通过M3-PALS简化Zetasizer Nano应用中的电动势测量

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通过M3-PALS简化电动势测量 

介绍

  电动势是测量微粒之间排斥或吸引力的程度，是酿造、陶瓷制品、制药和水处理等多个行业的重要参数。
然而，电动势测量可能复杂，并且为了获得准确可靠的结果需要一定的专业知识。Malvern Instruments通过新的Zetasizer Nano系列，不仅简化了电动势测量，还利用M3 PALS这一新测量技术提高了测量的准确性。

  掌握扩散的电动势可以控制扩散的静电相互作用，从而控制乳液或扩散的稳定性。这对功效、储存寿命、产品性能可能非常重要。

  随着过去20年对电动势重要性认识的提高，可用的技术和仪器大为改进。然而，系统使用的简便性以及系统内样本的交叉污染等问题仍然存在。

  Zetasizer Nano系统通过M3 PALS技术测量电动势，以解决这些问题。这是结合专利技术的混合模式测量(M3)方法与已建立的相位分析光散射(PALS)的下一代方法。这些方法的结合使测量更为准确简便，并能开发出消除交叉污染的世界首个用于电动势测量的一次性使用单元。

PALS

  PALS是激光多普勒流速仪(LDV)的一种变型。LDV在施加电压的条件下利用经典的电泳单元，测量粒子在单元中运动所引起的光频率变化的粒子运动性。测量到的运动性利用已建立的理论转化为电动势。此方法要求对高电导样品施加可能引发热问题的巨大电场。

  PALS方法因为使用包含在光散射阶段的信息来确定频率变化，比之更为灵敏。此方法的光学设置与LDV方法相同，但信号处理使用不同方法。测量的相位转变直接与粒子位置变化成正比。利用相位分析比频率分析可以实现大约千倍更大的分辨率识别。

  PALS技术最初为提升对水中常见水平以下的电泳运动性的低运动性样品的测量灵敏度而开发，

10-8m2/sV。它通常通过平行平板电极的正弦波电场施加，尤其在焦耳热效应下难以实现温度稳定性时，能够分辨电泳运动性和热波动的能力特别有用。

M3 测量方法-1

  M3使用电泳在毛细管单元内测量电动势，这是一种相对较新的方法。通过结合固定层上的最高测量能力（详见下文）和最近提出的快速磁场反转(FFR: Fast field reversal)技术（详见下文），实现了前所未有的高精度和分辨能力。

  在电场的作用下，惯性极低的超微颗粒在微秒内达到终端速度。实际速度取决于与粒子相关的电荷（电动势）、介质的粘度和施加的电场。

 

图1] 显示固定层位置的毛细管单元