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【应用——测试方案】双向往复流动电势法测量微球颗粒的zeta电位

更新时间:2024-03-11       点击次数:904

 

双向往复流动电势法测量微球颗粒的 zeta 电位 

 

        血液净化在医疗行业的应用越来越广泛,它的原理是将病人的血液引出体外,再通过一种血液净化装置,将病人血液中的有毒物质去除,将净化后的血液重新输入病人体内,以达到治疗疾病的目的。在血液净化装置中,通常采用特制的具有吸附特性的微球颗粒(通常直径 1mm 左右)吸附血液中的有毒物质。因此,微球颗粒的吸附性对于血液净化的效果尤为重要。而微球颗粒与被吸附物质的 Zeta 电位关系是影响吸附效果的重要的指标之一。准确的测量 Zeta 电位不仅能够有效的帮助科研人员对所研制的微球性能进行评价,还有助于科研人员开发新型高效微球颗粒。本文论述的一种微球颗粒的 Zeta 电位测量方法。

 

ZPA-20.jpg

 

     测量仪器:

          

         本次测量采用德国 Dataphysics(德飞)公司生产的固体 Zeta 电位测试仪 ZPA20(图 1,图 2),该仪器采用流动电势/电流的原理,具有自主研发技术——双向往复流动,该技术使测量更准确,耗时更短。主要用于固体材料的 Zeta 电位,如:片状固体材料,纤维,颗粒,粉末等等。

 

(图1Zeta电位测试仪ZPA20

 


 

(图2ZPA20 固体Zeta点位测试仪结构示意图

 


 

 

 

(图3)颗粒样品专用测量单元

 

 

   测量原理:

 

 对于本次测量,当血液流经净化装置时,微球颗粒在血液环境中会产生表面电荷,即Zeta电位,当微球颗粒所带电荷与血液中的致病物质所带电荷相反时,微球颗粒就将致病物质吸附至其表面,Zeta电位越大,吸附越强,血液净化效果越好。

 ZAP20 固体Zeta电位测试仪采用德国 dataphysics 公司Zhuan利技术的双向往复流动电势(流动电流)的原理。电解质溶液沿固体样品表面双向往复流过。即可单向测量又可双向测量。因此,能够快速准确的测量流动电位(势)和当前施加的压力等。

 

   
       实 验:

 

   将装填好微球颗粒的样品单元固定在仪器上。采用70mg/L的氯化钾溶液作为电解液,装置于仪器的液体通道中,只需在专用的软件上点击“start” 按键,仪器将会自动的推动液体周期往复的流过装有微球颗粒的样品单元,在测量过程中,软件会依次测量当前溶液的电导率、pH值、以及流动电势与仪器内部泵压力的关系,最终计算得到微球表面的Zeta电位,测量结果见下图5

 

 

image.png

(图5)测量结果软件界面

 

    

   按照同样方法,重复2次平行实验,得到Zeta电位结果如下图6和图7


 image.png

(图6)第一次重复测量结果

 

 image.png

(图7)第二次重复测量结果


 

       测量结果:

   本实验在PH5.5的氯化钾溶液中,测量三次的微球表面的Zeta电位分别为:10.38mV, 10.81mV, 10.68mV。对测量结果取平均值,最终得到在测量环境中,微球颗粒的Zeta电位在10.62mV左右。

 

 

 

       结 论:

             流动电势/电流的方法是一种准确、简单、高效的Zeta电位测量方法,适用于微球颗粒等固体材料的Zeta电位测量。德国Dataphysics (德飞)公司生产的Zeta电位测试仪ZPA20,采用双向往复流动电势/电流的zhuan利技术,具有重复性好,操作简单,自动化强,测量速度快等特点。

 

 

 

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