固体粉末的zeta电位怎么测,粉末怎么测接触角

报价
100.00元每件

固体粉末测 Zeta 电位,核心是:先配成稳定悬浮液 → 用电泳光散射(ELS)测迁移率 → 软件算 ζ 电位。

测试原理(电泳光散射法 ELS)

粉末在液体中表面带电,形成双电层与滑动面。

加电场 → 颗粒电泳运动 → 激光多普勒频移测速度(迁移率 μ)。

用 Henry 方程换算 ζ:ζ= ε⋅ε 0 ⋅f(κa)μ⋅ηη:介质粘度;ε:介电常数;f (κa):常取 Smoluchowski(1,水体系) 或 Hückel(1.5)。

样品制备(Zui关键)

1. 介质选择

常用:1 mM KCl 水溶液(控制离子强度、减少 pH 漂移)

也可用:乙醇、异丙醇、缓冲液(pH 4–10 常用)

必须:纯水电导率 < 5 μS/cm(超纯水 / 去离子水)

2. 浓度

质量浓度:0.01%–1%(w/v)

太浓:颗粒干扰、多重散射;太稀:信号弱

3. 分散(防团聚)

称量:10–50 mg 粉末

加介质:10–50 mL

超声:冰浴超声 5–15 min(功率 50–100 W,防过热)

过滤(可选):0.22/0.45 μm 滤膜 除大颗粒

静置除气泡:5–10 min(气泡严重干扰)

4. 关键控制

pH:必须记录 / 控制;建议测 pH 3–10 曲线

温度:25°C 恒温(介质粘度稳定)

清洁:样品池 / 电极用 乙醇 + 超纯水 洗净,无残留

仪器操作(通用步骤)

开机预热:30 min,软件自检

参数设置

模式:Zeta(ELS)

温度:25°C

介质:水 / 乙醇(自动调用粘度、介电常数)

模型:Smoluchowski(f=1)

装样

注射器缓慢注入 zeta 专用样品池(带电极)

液面 没过电极、无气泡

擦净电极与透光面

测量

放入仓内,平衡 2 min

自动测 3–5 次,取平均值

清洗

纯水→乙醇→纯水冲洗,烘干备用

结果判读(mV)

|ζ| > 30 mV:分散稳定

20–30 mV:中等稳定

10–20 mV:不稳定,易团聚

|ζ| < 10 mV:极易团聚 / 絮凝

常见问题与注意

结果重复性差:分散不好、有气泡、浓度过高、电极污染

ζ juedui值偏低:介质离子强度太高、pH 接近等电点(IEP)

粉末不润湿:先加少量乙醇 / 表面活性剂预润湿再分散

大颗粒(> 20 μm):用 流动电位法(固体表面附件)更准

方法对比

电泳光散射(ELS):Zui常用,纳米–微米粉末,需稀释悬浮液

流动电位法:大颗粒、纤维、薄膜、多孔块体

电声法:高浓度 / 不透明 浆料,无需稀释

简易操作卡(可直接复制)

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固体粉末 Zeta 测试标准流程

1. 介质:1 mM KCl 超纯水

2. 浓度:0.05%–0.5% w/v

3. 分散:冰浴超声 10 min

4. 除气泡:静置 5 min

5. 仪器:25°C 恒温,Smoluchowski 模型

6. 测量:重复 3–5 次,取均值

7. 记录:ζ (mV)、pH、电导率、温度




粉末接触角测量主要有 压片法(静态光学法)、Washburn 动态渗透法 两种主流方法,另有 粉末床法、捕获气泡法 等辅助方案。下面分方法详细说明原理、步骤、适用场景与优缺点。

压片法(Sessile Drop / 座滴法)

原理:将粉末压制成致密、平整的片材,模拟块体表面,用光学接触角仪直接测液滴接触角。

1. 样品制备

设备:压片机 / 油压机(10–50 MPa)、模具(直径 8–13 mm)

步骤:

粉末烘干、过筛、除杂

装入模具,10–20 MPa 保压 30–60 s(压力过高会改变表面性质)

脱模,得到表面致密、无裂纹的圆片(孔隙率尽量<5%)

必要时:等离子清洗 / 乙醇超声 去表面污染物

2. 测量步骤

设备:光学接触角测量仪(含高速相机、注射泵、分析软件)

操作:

样品水平固定,载物台调平

微量注射:2–5 μL 液滴(水、乙醇、测试液体)

