ZetaAPS 粒度及 Zeta 電位分析儀在有色樣品中的應用展現了顯著的技術優(yōu)勢,其核心在于采用聲衰減光譜技術和多頻電聲測量,避免了傳統(tǒng)光學方法受顏色干擾的局限。以下從技術原理、實際應用和操作優(yōu)勢三方面展開說明:
一、技術原理與抗干擾機制
聲衰減光譜技術
ZetaAPS 通過測量 1-100 MHz 頻率范圍內的聲衰減信號來分析顆粒粒度分布。聲波穿透能力強,不受樣品顏色或光吸收的影響,即使是高濃度(如 60% 體積比)、不透明或深色樣品(如炭黑、TiO?漿料)也能直接測量,無需稀釋。例如,在鋰電池陰極材料的研究中,聲衰減技術測得的粒度分布比掃描電鏡(SEM)更具統(tǒng)計代表性,且避免了稀釋導致的顆粒團聚風險。
多頻電聲 Zeta 電位測量
該技術通過檢測顆粒在電場中的振動響應計算 Zeta 電位,無需依賴雙電層模型或光學信號。對于有色樣品(如染料溶液或金屬納米顆粒),其表面電荷性質可直接通過電聲信號反映,不受顏色導致的光散射干擾。
二、典型應用領域與案例
以下胤煌科技實驗室為某企業(yè)做的一個深顏色樣本檢測案例
稀釋對傳統(tǒng)設備的檢測結果可能造成系統(tǒng)性偏差。DLS檢測結果粒徑高估(偏差>50%)、分布展寬。光阻法檢測造成顆粒計數缺失、分布失真。而 ZetaAPS 通過無需稀釋、抗顏色干擾、多參數同步檢測,從根本上避免了這些問題,為深色復雜體系提供了更可靠的表征手段。
ZetaAPS粒度及Zeta電位分析儀
深顏色樣品
第一次測試數據
第二次測試數據
平行測試2次數據差異較小,平行性較好
ZetaAPS 通過聲衰減光譜技術和多頻電聲測量,解決了深顏色、高濃度樣品的檢測難題。在胤煌科技實驗室的技術支持下,通過精準的顆粒特性分析,推動了樣品工業(yè)化應用。這一案例充分體現了 ZetaAPS 在無需稀釋、抗干擾、多參數同步檢測方面的優(yōu)勢,為化工、環(huán)保等領域的復雜體系分析提供了創(chuàng)新范式。
三、操作優(yōu)勢與樣品兼容性
無需稀釋與預處理
傳統(tǒng)光散射方法需稀釋樣品以降低吸光度,可能改變顆粒表面電荷狀態(tài)。ZetaAPS 允許直接測量高濃度(0.1-60% 體積比)、高粘度或非水體系,例如原油、煤漿等深色樣品。此外,其攪拌或泵送系統(tǒng)可避免顆粒沉降,確保測量準確性。
多參數同步檢測
除粒度和 Zeta 電位外,儀器還可實時測量 pH、電導率、溫度和聲速等參數。例如,在 CMP 漿料分析中,結合 Zeta 電位與電導率數據可更全面評估顆粒 - 溶液相互作用。
硬件設計優(yōu)化
鍍金浸入式探頭:適用于獨立容器或樣品池,減少污染風險,尤其適合貴重或易變質的有色樣品(如生物膠體)。
自動滴定功能:快速定位等電點(IEP),例如在涂料分散體系中,通過滴定曲線可直觀顯示 pH 對 Zeta 電位的影響,指導配方優(yōu)化。
四、總結
ZetaAPS 通過聲衰減和電聲技術,有效解決了有色樣品的光干擾問題,在納米材料、化工、環(huán)境等領域展現了廣泛應用價值。其無需稀釋、多參數同步檢測的特點,為高濃度、深色或復雜體系的顆粒表征提供了可靠方案。無論是實驗室研究還是工業(yè)生產,ZetaAPS 均能快速、準確地提供粒度分布和 Zeta 電位數據,助力材料性能優(yōu)化與工藝控制。
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