从纳米到微米,从粒径到浓度:百特BeNano 180 Zeta Max的全能进化


来源:丹东百特仪器有限公司

在胶体与界面科学领域,颗粒的粒径、浓度、电荷及结构信息共同决定了材料的宏观性能与应用价值。然而,传统纳米粒度仪往往受限于测试范围单一、样品浓度要求苛刻、无法兼顾微米级大颗粒等痛点。

 

丹东百特仪器有限公司推出的BeNano 180 Zeta Max纳米粒度及Zeta电位仪,在原有BeNano系列的基础上,融合其多项专利技术的顶级光学系统,一举突破了传统仪器的检测边界。它不仅覆盖了纳米颗粒的精准表征,更拓展至折射率检测、颗粒物浓度测试、沉降法粒度分析以及静态流动模式,为制药、半导体、材料科学等领域提供了一套“全副武装”的顶级解决方案。

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01一机多能:从纳米到微米的“全尺度”跨越

 

BeNano 180 Zeta Max一个很大的亮点在于其检测上限的革命性提升。动态光散射(DLS)技术对于具有明显沉降倾向的微米级颗粒往往力不从心,而BeNano 180 Zeta Max通过在0°角设置高精度PD检测器,引入了沉降法粒度测试功能。

 

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该技术基于斯托克斯定律,通过检测颗粒在重力场中沉降导致的透射光强变化,精准计算粒度分布。实验表明,对于5.4μm、9.5μm、14.9μm和18.5μm混合的PMMA微球体系,BeNano能够清晰分辨出多组分的峰位,分辨率优于1:1.5倍,将仪器的检测上限有效提升至50-60μm,完美填补了DLS与激光衍射技术之间的检测空白。

 

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02专利LEDLS技术:让颗粒物浓度检测“精准”可见

 

长期以来,颗粒物数量浓度体积分数的获取往往依赖于离线称重或复杂的电感应法。百特创新的LEDLS技术被集成于BeNano 180 Zeta Max中,改变了这一现状。

 

LEDLS技术巧妙地结合了消光法、米氏理论动态光散射。在一次检测中,仪器通过173°的APD检测器获取粒径信息,同时通过0°角的透射光检测器获取消光信息,从而直接计算出样品的体积分数和数量浓度。

 

在实际验证中,该技术表现出了极高的数据可靠性:

  • 宽范围验证:对于20nm-500nm的聚苯乙烯微球,在浓度范围1E+7个/mL至1E+16个/mL范围内,实测数量浓度与理论值高度一致。

  • 复杂体系应用:在检测二氧化硅抛光液时,BeNano 180 Zeta Max不仅准确测得其粒径约130nm,PDI<0.05,还同步获取了从0.0041%到0.41%浓度范围内的体积分数,实测值与理论值偏差控制在15%以内,为CMP工艺的质控提供了关键数据支撑。

 

03无需示踪粒子:液体折光指数(RI)的“一键获取”

 

折射率是材料研发中的基础物性参数。BeNano 180 Zeta Max配合独特的楔形样品池,实现了对液体折光指数的直接测定。

 

其原理基于光学折射导致的光斑位移:不同折射率的液体使激光通过楔形池后产生不同的偏移量。通过一系列标准品绘制校正曲线后,仪器对未知样品的检测准确性可达优于0.1% ,误差绝对值不超过0.0006,相对值不超过0.05%以内!

 

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04攻克高浓度Zeta电位难题:可抛弃型电极的突破

 

高浓度体系的Zeta电位测试一直是行业难点——浓度过高会导致多重光散射,使传统电极信号失真。针对这一痛点,百特为BeNano 180 Zeta Max开发了光程更短的高浓度电极。

 

以20%的脂肪乳样品梯度稀释测试为例:

  • 在浓度0.6%-2% 范围内,传统毛细管电极因多重光散射导致检测值显著偏低;

  • 而采用百特高浓度电极后,有效抑制了多重散射干扰。在一个宽泛的较高浓度范围(对于脂肪乳样品而言为0.6%~6%)内,高浓度电极的检测结果相较于毛细管电极更高,且样品量仅需约250μL,电极成本低且支持可抛弃使用。

 

05微观流变学:洞察体系的“粘弹性”本质

 

对于明胶、高分子溶液等具有粘弹性的复杂流体,BeNano 180 Zeta Max通过动态光散射微流变技术,展现了其强大的物性分析能力。

 

通过向样品中加入400nm的示踪粒子,监测其均方位移(MSD),仪器能够计算出样品的储能模量(G‘)、损耗模量(G”) 及复数粘度。在10℃至80℃的温度扫描中,BeNano清晰地捕捉到了明胶溶液在25-35℃凝固点附近的粘度突变,为食品与医药领域的产品配方设计提供了快速且精准的流变学数据。

 

06拓展至大分子:BeSEC与静态流动模式的联动

 

BeNano 180 Zeta Max的静态流动模式,通过与GPC/SEC等前端分离设备联用,实现了对每一个流出组分的分子量检测。


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由于经色谱分离后的各组分接近单分散状态,结合浓度检测器信号,系统能精确计算出分子量分布及平均分子量Mn、Mw、Mz。这种模式虽涉及设备联用,但操作流程简单,确保了数据的高准确性和重复性。

 

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结语

丹东百特BeNano 180 Zeta Max的推出,标志着纳米粒度及Zeta电位仪从单一参数检测向多维度综合表征平台的跨越。它将沉降法、LEDLS浓度法、折射率检测、高浓度Zeta电位以及微观流变学集于一身,不仅服务于全球超过300家科研机构与350家工业用户,更以其强大的扩展能力,正在持续推动胶体与界面科学的前沿探索。

 

更多详细技术参数与应用案例,敬请关注丹东百特仪器有限公司官方动态。

 

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丹东百特仪器有限公司是中国著名的粒度仪器制造企业,主要产品是激光粒度分析仪、纳米粒度及Zeta电位分析仪、显微图像粒度粒形分析仪等。产品销售到全国34个省市区,还出口到美国、德国、韩国、日本、巴西、俄罗斯等90多个国家,性能指标达到国际一流水平。百特的目标是“造精品仪器,创国际品牌,做百年企业”,在此基础上为用户创造最大价值。 

 

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参考来源:

丹东百特仪器有限公司

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