ナノ粒子解析装置 nano Partica SZ-100シリーズ

概要

粒子径分布測定装置ラインナップ


※クリックすると拡大します

動的光散乱式粒子径分布測定装置に新モデル登場!

シングルナノ粒子の評価をより高感度・高精度に1台3役(ナノ粒子測定・ゼータ電位測定・分子量測定)
ナノ粒子のキャラクタリゼーション解析に必須

特長

  • ナノサイズのキャラクタリゼーションを解析する重要な3つの要素測定(ナノ粒子測定・ゼータ電位測定・分子量測定)を一台に集約。
  • ppmオーダの希薄系から数十%レベルの高濃度試料まで、そのままの状態でのサンプリング・測定が可能。
  • 微小容量電気泳動セル 独自の開発により、わずか100μLサンプリングでのゼータ電位測定。
  • コロイド粒子、機能性ナノ材料、高分子、ミセル、リポソーム、ナノカプセルなど幅広い応用分野に適合。
    サンプリング後は測定開始ボタンを押すだけの使い易いシンプルなオペレーション。

幅広いアプリケーション

●セラミックナノ粒子
●金属ナノ粒子
●カーボン
●製薬
●ウィルス
●塗料・顔料
●化粧品
●ポリマー
●食品
●CMP

粒子径測定

・超ワイドダイナミック測定レンジ:0.3nm〜8000nm
・NEDO国家プロジェクトとの共同開発コリレータ採用による高性能化を実現。
・シングルナノ粒子専用光学系に、低迷光90度光学系を採用。
・幅広い測定試料濃度範囲
 デュアル光学系の採用により、スラリーや顔料など高濃度試料から、ミセルやポリマーなど希薄試料の測定に対応。

ゼータ電位測定

・標準装備されたHORIBA独自開発のマイクロセルにより、わずか100μLのサンプリング容量で測定可能。

粒子径分布測定例


●リゾチーム(卵白由来) 酢酸バッファ pH4.3
 分子量:約14000 濃度:0.1mg/mL 平均直径:4.0nm


●塩酸チアミン(ビタミンB1塩酸塩)
 分子量:337 濃度:300mg/mL 平均直径:0.5nm

ゼータ電位測定例


●NIST SRM1980 α-FeOOH 移動度:2.53±0.12μmcm/Vs
 <測定結果>移動度:2.53μmcm/Vs,ゼータ電位:32.9mV


●ルドックス® TM SiO2, 0.01mol/L KCl
 <測定結果>ゼータ電位:-38.3mV

※クラス1レーザ製品

・粒子径測定原理・ゼータ電位測定原理・分子量測定原理は「技術ページ」をご覧ください。
・粒子径測定・ゼータ電位測定・分子量測定のアプリケーションノートは「アプリケーション・その他資料ページ」をご覧ください。


希望販売価格 


製造会社: HORIBA

仕様

  • SZ-100-S 測定仕様

モデル名

SZ-100-S(粒子径、分子量測定のみ)

測定原理

粒子径測定:光子相関法
分子量測定:静的光散乱Debyeプロット法

測定範囲

粒子径:0.3nm~8μm(直径)
分子量:1000~2×10 7( Debyeプロット)
    540~2×10 7( MHS式) ※1

最大試料濃度

40wt% ※2

粒子径測定精度

ISO13321:1996, JIS Z8826:2005に準拠
NISTトレーサブルポリスチレンラテックス100nmに対して
測定精度±2%(ただし、標準粒子自体のバラつきを含まない)

粒子径測定角度

90°および173° (ただし、試料濃度による)

セル

キュベットセル

測定時間

通常約2分(粒子径測定時、測定開始から結果表示まで)

必要試料量

最少12μL ※3 ~1000μL(ただし、セル材質による)

使用可能分散媒

水、エタノール、有機溶媒(ただし、セル材質による

※1:Mark-Howink-Sakurada式より算出(試料に依存します)
※2:試料に依存します
※3:F:マイクロセル(h=8.5mm)使用時

  • SZ-100-Z 測定仕様(粒子径、分子量測定はSZ-100-Sと同じ)

モデル名

SZ-100-Z(ゼータ電位測定ユニット付き)

測定原理

ゼータ電位測定:電気泳動レーザードップラー法

測定範囲

-200~+200mV

測定サイズ範囲

2.0nm~100μm ※4

測定導電率範囲

0~20S/m ※5

最大試料濃度

40wt% ※6

セル

専用電極付セル

測定時間

通常約2分

必要試料量

100μL

使用可能分散媒

※4:試料に依存します
※5:試料導電率は0~2S/m
※6:試料に依存します

  • 装置仕様(SZ-100-S/SZ-100-Z 共通)

