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【知識庫】納米粒度儀電位測量時如何解決氣泡難題?
01丨前言
提到氣泡,可能會聯(lián)想到游戲和有趣,,但在科學(xué)測量領(lǐng)域,,它們往往帶來更多的是辛苦和麻煩。
使用納米粒度電位儀進(jìn)行電位測量,,通常情況下,,當(dāng)樣品制備好后立即進(jìn)行電位測量時,氣泡很少會有影響,。然而,,當(dāng)我們分析大批量樣品,需要高通量的方法,,使用一些自動進(jìn)樣的模塊,,如Zetasizer的智能進(jìn)樣助手[1],需要提前制備樣品時,,溶解在溶液中的氣體自然脫氣形成氣泡,,帶來困擾。隨著時間的推移,氣泡形成的風(fēng)險增加,。測量zeta 電位時,,如果樣品中存在氣泡,會顯著影響測量結(jié)果,。
氣泡以多種不同的方式影響電位測量結(jié)果,,具體取決于它們出現(xiàn)的位置。
氣泡在毛細(xì)管樣品池中:這時會影響樣品在毛細(xì)管樣品池內(nèi)的流動,。樣品流動性受影響,,會改變用于電位計算的電動力學(xué)結(jié)果,導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn),。
樣品池的測量窗口存在氣泡:會影響樣品的散射光信號,,這主要是用于計算電位的。這將造成數(shù)據(jù)質(zhì)量下降和電位結(jié)果不準(zhǔn)確,。
氣泡與樣品池電極接觸:可能會造成電導(dǎo)率的變化,,從而增加測量誤差。
在本文的應(yīng)用案例中,,我們將展示如何通過超聲脫氣與馬爾文帕納科公司的擴(kuò)散屏障法[2]結(jié)合使用,,來保障預(yù)制備樣品的電位結(jié)果的數(shù)據(jù)質(zhì)量和一致性。通過這個簡單,、有效且高效的過程,,在樣品前處理過程中去除氣泡,在您使用自動進(jìn)樣助手時,,可將與氣泡相關(guān)的風(fēng)險降低,。
02丨實(shí)驗內(nèi)容
本實(shí)驗旨在模擬使用智能進(jìn)樣助手時的樣品條件。樣品是Zeta電位標(biāo)準(zhǔn)品(貨號:ZTS1240)-由硼酸鹽緩沖液中的乳膠構(gòu)成,。具體的樣品情況如下表1所示,。采用擴(kuò)散屏障法[2]上樣,單獨(dú)對緩沖液進(jìn)行超聲處理,,防止破壞或干擾樣品,。
表1:觀察不同類型樣品中的氣泡形成
氣泡測量方法
毛細(xì)管樣品池先用乙醇,再用水沖洗,,這是標(biāo)準(zhǔn)的清潔程序,。然后將表1中的樣品分別加入樣品池中。超聲處理的樣品,,將硼酸鹽緩沖液置于超聲水浴中10分鐘,,脫氣處理。
樣品在室溫下靜置24小時,,在0-10小時之間,,每小時記錄每個樣品中的氣泡數(shù)量,,并在第24小時進(jìn)行最后一次測量。
電位測量方法
用于電位測量的樣品包括:
裝滿樣品池的ZT1240標(biāo)品
擴(kuò)散屏障法上樣的超聲脫氣的緩沖液加ZTS1240標(biāo)品
清洗毛細(xì)管樣品池,,上樣后,,在0時記錄電位值。靜置24小時,,再記錄電位值和氣泡數(shù)量。
03丨結(jié)果與討論
圖1顯示了樣品中存在氣泡時,,電位結(jié)果的準(zhǔn)確性降低,。放置24小時后的樣品(平均有21.5個氣泡)的電位結(jié)果分布比0時(平均0個氣泡)時大得多。
測量結(jié)果跨度大,,接近ZTS1240標(biāo)品的可接受測量范圍邊緣,,說明了控制氣泡形成的必要性。
圖1:ZTS1240標(biāo)品在第0時和靜置24小時后的電位測量結(jié)果,。
在圖2中,,我們展示了由于擴(kuò)散屏障的作用,24小時內(nèi)樣品中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量顯著減少,。對緩沖液進(jìn)行超聲脫氣進(jìn)一步減少了氣泡,,驗證了這是一種有效減少氣泡形成的方法。
圖2:不同樣品在電位樣品池內(nèi),,靜置24小時的過程中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量
圖3展示了緩沖液經(jīng)脫氣處理,、采用擴(kuò)散屏障法的ZTS1240標(biāo)品的電位結(jié)果。結(jié)果顯示,,由于有效抑制了氣泡在樣品中的形成,,靜置24小時后樣品的電位值準(zhǔn)確性沒有降低。數(shù)據(jù)結(jié)果分布穩(wěn)定,,所有測量值都在電位標(biāo)準(zhǔn)品的預(yù)期值范圍內(nèi),。
圖3:緩沖液經(jīng)超聲脫氣、采用擴(kuò)散屏障法的ZTS1240在第0時和第24小時的電位測量結(jié)果,,與未經(jīng)上述處理的ZTS1240靜置24小時后的電位值對比,。
Zetasizer 納米粒度電位儀
結(jié)
論
Conclusion
本次實(shí)驗中我們展示了氣泡對電位測量結(jié)果的影響,以及如何通過對緩沖液的超聲脫氣和擴(kuò)散屏障法有效抑制氣泡的形成,。
如果您實(shí)驗中需要處理大批量的樣品,,使用了自動進(jìn)樣助手,需要預(yù)制備樣品,,應(yīng)采用上述方法,,以避免電位結(jié)果的準(zhǔn)確性受氣泡影響。
本次實(shí)驗中,,我們使用了超聲處理來減少緩沖液中的溶解氣體,,但同樣可以采用其他脫氣技術(shù),,如真空脫氣或用惰性氣體沖洗。
參考內(nèi)容:
【1】智能進(jìn)樣助手推文:一見傾心:納米粒度電位儀智能樣品助手
【2】擴(kuò)散屏障法推文:如何做到蛋白質(zhì)電泳遷移率的精確可重復(fù)性測量,?