美國DTI公司推出DT-330電聲法zeta電位和孔表面電位分析儀
2020-12-05 儀器信息網近日，美國分散技術公司（DTI ）推出了新一代DT-330型電聲電振法電位分析儀，既可在原濃液環境下測量固體顆粒zeta電位，也可測量塊狀或粉狀固體孔表面電位。同時，公布了最新一代超聲法在線粒度分析儀—— DT-500型。
目前，流行的粒度測定方法是雷射粒度法（小角雷射散射法），但是，這種方法致命的缺點就是必須對樣品進行稀釋，並且樣品最好不帶顏色，對光的吸收不能太強。同樣，測量zeta電位的動態光散射技術也要求在極稀的分散體系中進行，並且樣品粒徑不能大於幾個微米（一旦顆粒產生定向運動——沉澱，就偏離了該方法的測量原理）。其實，基於同樣的瑞利散射原理，如果用聲波代替光波，就能夠成功地克服上述缺陷。
19世紀七八十年代，亨利、廷德爾和雷諾首次研究了與膠體相關的聲學現象--聲音在霧中的傳播。散射理論的創始人洛德·瑞利也將他的散射理論中的書命名為「聲音理論」。 他把計算方式主要運用到了聲音，而不是用在由光學的研究中。由於理論計算的複雜性, 聲學更多的依賴於數學計算而不是其他傳統的儀器分析技術。隨著計算機快速時代的到來和新理論研究方法的發展，今天很多問題已經在美國DTI公司有了清晰的答案。
享譽世界的DT-1200系列粒度和Zeta電位分析儀, 利用超聲波在含有顆粒的連續相中傳播時，聲與顆粒的相互作用產生的聲吸收、耗散和散射所引起的損失效應來測量顆粒粒度及濃度，採用專利電聲學測量技術測量膠體體系的Zeta電位。對於高達50％（體積）濃度的樣品，無需進行樣品稀釋或前處理即可直接測量。甚至對於漿糊、凝膠、水泥及用其它儀器很難測量的材料都可用DT-300直接進行測量，粒度適用範圍從5nm到1mm。
DT-300超聲探頭（Zeta Probe）能直接在樣品的原始條件下測量zeta電位，允許樣品濃度高達50％（體積）。DT-300 結構設計緊湊，外置Zeta電位滴定裝置(DT-310).自動滴定裝置可自動、快速地判斷等電點，可快速得到最佳分散劑和絮凝劑。對粒度和雙電層失真進行自動校正。該儀器的軟體易於使用，通用性強，非常適用於科研及工廠的優化控制。
在此基礎上，DTI公司董事長Andrei Dukhin博士與美國康塔公司首席科學家Matthias Thommes博士通力合作，開創了電聲電振效應測量固體孔道內表面zeta電位的專利方法，並用於WAVE系列和DT-300型, 成就了實現兩種電位測定的DT-330型。電聲電振法理論上沒有分析限制，只要固體樣品能被某種液體浸潤即可進行分析，操作簡單。
隨著對高濃度在線粒度靈活監測的需求擴大，DTI公司開發了新一代DT-500型在線粒度分析儀，其功能和參數等同於DT-100型超聲粒度分析儀，但其樣品池採用了一次性的柔性模塊（照片上的綠色部分）。它易於安裝或取下（幾分鐘），消除了清洗過程，大大簡化維護程序, 降低了應用成本。在樣品池頂部和底部的模塊組件用於連接到各種不同的管道，可以很容易地根據現場需求進行修改。這種管路修改不會影響儀器的性能。超聲發生器和接收器之間的間隙仍然是可自動可調的，其電子控制箱和軟體與DT-100是一樣的。
該儀器已經應用於美國某製藥公司研磨在線監測，並通過了初步的滅菌工序與125℃的蒸汽考驗。
美國分散科技公司（DTI）成立於1996年，專注於非均相體系表徵的科學儀器業務。 DTI開發的基於超聲法原理的儀器主要應用於在原濃的分散體系中表徵粒徑分布、 zeta電位、流變學、固體含量、孔隙率，包括CMP漿料，納米分散體，陶瓷漿料，電池漿料，水泥家族，藥物乳劑等，並可應用於多孔固體。DTI享有7項美國專利，並在ISO參與領導組織超聲法粒度分布國際標準和電聲法測量Zeta電位國際標準的制定。
DTI從成立之初就與美國康塔儀器公司有著廣泛的合作，目前康塔儀器公司負責DTI在歐洲大陸，英國及中國大陸的全部業務，WAVE系列由康塔公司負責銷售。
利用DT系列儀器,我們能夠分析：
l 濃漿中粒度分布
l 濃漿Zeta電位
l 多孔材料的表面Zeta電位
l 等電點
l 孔隙率
l 高頻流變學
l 表面活性劑優化
l 表面活性劑配伍優化
l 非水相和水相電導率
l 微流變
l 固體含量
l 德拜長度
在科研領域, 利用DT系列儀器發表的文獻主要集中於如下應用：
l 方法驗證：利用聲學與電聲學測定粒度分布和Zeta電位。
l 納米技術：顆粒大小和Zeta電位
l 生命科學與製藥
l 陶瓷
l CMP研磨漿液：大顆粒含量
l 水泥： zeta電位滴定
l 礦漿
l 顏料
l 在極高離子強度下的Zeta電位（海水環境）
l 多孔固體的表面Zeta電位
l 塗料
l 乳製品：液滴大小和脂肪含量
l 乳液和微乳液
l 化妝品：納米粒子含量
（1）儀器可以測量的超聲衰減譜遠遠超過50％（體積），但用於從該數據計算PSD的理論將濃度限制在50％（體積）；同樣，計算ζ電位的理論限定濃度為40％（體積）。在全範圍內，等電點的pH值是準確的，但是，ζ電位的絕對值的降低會使體積分數限定在一定範圍內。
（2）為滴定實驗，可能有必要使用外部循環泵，以提供試劑與相當粘稠的樣品之間充分混合。
（3）在計算粒度時，因為聲波響應與顆粒移動相關，顆粒黏度實際是非常重要。例如，在凝膠或其他結構化系統中，該「微黏度」應該是顯著小於用傳統流變儀測得的介質黏度，其所測量的黏度比顆粒黏度大得多的。
（4）為zeta電位測量時的粒度範圍可能依賴於顆粒與介質的密度對比度。
欲了解更多信息，請聯繫jeffrey.yang @ quantachrome.com ，或致電800－810－0515 美國康塔儀器北京代表處http://www.quantachrome.com.cn
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