成就微觀無限潛能 Unleash the power of micromaterials

 

NS-Zeta 電位分析儀

產品介紹

應粉體工業(yè)廣大用戶的顆粒材料表面修飾活化評價、乳液漿料穩(wěn)定性預測和復雜制劑工藝配方的優(yōu)化、礦物浮選及污水處理等需求，珠海歐美克儀器有限公司在成功引進和吸收馬爾文帕納科 (Malvern Panalytical)顆粒表征技術的NS-90Z Plus納米粒度及電位分析儀基礎上最新推出NS-Zeta 電位分析儀，能滿足納米至微米廣闊范圍內顆粒樣品的Zeta電位的測試需求。

NS-Zeta電位分析儀采用電泳光散射技術測定顆粒Zeta電位和電位分布，同時融合馬爾文帕納科恒流模式下的M3-PALS快慢場混合相位檢測分析技術，提升了儀器的電位分析性能，延長了樣品池的使用壽命，數(shù)據(jù)隨時間的一致性和電位及電位分布的準確性都得以明顯提升。

與此同時，儀器廣泛采用全球化供應鏈的優(yōu)質光電部件及Scrum軟件迭代升級開發(fā)模式，使其具有高品質并能隨用戶需求變化升級管理和報表功能。進口雪崩式光電二極管(APD)檢測器、He-Ne氣體激光器光源和高性能相關器等優(yōu)質硬件，加上精確的內部溫控裝置、密閉光纖光路設計以及先進的軟件算法，共同保障了數(shù)據(jù)的高重現(xiàn)性、準確性和靈敏度。NS-Zeta支持SOP標準化操作，具有兼容CFDA GMP《計算機化系統(tǒng)和確認與驗證》要求的審計、權限管理及電子簽名功能以及具有測試數(shù)據(jù)質量智能反饋和優(yōu)化建議，方便用戶使用。

工作原理

Zeta電位的概念

在顆粒表面，穩(wěn)定化合物的電中性平衡被打破，一些電荷沒有得到補償，表現(xiàn)出顆粒表面的帶電特性。這種電荷的正負和大小決定了顆粒表面離子和化學基團于懸液介質中吸附極性分子、離子或化學基團的能力，影響懸液分散特性。介質中的顆粒表面存在緊密吸附和動態(tài)吸附介質中帶電基團或離子的結構，稱作雙電層。顆粒在介質中運動是以此包裹顆粒核心的雙電層假想界面進行的，此滑動/剪切界面上的電位被稱為Zeta電位。

Zeta電位的概念圖

電泳光散射技術

       NS-Zeta使用電泳光散射(Electrophoretic Light Scattering/ELS)技術測量顆?；茖拥?/span>Zeta電位。顆粒在人為施加的電場作用下做電泳運動，其電泳運動速率和Zeta電位直接相關，以亨利方程進行表述。NS-Zeta使用恒流模式下的快慢場混合激光多普勒相位分析法(Mixed mode measurement, phase analysis light scattering/M3-PALS)，成功解決了毛細管電滲對測試的影響，并且在一次測試過程中同時得到Zeta電位平均值和電位分布。電泳光散射技術可測量最大粒徑至100μm左右的樣品的Zeta電位 (取決于樣品屬性及制備) 。

NS-Zeta電泳光散射光路圖

等電點的概念

由于Zeta電位是基于介質緊密和動態(tài)吸附的雙電層結構之上的電勢的測量，雙電層結構中包含的來源于介質中的電荷就是一個顯而易見的重要影響因素，通常pH的變化直接影響到介質中的電荷環(huán)境，較低pH的酸性環(huán)境，正電荷的離子更多，更多的正離子吸附于雙電層中，使得顆粒Zeta電位向更高的正值方向遷移；同樣的較高pH的堿性環(huán)境，隨著負電荷離子的增多，Zeta電位向更高的負值方向遷移。在這個遷移過程中，Zeta電位處于0mV附近的漿料的pH值被稱作等電點。在等電點時，因為沒有相同電荷互相排斥的影響，樣品最不穩(wěn)定。

Zeta電位隨pH值變化的變化趨勢

用途

       NS-Zeta電位分析儀是一款高性價比的納微米顆粒Zeta電位的表征儀器，適用于對電位及電位分布表征有較高靈敏度需求的材料分析。例如蛋白質、聚合物、膠體、乳液、懸浮液及各種復雜配方制劑體系等樣品的測試分析。

*：NS-Zeta可以根據(jù)需要購買升級動態(tài)光散射技術的粒徑測試功能模塊。

典型應用

•       精細化工行業(yè)納米材料、表活、低聚物等的開發(fā)和生產質控

•       藥物分散體系、乳液和疫苗等制劑配方和工藝開發(fā)

•       脂質體和囊泡的開發(fā)

•       礦物堆浸及浮選

•       鉆井泥漿及陶瓷漿料

•       電極漿料及助劑的穩(wěn)定性表征

•       涂覆材料穩(wěn)定性能預測

•       墨水、碳粉、染料和顏料性能改進

•       優(yōu)化水處理中絮凝劑的使用

•       膠體、乳液、漿料穩(wěn)定性評價

•       確定多種復雜制劑的混合、均質等加工工藝參數(shù)

