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Z-Durchschnittsgröße bestimmt durch DLS
Ergebnisse der dynamischen Lichtstreuung (DLS) werden oft im Z-Durchschnitt ausgedrückt. Der Z-Durchschnitt entsteht, wenn DLS-Daten mittels der Kumulantentechnik analysiert werden.
Das Zeta-Potential ist die Ladung auf einem Teilchen in der Scherebene
Das Zeta-Potential ist die Ladung eines Teilchens an der Scherebene. Dieser Wert der Oberflächenladung ist nützlich, um Wechselwirkungen zwischen Teilchen in der Suspension zu verstehen und vorherzusagen. Die Manipulation des Zeta-Potentials ist eine Methode zur Verbesserung der Aufhängungsstabilität bei Formulierungsarbeiten oder zur Beschleunigung der Partikelfloknulation zur Wasserbehandlung. Die Messung des Zeta-Potentials durch elektrophoretische Lichtstreuung ermöglicht es, die Auswirkungen verschiedener Strategien zur Manipulation des Zeta-Potentials zu bewerten. Die elektrophoretische Lichtstreuung nutzt die Tatsache aus, dass ein geladenes Teilchen auf ein angelegtes elektrisches Feld reagiert.
Die Teilchenbewegung durch das angelegte elektrische Feld wird durch Lichtstreuung gemessen. Die Teilchen werden mit Laserlicht beleuchtet und streuen daher Licht. Die Frequenz des gestreuten Lichts ist eine Funktion der Teilchengeschwindigkeit aufgrund der Dopplerverschiebung. Dies erklärt einen weiteren Namen für diese Technik: Laser-Doppler-Elektrophorese. Ein zweiter Lichtstrahl (der Referenzstrahl) wird mit dem gestreuten Strahl gemischt, um die Frequenzverschiebung im gestreuten Licht empfindlich zu extrahieren. Siehe die Abbildung unten, die zeigt, wie der gestreute Strahl sich mit dem Referenzstrahl am Zeta-Potentialdetektor unten rechts mischt. Die gemessene Größe der Frequenzverschiebung wird dann verwendet, um die Teilchengeschwindigkeit zu bestimmen.
Optische Anordnung zur Zeta-Potentialmessung im SZ-100
Anhand des bekannten angelegten elektrischen Feldes und der gemessenen Teilchengeschwindigkeit lässt sich die Teilchenmobilität leicht bestimmen. Das Zeta-Potential wird dann aus der Mobilität mittels eines Modells berechnet, von dem das gebräuchlichste das Smoluchowski-Modell ist. Die einzigen Parameter, die zur Bestimmung des Zeta-Potentials erforderlich sind, sind die dielektrische Konstante der Flüssigkeit, der Brechungsindex und die Viskosität. Das macht die Technik schnell und zuverlässig.
Das bekannte elektrische Feld und die gemessene Teilchengeschwindigkeit ermöglichen die Berechnung der Teilchenmobilität und bei Modellwahl das Zetapotential.
Viele Umweltfaktoren beeinflussen das Zeta-Potenzial, darunter der pH-Wert. Eine manuelle oder automatische pH-Titration kann sowohl den isoelektrischen Punkt als auch die Bereiche des maximalen Zeta-Potentials und damit auch die vorhergesagte Stabilität bestimmen.
In der Praxis werden Messungen durchgeführt, indem eine kleine Menge Suspension oder Emulsion der Messzelle hinzugefügt und die Zelle ins Instrument eingefügt wird. Die Instrumentensoftware bestimmt dann automatisch die entsprechende elektrische Feldstärke, passt die Referenzstrahlintensität an, um das optimale Signal-Rausch-Verhältnis sicherzustellen, sammelt und analysiert die Daten und präsentiert die Ergebnisse dem Benutzer. Oft ist der Einfluss von H+ oder anderen Ionen auf das Zeta-Potenzial wichtig. Im ersten Fall kann eine pH-Titration durchgeführt werden, im zweiten Fall wird die Ionenkonzentration variiert (meist auf logarithmischer Skala) und eine Reihe von Zeta-Potentialmessungen durchgeführt. Erhebliche Arbeitseinsparungen können durch den Einsatz eines automatisierten Titrators zur Anpassung des pH-Werts der Probe erzielt werden.
Das Zeta-Potenzial einer Probe wird meist als Indikator für die Dispersionsstabilität verwendet. Große Zeta-Potentiale sagen eine stabilere Dispersion voraus. Eine schnelle und genaue Messung des Zeta-Potenzials mit dem nanoPartica SZ-100V2 kann das Verständnis von Aggregation und Fraktionierung in Proben verbessern und den Prozess der Entwicklung stabiler Formulierungen beschleunigen, sei es Dispersionen, Emulsionen oder Suspensionen.
Die Messung des Zeta-Potenzials, also der elektrostatischen Anziehung/Abstoßung, ist für viele Branchen von Bedeutung – von der Pharmaindustrie über die Mineralverarbeitung bis hin zur Wasseraufbereitung und Zusätzen für die Elektronik. Der SZ-100V2 ermöglicht eine schnelle, zuverlässige und genaue Messung des Zeta-Potenzials.
Nanopartikel-Analyzer
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