus elektroosmotik sama sekali maka akan mungkin untuk melakukan pengukuran pada partikel atany titik di celland yang mendapatkan mobilitas benar. Ini sekarang mungkin dengan seri Zetasizer Nano instrumen. Dengan kombinasi Laser Doppler Velocimetry dan Tahap Analisis Hamburan Cahaya (PALS) ini sekarang dapat dicapai dalam Malvern patentedM3-PALStechnique. Pelaksanaan M3-PALS memungkinkan bahkan sampel mobilitas yang sangat rendah untuk dianalisis dan distribusi mobilitas mereka dihitung. Teknik M3-PALS Untuk melakukan pengukuran pada setiap titik dalam sel dan mendapatkan mobilitas elektroforesis Malvern telah mengembangkan dipatenkan M3-nya PALS teknik. Ini adalah kombinasi dari perbaikan metode laser yang dopplervelocimetry Malvern - teknik theM3measurement, dan penerapan PALS (PhaseAnalysisLightScattering). Teknik M3 Sebagaimana dibahas pengukuran elektroforesis tradisional dilakukan oleh pengukuran partikel pada lapisan stasioner, posisi yang tepat di dekat sel dinding. Dengan M3 pengukuran dapat dilakukan di mana saja di sel, meskipun dengan seri Zetasizer Nano itu dilakukan di tengah sel. M3consists dari bothSlowFieldReversal (SFR) andFastFieldReversal (FFR) pengukuran, maka nama 'Mixed Modus Pengukuran'.Posisi Pengukuran dalam sel Metode M3 melakukan pengukuran di tengah sel, bukan pada lapisan stasioner. Pada prinsipnya pengukuran M3 bisa dilakukan pada posisi apapun dalam sel, namun ada sejumlah alasan untuk memilih untuk bekerja di pusat. ? Zona pengukuran jauh dari dinding sel, sehingga mengurangi kemungkinan flare dari permukaan di dekatnya. ? Penyesuaian sel kurang kritis. ? Muatan pada dinding sel dapat dihitung. Pembalikan bidang terapan Semua sistem yang mengukur mobilitas menggunakan LDV (Laser Doppler Velocimetry) membalikkan medan listrik secara berkala selama pengukuran. Hal ini biasanya hanya pembalikan medan lambat disebutkan di bawah ini. Namun, M3 terdiri dari dua pengukuran untuk masing-masing potensi pengukuran Zeta, salah satu dengan bidang terapan yang terbalik perlahan - pengukuran SFR; dan yang kedua dengan membalikkan cepat bidang terapan - tahap pengukuran FFR. Lambat Lapangan Pembalikan (SFR) Pembalikan ini diterapkan untuk mengurangi polarisasi elektroda yang tidak bisa dihindari dalam larutan konduktif. Bidang ini biasanya dibalik setiap 1 detik untuk memungkinkan aliran fluida untuk menstabilkanMedan Cepat Pembalikan (FFR)Jika lapangan dibalik jauh lebih cepat, adalah mungkin untuk menunjukkan bahwa partikel mencapai kecepatan terminal, sedangkan aliran fluida karena elektroosmotik tidak signifikan. (Aliran sisa dalam diagram di bawah ini berlebihan).Ini berarti bahwa mobilitas diukur selama periode ini disebabkan oleh elektroforesis partikel saja, dan tidak terpengaruh oleh elektroosmotik.Oleh karena itu potensial zeta Mean yang dihitung dengan teknik ini sangat kuat, karena posisi pengukuran dalam sel tidak kritis. Namun, karena kecepatan partikel sampel untuk suatu periode waktu yang singkat, informasi tentang distribusi terdegradasi. Ini adalah apa yang disampaikan oleh M3, teknik PALS digunakan untuk menentukan mobilitas partikel di bagian urutanUrutan pengukuran M3 Pengukuran M3 dilakukan dengan cara berikut: ? Sebuah pengukuran lapangan pembalikan cepat dilakukan di pusat sel. Ini memberikan penentuan akurat dari mean. ? Sebuah pengukuran lapangan pembalikan Lambat dibuat. Hal ini memberikan resolusi yang lebih baik, tetapi nilai-nilai mobilitas dialihkan oleh efek dari elektroosmotik. ? Potensi zeta rata dihitung dari FFR dan SFR pengukuran dikurangi untuk menentukan aliran elektroosmosis. Nilai ini digunakan untuk menormalkan distribusi lapangan pembalikan lambat. ? Nilai untuk elektroosmotik digunakan untuk menghitung potensi zeta dinding sel. Manfaat M3 Menggunakan M3 seluruh Zeta potensial pengukuran disederhanakan. Hal ini tidak lagi diperlukan bagi operator untuk memilih parameter sistem untuk pengukuran, karena pengaturan yang sesuai dihitung sebagai bagian dari urutan M3. Dengan pengurangan jumlah variabel pengukuran, baik pengulangan pengukuran dan akurasi ditingkatkan. Selain itu, keselarasan tidak lagi menjadi masalah karena tidak ada kekhawatiran tentang lokasi lapisan stasioner. M3 kini dikombinasikan dengan pengukuran PALS.Menambahkan PALS dan apa itu? PALS (PhaseAnalysisLightScattering) adalah perbaikan lebih lanjut pada tradisional Laser doppler velocimetry dan pelaksanaan M3 dijelaskan di atas. Secara keseluruhan penerapan PALS meningkatkan akurasi pengukuran