性能特點

【先進的高信噪比光學設計】

       NS-Zeta電位分析儀通過優(yōu)化的光學設計、光纖光路傳輸設計及高性能光源、信號采集和處理硬件，提高了散射光信號識別能力并減少了雜散光干擾，確保了儀器測試結果的高準確性、靈敏度和重現(xiàn)性，拓展了適宜的樣品測試范圍。

【恒流模式的M3-PALS快慢場混合相位檢測技術】

      NS-Zeta融合馬爾文的M3-PALS技術除了可消除電滲影響外，新升級的恒流模式下還實現(xiàn)了更高電導率樣品測試的可能。恒流模式能有效緩解電極極化的影響，與可切換的高頻、低頻混合分析模式一起，使得結果重現(xiàn)性更好，準確性更高，且可獲得電位分布的信息。相比上一代產品，NS-Zeta能滿足具有更高電導率的樣品的Zeta電位和電泳遷移率測試，同時可以提高電位樣品池的使用次數(shù)。

快慢場混合相位檢測Zeta電位分布、相位、頻移及Zeta電壓和電流圖

【易使用、免維護的系統(tǒng)設計】

       NS-Zeta采用密閉式光路設計防止污染，日常使用主機無需維護。采用可替換的折疊毛細管樣品池，使用簡便，可同時制備多個樣品依次檢測，效率更高。亦可清洗樣品池重復使用，無需復雜的儀器或探測裝置的維護。

【高光學性能、穩(wěn)定且長壽命的氣體激光光源】

       采用進口高穩(wěn)定He-Ne氣體激光器確保數(shù)據(jù)的重現(xiàn)性，波長632.8nm，功率4mW。He-Ne氣體激光器的光束發(fā)散角、單色性、溫度電壓波動穩(wěn)定性、相干性皆遠優(yōu)于半導體固體激光器。NS-Zeta所使用的氣體激光管采用硬封裝工藝確保激光管中氦氖氣體惰性工作物質終身無損失，激光管壽命達到10年以上，且在生命周期內其光學品質幾乎沒有變化，確保了測試數(shù)據(jù)始終可信，且無需用戶校準。由于He-Ne氣體激光器相干性能顯著優(yōu)于半導體固體激光器，僅需較低的功率即可產生滿足測量需求的散射光信號，同時具有更低的雜散光噪聲使樣品分析靈敏度更高。

【報告可自定義多種參數(shù)輸出】

       NS-Zeta具有完備的Zeta電位分析功能。可輸出Zeta電位、電位分布、各電位峰的平均值和寬度等參數(shù)。

【高性能檢測器】

       使用高量子效率(QE)的雪崩式光電二極管(APD)檢測器，QE≥80%@632.8nm，靈敏度遠高于光電倍增管(PMT)且噪音更低。高成本的優(yōu)質APD部件保障了儀器的測試性能。

【精確的內部控溫系統(tǒng)】

       獨立的帕爾貼循環(huán)溫控裝置可在0-120℃范圍內任意設定，升溫降溫速度快，控制精度最高可達0.1℃，保障測試結果高重現(xiàn)性。

【升級的專家指導功能提升測試水平】

       NS-Zeta測試后會在數(shù)據(jù)質量指南模塊下自動生成智能化專家指導意見，為如何進一步優(yōu)化測試或樣品處理提供可行方案建議。該技術可以同時協(xié)助用戶快速判讀更準確的Zeta電位和電位分布結果，有利于減少測試數(shù)據(jù)的錯誤，及時發(fā)現(xiàn)和改善因方法或環(huán)境發(fā)生變化而引起的測試質量變化。

【具有符合CFDA GMP《計算機化系統(tǒng)和確認與驗證》要求的審計、權限管理與電子簽名等功能】

用戶權限配置和管理功能示意圖

審計追蹤功能示意圖

【功能豐富的軟件優(yōu)化用戶體驗】

       提供標準化操作程序(SOP)簡化常規(guī)測量；自動配置各種樣品的最佳硬件和算法設置，亦可手動設置；操作簡單，無須準直、校正或額外保養(yǎng)；智能化，可自動判斷數(shù)據(jù)報告的質量并給出優(yōu)化建議。

1.                      使用先進SCRUM軟件迭代開發(fā)模式，基于當前主流軟件開發(fā)技術的新穎界面設計，操作簡單易用，可根據(jù)行業(yè)應用和法規(guī)變化不斷升級軟件以與之匹配。

2.                      全自動硬件設置和測量：只需簡單的培訓即可設置儀器，包括樣品池位置、數(shù)據(jù)記錄、分析和結果顯示。

電位測試的設置界面（部分）及分析模型選擇示意圖

3.                      支持SOP標準化操作程序，避免了測試操作和參數(shù)設置的不一致，從而提高數(shù)據(jù)的重現(xiàn)性。