软件拟合轮廓(Young-Laplace),读出 θ

多点(≥5 点)平均,记录静 / 进 / 退角

3. 适用与局限

✅ 优点:直观、数值jingque、可测前进 / 后退角、表面自由能

❌ 缺点:

压片改变表面结构、粗糙度、孔隙,与松散粉末有偏差

亲水粉末易快速渗透,液滴消失快,难测稳定角

适用:疏水 / 弱亲水粉末、需jingque表面能、对比批次稳定性

Washburn 动态渗透法(Zui常用粉末法)

原理:粉末柱等效为毛细管群,液体靠毛细力上升 / 渗透;由渗透速率(质量 / 高度 - 时间)用 Lucas–Washburn 方程 计算等效接触角。

核心公式:

2

 = 

r⋅σ⋅cosθ

 ⋅t

h

:渗透高度;

t

:时间;

r

:等效毛细半径;

σ

:液体表面张力;

η

:粘度;

θ

:接触角

1. 样品与装置

样品管:石英 / 玻璃管(内径均匀,底部多孔滤片)

粉末:均匀填充、振实(保证柱密度一致)

设备:电子天平(0.1 mg)+ 渗透样品池 + 温控

2. 测量步骤

标定毛细半径 

r

用 完全润湿液体(如正己烷、十二烷,

cosθ=1

)测渗透质量 - 时间曲线

由斜率计算 等效毛细半径 

r

待测样品测试

同条件装粉,底部接触测试液体

天平实时记录质量随时间变化

以 质量 ² ∝ 时间 线性拟合,由斜率求 

cosθ

 与 

θ

3. 适用与局限

✅ 优点:反映真实松散粉末润湿性、适合亲水 / 快速渗透粉末、重复性好

❌ 缺点:间接测量、只能得等效角、无法区分前进 / 后退、需标定、耗时

适用:绝大多数粉末(尤其亲水)、颗粒 / 多孔材料、润湿动力学

其他方法(补充)

1. 粉末床法(薄层法)

粉末均匀铺在双面胶 / 基底上,形成薄层

滴 0.5–2 μL 极小液滴,快速拍照测角

适用:超细粉、易压碎、不宜压片;但受粗糙度影响大

2. 捕获气泡法(浸入法)

样品压片 / 粉末床浸入液体中,底部鼓气泡

测气泡在固面的接触角(水中气泡法)

适用:超亲水、易溶解、强吸水粉末

方法对比(速查)

表格

方法原理设备优点缺点适用粉末

压片法光学液滴接触角仪 + 压片机jingque、直观、可测表面能压片改变结构、亲水难测疏水、稳定、需jingque数据

Washburn毛细渗透动力学天平 + 渗透池真实松散粉末、适合亲水间接、需标定、等效角绝大多数、亲水、超细

粉末床法薄层液滴接触角仪无需压片、快粗糙、误差大超细、易脆、不宜压片

气泡法浸入气泡接触角仪 + 液槽适合超亲水 / 易溶操作复杂、间接强吸水、水中易溶

关键影响因素(必控)

样品制备

压片压力、密度、均匀性

粉末干燥、除油、无尘(等离子清洗)

测试前恒温恒湿平衡(23±1℃、50±5%RH)

测试条件

液滴体积:1–5 μL(过小易挥发、过大重力变形)

温度:每升 1℃,θ 约降 0.3–0.8°

平衡时间:亲水快测、疏水稳定 30–60s

选择建议

常规研发、对比粉末:优先 Washburn 动态渗透法(Zui接近真实粉末)

疏水粉末、需表面自由能:压片法 + 光学接触角仪

超细 / 易溶 / 强亲水:粉末床法 / 水中气泡法


关键词

固体粉末的zeta电位怎么测 , 粉末怎么测接触角

更新时间
黄金会员:第1年
统一社会信用代码
91341100MAEGW3GQ4B
成立日期
2025年04月11日
法定代表人
黄九清
注册资本
500

主营产品

金属检测,高分子材料,国军标测试、gjb150可靠性检测、检测环境可靠性测试、汽车电子产品检测

经营范围

许可项目:检验检测服务(依法须经批准的项目,经相关部门批准后方可开展经营活动,具体经营项目以相关部门批准文件或许可证件为准)一般项目:计量技术服务;技术服务、技术开发、技术咨询、技术交流、技术转让、技术推广(除许可业务外,可自主依法经营法律法规非禁止或限制的项目)

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