美国DTI公司推出DT-330电声法zeta电位和孔表面电位分析仪

近日，美国分散技术公司（DTI ）推出了新一代DT-330型电声电振法电位分析仪，既可在原浓液环境下测量固体颗粒zeta电位，也可测量块状或粉状固体孔表面电位。同时，公布了新一代超声法在线粒度分析仪—— DT-500型。

目前，流行的粒度测定方法是激光粒度法（小角激光散射法），但是，这种方法致命的缺点就是必须对样品进行稀释，并且样品尽量不带颜色，对光的吸收不能太强。同样，测量zeta电位的动态光散射技术也要求在极稀的分散体系中进行，并且样品粒径不能大于几个微米（一旦颗粒产生定向运动——沉淀，就偏离了该方法的测量原理）。其实，基于同样的瑞利散射原理，如果用声波代替光波，就能够成功地克服上述缺陷。

19世纪七八十年代，亨利、廷德尔和雷诺研究了与胶体相关的声学现象--声音在雾中的传播。散射理论的创始人洛德·瑞利也将他的散射理论中的书命名为“声音理论”。 他把计算方式主要运用到了声音，而不是用在由光学的研究中。由于理论计算的复杂性, 声学更多的依赖于数学计算而不是其他传统的仪器分析技术。随着计算机快速时代的到来和新理论研究方法的发展，今天很多问题已经在美国DTI公司有了清晰的答案。 

享誉世界的DT-1200系列粒度和Zeta电位分析仪, 利用超声波在含有颗粒的连续相中传播时，声与颗粒的相互作用产生的声吸收、耗散和散射所引起的损失效应来测量颗粒粒度及浓度，采用电声学测量技术测量胶体体系的Zeta电位。对于高达50％（体积）浓度的样品，无需进行样品稀释或前处理即可直接测量。甚至对于浆糊、凝胶、水泥及用其它仪器很难测量的材料都可用DT-300直接进行测量，粒度适用范围从5nm到1mm。 

DT-300超声探头（Zeta Probe）能直接在样品的原始条件下测量zeta电位，允许样品浓度高达50％（体积）。DT-300 结构设计紧凑，外置Zeta电位滴定装置(DT-310).自动滴定装置可自动、快速地判断等电点，可快速得到zui佳分散剂和絮凝剂。对粒度和双电层失真进行自动校正。该仪器的软件易于使用，通用性强，非常适用于科研及工厂的优化控制。

在此基础上，DTI公司董事长Andrei Dukhin博士与美国康塔公司科学家Matthias Thommes博士通力合作，开创了电声电振效应测量固体孔道内表面zeta电位的方法，并用于WAVE系列和DT-300型, 成就了实现两种电位测定的DT-330型。电声电振法理论上没有分析限制，只要固体样品能被某种液体浸润即可进行分析，操作简单。

随着对高浓度在线粒度灵活监测的需求扩大，DTI公司开发了新一代DT-500型在线粒度分析仪，其功能和参数等同于DT-100型超声粒度分析仪，但其样品池采用了一次性的柔性模块（照片上的绿色部分）。它易于安装或取下（几分钟），消除了清洗过程，大大简化维护程序, 降低了应用成本。在样品池顶部和底部的模块组件用于连接到各种不同的管道，可以很容易地根据现场需求进行修改。这种管路修改不会影响仪器的性能。超声发生器和接收器之间的间隙仍然是可自动可调的，其电子控制箱和软件与DT-100是一样的。

该仪器已经应用于美国某制药公司研磨在线监测，并通过了初步的灭菌工序与125℃的蒸汽考验。

  美国分散科技公司（DTI）成立于1996年，专注于非均相体系表征的科学仪器业务。 DTI开发的基于超声法原理的仪器主要应用于在原浓的分散体系中表征粒径分布、 zeta电位、流变学、固体含量、孔隙率，包括CMP浆料，纳米分散体，陶瓷浆料，电池浆料，水泥家族，药物乳剂等，并可应用于多孔固体。DTI享有7项美国，并在ISO参与领导组织超声法粒度分布国际标准和电声法测量Zeta电位国际标准的制定。

  DTI从成立之初就与美国康塔仪器公司有着广泛的合作，目前康塔仪器公司负责DTI在欧洲大陆，英国及中国大陆的全部业务，WAVE系列由康塔公司负责销售。 

利用DT系列仪器,我们能够分析：

浓浆中粒度分布

浓浆Zeta电位

多孔材料的表面Zeta电位

等电点

孔隙率

高频流变学

表面活性剂优化

表面活性剂配伍优化

非水相和水相电导率

微流变

固体含量

德拜长度

在科研领域, 利用DT系列仪器发表的文献主要集中于如下应用：

方法验证：利用声学与电声学测定粒度分布和Zeta电位。

纳米技术：颗粒大小和Zeta电位

生命科学与制药

陶瓷

CMP研磨浆液：大颗粒含量

水泥： zeta电位滴定

矿浆

颜料

在极高离子强度下的Zeta电位（海水环境）

多孔固体的表面Zeta电位

涂料

乳制品：液滴大小和脂肪含量

乳液和微乳液

化妆品：纳米粒子含量

DT系列仪器和规格指标 

操作过程	可选附件
操作者将0.1 - 150 ml样品倒入样品池，然后在简单对话框中定义样品，选择所需的实验方案（协议），启动"RUN" 。对于zeta电位测定，样品量可少至0.1 ml.当测量完成，用户需要将样品倒出，并用水或相应清洁溶液清洗探头。对于粒度测量，用DT-110或DT-1202加OP0016选件，样品量可少至3ml。	配有1个或2个注射泵的自动滴定系统 pH / 温度测量探头 电导率测量探头，可选水相和/或非水相 用于非常粘稠样品的循环泵 用于远程“在线”测量的端口 纵向流变性能测定 温度加热控制 样品量<5毫升的一次性样品池