mobilitas partikel rendah. Hal ini dapat memberikan peningkatan kinerja yang lebih besar dari 100 kali dari itu terkait dengan teknik pengukuran standar. Hal ini memungkinkan pengukuran sampel konduktivitas yang tinggi, ditambah kemampuan untuk secara akurat mengukur sampel yang memiliki mobilitas partikel rendah. Tegangan diterapkan Rendah sekarang dapat digunakan untuk menghindari risiko efek sampel akibat pemanasan joule. Bagaimana teman-teman bekerja Alih-alih menggunakan pergeseran frekuensi Doppler yang disebabkan oleh partikel bergerak ke mengukur kecepatan mereka, Tahap Analisis Hamburan Cahaya, seperti namanya, menggunakan pergeseran fasa. Fase tersebut diawetkan dalam terang tersebar dengan memindahkan partikel, tetapi bergeser pada fase sebanding dengan kecepatan mereka. Pergeseran fasa ini diukur dengan membandingkan fase cahaya tersebar oleh partikel dengan fase dari balok referensi. Sebuah beam splitter digunakan untuk mengekstrak sebagian kecil dari sinar laser asli untuk digunakan sebagai referensi. Analisis fase sinyal dapat ditentukan secara akurat bahkan di hadapan efek lain yang tidak karena elektroforesis, misalnya hanyut termal karena pemanasan joule. Hal ini karena bentuk perubahan fasa karena penerapan lapangan diketahui sehingga efek yang berbeda dapat dipisahkan. Sebagai elektroosmotik tidak signifikan karena pelaksanaan M3 maka perbedaan antara dua fase akan konstan, jadi jika ada partikel apapun gerakan maka hubungan fase ini akan mengubah. Deteksi perubahan fasa lebih sensitif terhadap perubahan mobilitas, daripada deteksi tradisional dari pergeseran frekuensi.Mobilitas elektroforesis dan akibatnya potentialis Zeta kemudian ditentukan dengan menjumlahkan pergeseran fasa diukur selama bagian FFR pengukuran. Pengoperasian Zetasizer Nano - Zeta pengukuran potensial. Dalam cara yang mirip dengan sistem DLS khas yang dijelaskan dalam teori ukuran bab, sistem pengukuran potensial zeta terdiri dari enam komponen utama. Pertama-tama laser digunakan untuk menyediakan sumber cahaya untuk menerangi partikel dalam sampel; untuk pengukuran potensial zeta sumber cahaya ini dibagi untuk menyediakan sebuah insiden dan balok referensi. Balok referensi juga 'termodulasi' untuk memberikan efek doppler yang diperlukan. Sinar laser melewati pusat samplecell ?, dan hamburan pada sudut 17 terdeteksi. Pada penyisipan sel ke dudukan sel, terminal sel memungkinkan sistem untuk mengenali jenis sel potensial zeta dipasang, dan mengkonfigurasi perangkat lunak untuk menggunakan urutan pengukuran yang benarKetika medan listrik diterapkan untuk sel, partikel apapun bergerak melaluiVolume pengukuran akan menyebabkan intensitas cahaya terdeteksi berfluktuasi denganfrekuensi sebanding dengan kecepatan partikel.Adetector? Mengirimkan informasi ini kepada adigital prosesor sinyal ?.iniInformasi ini kemudian diteruskan ke acomputer ?, mana perangkat lunak Zetasizer Nanomenghasilkan spektrum frekuensi yang mobilitas elektroforesis danmaka informasi potensi zeta dihitung.Intensitas cahaya yang tersebar dalam sel harus berada dalam kisaran tertentuuntuk detektor untuk berhasil mengukurnya. Jika terlalu banyak cahaya terdeteksi makadetektor akan menjadi kelebihan beban. Untuk mengatasi hal ini sebuah "attenuator"? Digunakan untukmengurangi intensitas laser dan dengan demikian mengurangi intensitas hamburan.Untuk sampel yang tidak menghamburkan banyak cahaya, seperti partikel yang sangat kecil atausampel konsentrasi rendah, jumlah cahaya tersebar harusmeningkat. Attenuator secara otomatis akan memungkinkan lebih banyak cahaya melaluisampel.Untuk sampel yang tersebar lebih ringan, seperti partikel besar atau sampelkonsentrasi yang lebih tinggi, jumlah cahaya yang tersebar harus dikurangi. Theattenuator akan secara otomatis mengurangi jumlah cahaya yang melewatiuntuk sampel.Untuk memperbaiki untuk setiap perbedaan ketebalan dinding sel dan refraksi pendispersioptik kompensasi? diinstal dalam jalur hamburan balokmenjaga keselarasan balok hamburan.Sel Dip UniversalKetika sel dip dimasukkan ke pemegang sel terminal pada sel memungkinkansistem untuk mengenali jenis sel dipasang dan menyesuaikan tegangan yang diberikan danoptik kompensasi tepat.Rutinitas pengukuran adalah sama dengan sel kapiler dilipat kecuali bahwa pengukuran FFR tidak digunakan. Elektroda pengukuran dip sel hanya 2mm terpisah dan diposisikan tepat di sebelah zona pengukuran. Ini menghilangkan efek elektroosmotik dan oleh karena itu kebutuhan untuk FFR bagian dari rutin pengukuran