4.                      智能化測量數(shù)據(jù)的系統(tǒng)評估：儀器分析軟件可根據(jù)測試條件和結果自動智能判斷數(shù)據(jù)報告的質量，并針對質量不佳的測試給出改善建議。包含測試報告的質量評價、問題產生的原因、如何使用這些數(shù)據(jù)、如何改進這些數(shù)據(jù)等等。

5.                      打印或屏幕顯示報告使用簡單；含報表設計器，只需在指定的位置選擇所需的結果圖表，就可根據(jù)不同的需要定制不同的報告。

6.                      樣品數(shù)據(jù)和結果存儲在測量文件中，方便進行數(shù)據(jù)的比較。

7.                      數(shù)據(jù)分析：數(shù)據(jù)以圖形或表格的形式呈現(xiàn)且可一鍵導出；多種分析模式可供選擇，具有多種數(shù)據(jù)分類、分組、排序、篩選、統(tǒng)計和趨勢分析功能。

8.                      具有完善的介質粘度數(shù)據(jù)庫，并可根據(jù)給定的溫度自動計算常見緩沖體系的粘度。

典型測試結果

1.      NS-Zeta電位和電位分布的測量——ZTS1240電位標樣

2.          硅溶膠的Zeta電位及分布

NS-Zeta具有良好的電位和電位分布數(shù)據(jù)的重現(xiàn)性。

3.         表面活性劑吐溫20的Zeta電位及分布

NS-Zeta可以測試Zeta電位絕對值極低的膠束等顆粒樣品，具有0電位附近的顆粒表征的識別性能，有利于識別對制劑穩(wěn)定性有較大影響的因素。

標配附件

折疊毛細管樣品池(DTS1070)

可替換型，無污染

使用擴散障礙法時，可實現(xiàn)最少樣品量20μL的測試

適用于水或乙醇作為分散介質的Zeta電位測試

可使用標準化的微量無滲魯爾接頭，搭配MPT-3自動滴定儀(ZSU1001)使用

恒流模式下可用于測試數(shù)百次低電導率樣品

可選配附件

通用“插入式”樣品池套件(ZEN1002)

最少樣品量0.7mL

可搭配12mm玻璃樣品池(PCS1115)用于水性或非水性樣品的測試

便于多樣品同時制樣，加快測試流程

12mm玻璃樣品池(PCS1115)

最少樣品量1mL

玻璃材質，適用于絕大多數(shù)的水性和非水性的介質的測試

可搭配通用“插入式”樣品池 (ZEN1002)進行Zeta電位的測試

高濃度Zeta電位樣品池套件(ZEN1010)

適用于無法稀釋或高濃度的水性樣品的測試

可搭配MPT-3自動滴定儀(ZSU1001)使用

MPT-3自動滴定儀(ZSU1001)

最少樣品量5mL

滴定劑精度0.28μL

適用于水性樣品的測試

可搭配折疊毛細管樣品池(DTS1070)或高濃度Zeta電位樣品池套件(ZEN1010)，根據(jù)預設的pH值序列進行自動滴定，并測試隨pH值變化的Zeta電位變化趨勢

可測定等電點，用于評價分散體系的穩(wěn)定性

技術參數(shù)

【Zeta電位】

Zeta 電位范圍：無實際限制

適用測試的粒徑上限：不小于100μm (取決于樣品)

最大電泳速率：＞+20μ.cm/V.s / ＜-20μ.cm/V.s

測量原理：電泳光散射法(ELS)

最高樣品濃度：40% w/v (取決于樣品及樣品池)

最小樣品容積：20μL

最高樣品電導率：260mS/cm

檢測技術：快慢場混合相位分析(M3-PALS)，恒流模式

【系統(tǒng)】

激光光源：高穩(wěn)定He-Ne氣體 激光器，波長632.8nm，功率 4mW。

整機激光安全：I類

檢測角度： 13°

檢測器：雪崩式光電二極管(APD)檢測器，QE≥80%@632.8nm

相關器：采樣時間 25ns - 8000s，多于4000通道，1011動態(tài)線性范圍

冷凝控制：干燥氮氣或空氣吹掃 (需外接氣源)

具有兼容CFDA GMP《計算機化系統(tǒng)和確認與驗證》的審計、權限管理及電子簽名功能

溫度控制范圍：0 - 120 ℃

溫度控制最高精度：± 0.1 ℃

【重量與尺寸】

主機尺寸：322×565×245 mm (W×D×H)

主機凈重：19 kg

【運行環(huán)境】

電源要求： AC 100 - 240V, 50 - 60Hz，4.0A

功率：最大值100W，典型值45W

推薦計算機配置： Intel Core i5 2.5Ghz及以上，4GB內存，250G硬盤，顯示分辨率1440×900 32bit及以上

計算機接口： USB 2.0或更高

推薦操作系統(tǒng)： Windows 10或Windows 11專業(yè)版

環(huán)境要求：溫度10 - 35℃，濕度：35 - 80%， 無冷凝

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