电位及分子量的测定要点分析.pptVIP

电位的测量及相关知识 生物纳米与分子工程湖南省重点实验室 杨雪 一、Zeta电位理论 电位理论 Zetasizer Nano的操作 — 电位测量 1、电位理论 什么是Zeta电位? Zeta电位和双电层 粒子表面存在的净电荷，影响粒子界面周围区域的离子分布，导致接近表面抗衡离子（与粒子电荷相反的离子）浓度增加。于是，每个粒子周围均存在双电层。 围绕粒子的液体层存在两部分 1、内层区—Stern层 2、外层分散区 内层区—Stern层 其中离子与粒子紧紧地结合在一起 外层分散区 其中离子不那么紧密的与粒子相吸附 在分散层内，有一个抽象边界，在边界内的离子和粒子形成稳定实体。 当粒子运动时（如由于重力），在此边界内的离子随着粒子运动，但此边界外的离子不随着粒子运动。这个边界称为流体力学剪切层或滑动面（slipping plane） 在这个边界上存在的电位即称为Zeta 电位 测量影响因素判断 Zeta 电位的大小表示胶体系统的稳定性趋势。 胶体系统是：当物质三相（气体、液体和固体）之一，良好地分散在另一相而形成的体系。 对这种技术，我们对两种状态感兴趣：固体分散在液体中和液体分散在液体中即乳剂。 Zeta 电位大于+30mV正电或小于-30mV 负电的粒子，通常认为是稳定的。 ---如果悬浮液中所有粒子具有较大的正的或负的Zeta 电位，那么他们将倾向于互相排斥，没有絮凝的倾向。 ---如果粒子的Zeta 电位值较低，则没有力量阻止粒子接近并絮凝。 影响Zeta 电位的最重要因素是pH ---想象悬浮液中的一个粒子，具有负Zeta 电位。如果在这个悬浮液中加入更强碱，那么粒子将倾向于得到更多负电荷。 ---如果在这个悬浮液中加入酸，将达到某一点，负电荷被中和。进一步加入酸，则导致在表面产生正电荷。 ---因此，Zeta 电位对照pH的曲线，在低pH时是正电的，而在高pH时较低正电或是负电的。 2、Zetasizer Nano的操作—电位测量 1、激光器 2、样品池 3、检测器 4、数字信号处理器 5、计算机 6、衰减器 7、光学补偿装置 二、电位测量 样品的制备 相关测量结果解释 样品的最高浓度和最低浓度依赖于以下因素： 1、粒子的光学性质 2、粒子粒径 3、粒子的分散度 在Zeta电位测量过程中，首先测量参考光的强度，并且显示在Log sheet 中。随后检测散射光强度，并由衰减器调节散射光的强度至参考光源的1/10。 如果参考光源的光强是2600kcps, 衰减器将会调节散射光强不高于260kcps。 在Zeta电位测试过程中的最小光强为20kcps，低于此光强测试将中止。 Zeta电位测试过程中的最低浓度 在Zeta电位测试过程中所需的最小光强为20kcps。 因此最低浓度取决于相对折光指数差（粒子和溶剂间的折光指数差值）和粒子尺寸。 Zeta电位测试过程中的最高浓度 Zeta电位测量过程中的散射光在向前的角度收集，因此激光应该能够穿过样品。 如果样品的浓度过高，则激光将会由于样品的散射衰减很多，相应的降低检测到的散射光光强。为了补偿此影响，衰减器会让更过的激光通过。 样品的浓度范围必须由测定不同浓度下的Zeta电位的试验决定，由此来得到浓度对Zeta电位的影响。 稀释往往是比较重要的 2、Zeta电位测量—标准报告 1）样品 2）系统 3）结果 4）图 1）样品 样品一节给出样品参数的详细情况。 这包括样品名称、记录号、测量日期和时间、分散剂名称、所用的SOP和测量文件名称。 所显示信息通常是用户输入SOP测量对话框的内容。 2）系统 Count rate（光强） ---测量的平均光强。 ?F（ka）值 ---显示测量过程中所用的Henry函数或“近似方法”。值为1.5，表示使用Smoluchowski近似；而值为1 ，表明使用Huckel近似。 3）结果 Zeta potential （Zeta电位） ----显示测量的完成时的Zeta电位结果，以mV表示。 Zeta deviation （标准差） ----标准差显示平均结果的Zeta电位分布标准差，以mV表示。 ?Conductivity （电导率） ----样品传导电流的能力。 较高盐浓度通常允许较大电流通过，所以具有较高电导率。电导率可能呈温度依赖性。 ?Peak means （峰平均值） ----显示结果中最多三个峰的平均Zeta电位 4）图 结果也以图形方式显示 三、应用举例 1、举例 2、测量电位的重要性 疫苗颗粒的Zeta电位 不同疫苗配方的长期稳定性可通过Zeta电位来预测 Ze