本体仕様

インターフェース

USB 2.0(測定部とPC間)

測定部光学系

光源:半導体励起固体レーザ 532nm 10mW
検出器:光電子増倍管(PMT)

レーザ分類

クラス1

使用温度・湿度

15~35℃、RH85%以下(ただし、結露しないこと)

ホルダ温度温調設定温度

1~90℃(電極付きセル、プラスチックセルは70℃まで)

パージ

ドライガス配管接続可能

電源

AC100-240V、50/60Hz、150VA

外形寸法

385(D)×528(W)×273(H)mm(ただし、突起部は除く)

質量

25kg

PC関連仕様

パソコン本体

IBM PC/AT互換性で該当するOSのシステム要件を満たすもの

インターフェース

USB 2.0

OS

Windows® XP™32ビット、Vista™32ビットおよび7™32/64ビット
(日本語表示には日本語Windows®が必要)

プリンタ

上記OSに対応するプリンタ

操作方式

上記OSの環境下でのマウス、キーボードによる入力

外形寸法図・他(単位:mm)

外形寸法図(単位:mm)

測定原理

  • 粒子径測定原理

動的光散乱法による微粒子サイズの測定方法は、溶液中に分散するブラウン運動をしている粒子にレーザ光を照射し、粒子からの散乱光を光電子増倍管(PMT)で検出します。大きな粒子ほど遅く、小さな粒子ほど速いブラウン運動をしているので、粒子からの散乱光はこの動きの速さに応じたゆらぎをもった信号として検出されます。得られた信号を、光子相関法による解析で、自己相関関数を求め、粒子径とその分布を算出します。

自己相関関数と粒子径の関係

自己相関関数※の算出は、ある任意の時間(t)における散乱光強度と、そのτ時間後の強度の差の比較をしたものです。大きな粒子ほどゆっくりとした動きをしているので、τ時間後の動き(変化)は少なく緩やかな減衰曲線となり、小さな粒子ほど速く活発に運動しているので、τ時間後に変化が大きくなります。2種類の大きさの粒子が混じっているときには、上図のように2つのショルダーを持つ関数になります。この粒子の動きによるパターンの変化が拡散係数(D)として定量化され、粒子径との関係式:ストークス・アインスタインの式から粒子径(d)が求められます。(下式参照)

※自己相関関数:散乱光強度のゆらぎを時間変化で求めたものを二次関数で示したもの。任意の時間(t)における散乱光強度と、そのτ時間後の強度を比較する。

ストークス・アインスタインの式により、拡散係数から粒子径(d)を求める。

■二次の自己相関関数の式

■ストークス・アインスタインの式

D: 拡散係数 k: ボルツマン定数 : 散乱ベクトル
T: 絶対温度 τ: 遅れ時間 η: 分散媒の粘度 : 粒子径(直径)

  • ゼータ電位測定原理(電気泳動ドップラー法)

溶液中に分散している微粒子やコロイドは、プラスもしくはマイナスに帯電しており、その周囲を逆の電荷を持つイオンが取り巻いて熱運動をしています。そこへ電場を与えると、粒子の電荷と逆の電位方向へ移動します。移動速度は電荷量に比例します。移動時に光を照射すると、その移動速度に応じてドップラー・シフトを起こした散乱光が観察され、シフト量は移動速度に比例します。すなわち、散乱光の周波数変化量を測定することで、粒子のすべり面での電位=ゼータ電位が測定されます。微粒子の表面状態を把握する指標として、ゼータ電位を測定し、分散性や微粒子の機能性改善に役立てられています。

◎電気泳動法

ゼータ電位を測定する手法は既に幾つか確立されていますが、HORIBAでは電気泳動法を採用しています。溶媒中(溶媒の屈折率=n)に分散している試料粒子に、レーザ光(波長=λ)を照射し、電場を与えたときに(電圧=E)、検出角度θで捉える周波数変化には、粒子が移動する速度(V)および移動度(U=V/E)と次の関係が成り立ちます。

求められらた電気移動度とゼータ電位との関係には次の式が成り立ちます。

ζ :ゼータ電位 :電気移動度 :電圧 n :溶媒の屈折率
ε :溶媒の誘電率 η :溶媒の粘度 f(κa) :ヘンリー係数

 

  • 分子量測定原理

試料濃度を調整して静的光散乱法による計測を行い、Debyeプロットを用いての絶対分子量を計算する方式です。合成高分子やタンパクなどの生体高分子まで、幅広く対応します。同一サンプリングで動的光散乱法による粒子径も測定ができます。代表的な標準試料やサンプルを用いた測定例を示します。