测量规格
样品需求	DT1202型	DT-100/110型	DT-600型	DT-300系列	DT-400型
	测定粒度	DT-500型	超声法	（300/310/330)	自动滴定系统
	& zeta 电位	仅测粒度	纵向流变分析仪	Zeta 电位探头
样品体积范围	0.1 -150 ml	3 -70 ml	3 -100 ml	0.1-100 ml	100 ml
体积浓度范围 % (1)	0.1-50	0.1-50	无限制	0.1-50	必须能搅拌
电导率 (2)	无限制	无限制	无限制	无限制	无限制
pH	0.5-13.5	0.5-13.5	0.5-13.5	0.5-13.5	0.5-13.5
温度 [℃]	低于 50	低于50	低于50	低于50	低于100
介质粘度[cp]	可至 20,000	可至20,000	可至20,000	可至20,000	可至20,000
介质微粘度 [cp] (3)	可至100	可至100	无限制	可至100	可至100
胶体粘度 (4)	可至 20,000	可至20,000	可至20,000	可至20,000	可至20,000
粒径范围 [微米] (5)	0.005 to 1000	0.005 to 1000	无限制	< 100	无限制
Zeta 电位范围	无限制	无限制	无限制	无限制	无限制
测量参数
温度[℃]	0 to 100, ±0.1	0 to 100, ±0.1	0 to 100, ±0.1	0 to 100, ±0.1	0 to 100, ±0.1
pH	0.5-13.5, ±0.1	0.5-13.5, ±0.1	0.5-13.5, ±0.1	0.5-13.5, ±0.1	0.5-13.5, ±0.1
频率范围 [MHz]	1- 100	1- 100	1- 100	1月10日	N/A
超声衰减 [dB/cm MHz]	0 to 20, ±0.01	0 to 20, ±0.01	0 to 20, ±0.01	N/A	N/A
声速 [m/sec]	500 to 3000,± 0.1	500 to 3000, ±0.1	500 to 3000, ±0.1	N/A	N/A
电声信号[mV(s/g)1/2]	±1%	N/A	N/A	±1%	N/A
电导率	0.0001-10, ±1%	0.0001-10, ±1%	N/A	0.0001-10, ±1%	0.0001-10, ±1%
所计算参数
平均粒径 [微米]	0.005 to 1000	0.005 to 1000	N/A	N/A	N/A
单峰模型参数	Yes	Yes	N/A	N/A	N/A
双峰模型参数	Yes	Yes	N/A	N/A	N/A
Zeta 电位	±(0.5% +0.1)	N/A	N/A	±(0.5% +0.1)	N/A
纵向粘度 [cP]	N/A	N/A	0.5-20000, ±3%	N/A	N/A
牛顿液体的体积粘度（Bulk viscosity）  [cP]	N/A	N/A	0.5-100, ±3%	N/A	N/A
液体压缩率 [104/MPa-1]	N/A	N/A	1-30, ±3%	N/A	N/A
牛顿液体试验范围 (MHz)	N/A	N/A	任何频率	N/A	N/A
测量时间 [分，min]
粒度分布	1月10日	1月10日	N/A	N/A	N/A
水相Zeta 电位	0.5	N/A	0.5	0.5	N/A
非水相Zeta 电位	0.5-5	N/A	0.5-5	0.5-5	N/A
流变性能	N/A	N/A	1月10日	N/A	N/A
物理指标
重量（kg）	电控箱 20	电控箱 20	电控箱 20	电控箱 20	电控箱 20
功率	池体及探头: 30	池体及探头: 30	池体及探头: 30	池体及探头: 7	池体及探头: 5
DT系列仪器选件的适用性
型号	pH/温度探头	电导率	泵	滴定	升级到 DT- 1202
DT- 100	Yes	Yes	Yes	Yes	Yes
DT- 600	Yes	Yes	Yes	Yes	Yes
DT- 300	Yes	Yes	Yes	Yes	No
DT- 400	Yes	No	Yes	No	No
DT- 1202	Yes	Yes	Yes	Yes	n/a

（1）仪器可以测量的超声衰减谱远远超过50％（体积），但用于从该数据计算PSD的理论将浓度限制在50％（体积）；同样，计算ζ电位的理论限定浓度为40％（体积）。在全范围内，等电点的pH值是准确的，但是，ζ电位的值的降低会使体积分数限定在一定范围内。 

（2）为滴定实验，可能有必要使用外部循环泵，以提供试剂与相当粘稠的样品之间充分混合。

（3）在计算粒度时，因为声波响应与颗粒移动相关，颗粒粘度实际是非常重要。例如，在凝胶或其他结构化系统中，该“微粘度”应该是显著小于用传统流变仪测得的介质粘度，其所测量的粘度比颗粒粘度大得多的。

（4）为zeta电位测量时的粒度范围可能依赖于颗粒与介质的密度对比度。