双电层对于动态光散射粒径测试了局的影响

图1. 带电颗粒示意图
分散在极性分散剂中的带电颗粒往往拥有肯定厚度的双电层(缜密电位层和滑移剪切层)?帕T诓祭驶疃墓讨幸曰萍羟胁阄烨底稣寤疃,即双电层对于颗粒的尺寸有所贡献,从而造成颗粒检测了局相较其现实尺寸偏大。
选取200nm聚苯乙烯尺度球作为指标系统,其固含量为1%,TEM测试值为203±5nm,PCS(动态光散射)测试值为204.5±5.5nm。将该尺度样品用分歧浓度的NaCl水溶液稀释200倍,配置成为一系列样品,用丹东VIP888官网仪器公司的研造的BeNano 90 Zeta纳米粒度及电位分析仪检测粒径和Zeta电位,看看双电层对于粒径了局的影响。
测试了局和会商
通过使用BeNano 90 Zeta纳米粒度及电位分析仪得到了一系列分歧NaCl浓度下200nm聚苯乙烯尺度球颗粒的粒径和Zeta电位信息。

图2. 在分歧浓度的NaCl溶液下的测试了局。
(a)电导率随NaCl浓度的变动曲线
(b)Zeta电位随NaCl浓度的变动曲线
(c)粒径随NaCl浓度的变动曲线
在用电泳光散射测试Zeta电位过程中,我们同时能够得到溶液的电导率,如图2(a)所示。从中能够看到,电导率和NaCl浓度成正比。这是由于NaCl是强酸强碱盐,在水溶液中离解充分。这也展示了BeNano 90 Zeta测试电导率测试的正确性。
图2(b)中展示了分歧浓度NaCl溶液中样品的Zeta电位D芄豢吹饺缦戮跋螅阂皇茄吩诜制缗ǘ鹊NaCl溶液中Zeta电位均为负值,注明样品颗粒表表带负电荷。二是随着NaCl浓度增长,样品的Zeta绝对值逐步变幼。固然数据点有肯定散布,但是还是能够看出Zeta电位绝对值随NaCl浓度增长呈降低趋向。这是由于NaCl浓度升高导致了样品颗粒周围环境中的离子强度的增长,对于颗粒Zeta电位的屏蔽成效越强,从而导致了Zeta电位绝对值的降低。
图2(c)中展示了颗粒的粒径随NaCl浓度的变动D芄豢闯,NaCl浓度越高(>100mM),所测粒径越靠近200nm的标称值且根基恒定。在NaCl浓度为0(蒸馏水)前提下,此时测得的粒径为215nm,显著高于200nm的标称值。这是由于颗粒周围环境中离子较少,颗粒的双电层处于发展状态导致的。随着NaCl浓度升高,周围环境中的离子强度上升,对于颗粒Zeta电位的屏蔽作用增长,也压缩了双电层的尺寸,以至粒径逐步靠近标称值。
总结
本尝试调查了分歧NaCl浓度下200nm的聚苯乙烯球的粒径和Zeta电位随盐浓度变动的关系。钻研批注,样品的双电层对于动态光散射检测颗粒的粒径了局拥有贡献,在低离子强度环境中,双电层是发展状态,粒度了局比真实值大。对于钻营粒径测试正确性高的用户来讲,该当在测试过程中把稳双电层对于测试了局的影响。当发现对了局影响较大时,能够适当增长分散介质的离子强度(好比用较高浓度的NaCl溶液)限度颗粒的双电层发展量,从而能得到更正确的粒度了局。