ダウンロード

分子量測定関連アプリケーションノート

ポリスチレンF288の分子量測定

ポリスチレンF128の分子量測定

ポリスチレンF380の分子量測定

サッカロースSRM17fの分子量測定

ポリスチレンF10の分子量測定

ナ ノ粒子径分布関連アプリケーションノート

10%脂肪乳剤の粒子径測定

DDS 用リポソームの粒子径測定

もっと見る

 

カタログ

ナノ粒子解析装置 nano Partica SZ-100シリーズ

 

製品ご紹介ビデオ

粒子径測定方法、ゼータ電位測定及び分子量測定を動画でご紹介。
また測定原理をアニメーションでご説明いたします。

SZ-100 製品ご紹介ビデオはこちら

アクセサリ

サンプリングセル

試料量や溶媒に応じて選択できます。




ゼータ電位測定用 ディスポセル
(ゼータ電位と粒子径測定が可能、100μL、水性)

セル名称

測定対象

備考

A

ディスポセル

粒子径

プラスチック 4 面透過 100 個入り 製品に1 箱(100 個)付属
全量4000μL(最小サンプリング容量1000μL)

B

セミマイクロセル

粒子径
分子量

石英 4 面透過 
全量1600μL(最小サンプリング容量400μL)

C

ガラスセル

粒子径
分子量

ガラス 4 面透過 製品に1 個付属 
全量4000μL(最小サンプリング容量1000μL)

D

セミマイクロディスポセル

粒子径

プラスチック 2 面透過 100 個入り 
全量800μL(最小サンプリング容量400μL)

E

栓付セル

粒子径
分子量

石英 4 面透過 
全量4000μL(最小サンプリング容量1000μL)

F

マイクロセル(側方のみ)

粒子径
分子量

石英 3 面透過 側方測定のみ可 
全量30μL(最小サンプリング容量12μL)

G

サブマイクロセル

粒子径
分子量

石英 4 面透過 
全量750μL(最小サンプリング容量250μL)

H

フローセル

粒子径
分子量

石英 3 面透過 全量100μL(最小サンプリング容量100μL) 
pH コントローラ接続継手付き

I

ゼータ電位測定用ディスポセル

ゼータ電位

水用 20 個入り

J

ゼータ電位測定用ガラスセル

ゼータ電位

有機溶媒用 金メッキ電極50 本・
PTFE(フッ素系樹脂)蓋・専用栓2 個付属

 

pHコントローラー LY-711

LY-711は、試料液のpHおよび濃度を設定値に調整することができるpHコントローラーです。
また、ペリスタポンプユニットを使用して、ナノ粒子解析装置SZ-100のフローセルに試料を循環し、設定したpHや濃度での試料の粒子径やゼータ電位の自動測定ができます。

  • SZ-100と通信し、SZ-100ソフトウェアから操作可能。
  • 小型・軽量化(従来体積比1/4 ※当社比 本体のみ)
  • 省電力化(消費電力30%減 ※当社比)
  • pH・ゼータ電位トレンド測定対応

モデル名

LY-711-1

LY-711-2

ビュレット本数

1本

2本

pH調整範囲

pH1.00 ~ 13.00

ビュレット容量

5mL

ビュレット精度

精度

5mL±0.01mL

再現性

5mL±0.003mL

ディスプレイ

LCD (白色LEDバックライト付)

使用環境

温度

15~35℃

湿度

相対湿度85%以下(ただし結露しないこと)

電源・消費電力

AC100 - 240V, 50/60Hz, 45VA

外形寸法

本体 (配管除く)

141(W) x 296(D) x 367(H) mm

ペリスタポンプ

124(W) x 202(D) x 122(H) mm

マグネチックスターラー

107(W) x 206(D) x 331(H) mm

質量

本体

約4kg

ペリスタポンプ

約1.7kg

マグネチックスターラー

約2kg

ポンプ吐出量

60mL/min以上

制御

SZ-100 ソフトウェアより制御

インターフェイス

専用ケーブルを使用

接続可能セル

電極付セル
フローセル

拡張性

マグネチックスターラー

マグネチックスターラー

滴定容器内の回転子の電磁回転用オプション
※写真はマグネチックススターラーとの組み合わせ例です。


製品紹介ビデオ

ナノ粒子解析装置 nano Partica SZ-100(3:19)
ナノ粒子解析装置 nano Partica SZ-100(3:19)

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