美国分散技术公司(DTI)推出新型DT-1210/DT-110 超声粒度和zeta电位分析仪

2017-03-08

生物医药行业是公认的朝阳行业,对医药开发的技术有着旺盛的需求。为了满足生物医药及其相关行业的研究需要,2017年初,美国分散技术公司即正式推出能够满足该行业少量样品研究的新型DT -1210超声粒度及zeta电位分析仪,和仅用于粒度研究的DT-110超声粒度分析仪。

DT-1210与DT-1202具有相同的性能指标,但其声学传感器的组合可以建立在最小样品体积3毫升的基础上,测量粒度和Zeta电位。

DT-1202甚至可以连接微型泵,通过声学传感器泵送样品。在这种情况下,样品体积为7ml。软件与DT-1202相同。

美国分散科技公司(DTI)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、电导率、表面电荷、流变学性质、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,乳液和微乳液、药物乳剂等,并可应用于多孔固体。

在生物与制药领域的应用包括:

  • 色谱用树脂与蛋白质相互作用及其电性能表征

  • 颗粒大小和胶束的演变

  • 细胞粒径测定

  • 蛋白质的电荷(价态)测定

  • 蛋白质吸附,蛋白质和血细胞的超声波特性

  • 没有稀释的药物乳液和微乳液表征

  • 溶解和结晶速度的动力学监测

产品特性

  •  能分析多种分散物的混合体

  •  可精确地判定等电点

  •  可适用于高导电(highly conducting)体系

  •  可排除杂质及对样品污染的干扰

  •  可精确测量无水体系

  •  样品的最高浓度可达50%(体积比),被测样品无 需稀释,对浓缩胶体和乳胶可进行直接测量

  •  具有自动电位滴定功能

产品规格

1. 粒径范围:从5nm至 1000um

2. 可测量Zeta电位、超声波频率、电导率、pH、温度、声衰减、声速、电声信号,动态迁移率、等电点(IEP)、及弹性流变性质

3. Zeta电位测量范围:无限制, 低表面电荷可低至0.1mV, 高精度(±0.1mV)

4. 在零表面电荷的条件下也可测量粒径

5. 允许样品浓度:0.1~50%(体积百分数)

6. pH 范围:0.5~13.5

7. 电导率范围:0.0001~10 S/m

8. 温度范围:< 50℃

9. 最大粘度:20,000厘泊

10. 电位滴定和体积滴定,滴定分辨率0.1μl


           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,并且样品最好不带颜色,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、廷德尔和雷诺首次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,采用专利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-1200系列的zeta探头直接进行测量,粒度适用范围从5nm到1mm。

    Zeta电位电声探头(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)。可配置Zeta电位自动滴定装置,自动、快速地判断等电点,快速得到最佳分散剂和絮凝剂,对粒度和双电层因素导致的失真进行自动校正。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。

 

    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项美国专利,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,并获得2013年科学仪器行业最受关注国外仪器奖。

    1999年,现任仪思奇科技总经理的颗粒和多孔材料表征专家杨正红先生即访问了DTI美国总部,并建立了联系,之后双方进行了广泛的合作。自2016年8月仪思奇(北京)科技发展有限公司成立,即开始负责DTI在中国大陆的全部业务。

    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

 膜和多孔材料的表面Zeta电位

 等电点

 孔隙率

 体积流变学

 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

 表面电荷和表面电导率

 德拜长度

 固体含量

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-1210,样品量可少至3ml。

 

Ø 配有1个或2个注射泵的自动滴定系统

Ø pH / 温度测量探头

Ø 电导率测量探头,可选水相和/或非水相

Ø 用于非常粘稠样品的蠕动循环泵

Ø 用于远程“在线”测量的端口

Ø 弹性流变性能测定

Ø 温度加热控制 

Ø 样品量<5毫升的一次性样品池

 

样品测量

  样品需求

DT-1202/10型

测定粒度 

& zeta 电位

DT-100/110

DT-500型

仅测粒度

DT-600

超声法

弹性流变分析仪

DT-300系列

(300/310/330)

Zeta 电位探头

DT-400

自动滴定系统

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- 10

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

电声信号重现性

±1%

N/A

N/A

±1%

N/A

电导率(S/m

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

弹性粘度 [cP]

可选

N/A

0.5-20000, ±3%

N/A

N/A

牛顿液体的体积粘度  [cP]

可选

N/A

0.5-100, ±3%

N/A

N/A

液体压缩率 [104/MPa-1]

可选

N/A

1-30, ±3%

N/A

N/A

牛顿液体试验范围 (MHz)

可选

N/A

任何频率

N/A

N/A

测量时间 [分,min]

粒度分布

1- 10

1- 10

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

1-10

N/A

N/A

物理指标

重量[kg]

电控箱 20
池体及探头: 30

电控箱 20
池体及探头: 30

电控箱 20
池体及探头: 30

电控箱 20
池体及探头: 7

电控箱 20
池体及探头: 5

功率

300 W

300 W

300 W

300 W

300 W







DT系列仪器选件的适用性

型号

pH/温度探头

电导率

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),但是从该数据计算PSD和ζ电位的理论被限制为50%(体积)。 在胶体样品密度与介质密度的对比比较接近的一些体系中,最小体积分数为1%。

(2)ζ电位的概念在非常高和非常低的电导率的极端情况下变得不确定。

(3)在计算粒径和ζ电位时,重要的粘度值是当粒子响应

声波而移动时粒子所经历的粘度。 在诸如凝胶或其它结构化体系的情况下,这种“微粘度”可以显著小于用常规的流变仪测量出的介质粘度,这种介质粘度比其颗粒的微粘度要大于一个数量级。

(4)对于自动滴定实验,可能有必要使用外部循环泵,以使(酸/碱)试剂与相当粘稠的样品之间充分混合。

(5) 对于zeta电位测量的粒度范围,可能取决于颗粒密度与介质密度的对比度。


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