双向往复流动电势法测量微球颗粒的 zeta 电位 

        血液净化在医疗行业的应用越来越广泛，它的原理是将病人的血液引出体外，再通过一种血液净化装置，将病人血液中的有毒物质去除，将净化后的血液重新输入病人体内，以达到治疗疾病的目的。在血液净化装置中，通常采用特制的具有吸附特性的微球颗粒（通常直径 1mm 左右）吸附血液中的有毒物质。因此，微球颗粒的吸附性对于血液净化的效果尤为重要。而微球颗粒与被吸附物质的 Zeta 电位关系是影响吸附效果的重要的指标之一。准确的测量 Zeta 电位不仅能够有效的帮助科研人员对所研制的微球性能进行评价，还有助于科研人员开发新型高效微球颗粒。本文论述的一种微球颗粒的 Zeta 电位测量方法。

     测量仪器：

         本次测量采用德国 Dataphysics（德飞）公司生产的固体 Zeta 电位测试仪 ZPA20（图 1，图 2），该仪器采用流动电势/电流的原理，具有自主研发技术——双向往复流动，该技术使测量更准确，耗时更短。主要用于固体材料的 Zeta 电位，如：片状固体材料，纤维，颗粒，粉末等等。

（图1）Zeta电位测试仪ZPA20

（图2）ZPA20 固体Zeta点位测试仪结构示意图

（图3）颗粒样品专用测量单元

   测量原理：

 对于本次测量，当血液流经净化装置时，微球颗粒在血液环境中会产生表面电荷，即Zeta电位，当微球颗粒所带电荷与血液中的致病物质所带电荷相反时，微球颗粒就将致病物质吸附至其表面，Zeta电位越大，吸附越强，血液净化效果越好。

 ZAP20 固体Zeta电位测试仪采用德国 dataphysics 公司Zhuan利技术的双向往复流动电势（流动电流）的原理。电解质溶液沿固体样品表面双向往复流过。即可单向测量又可双向测量。因此，能够快速准确的测量流动电位（势）和当前施加的压力等。

   
       实 验：

   将装填好微球颗粒的样品单元固定在仪器上。采用70mg/L的氯化钾溶液作为电解液，装置于仪器的液体通道中，只需在专用的软件上点击“start” 按键，仪器将会自动的推动液体周期往复的流过装有微球颗粒的样品单元，在测量过程中，软件会依次测量当前溶液的电导率、pH值、以及流动电势与仪器内部泵压力的关系，最终计算得到微球表面的Zeta电位，测量结果见下图5：

（图5）测量结果软件界面

   按照同样方法，重复2次平行实验，得到Zeta电位结果如下图6和图7：

（图6）第一次重复测量结果

（图7）第二次重复测量结果

       测量结果：

   本实验在PH为5.5的氯化钾溶液中，测量三次的微球表面的Zeta电位分别为：10.38mV, 10.81mV, 10.68mV。对测量结果取平均值，最终得到在测量环境中，微球颗粒的Zeta电位在10.62mV左右。

       结 论：

             流动电势/电流的方法是一种准确、简单、高效的Zeta电位测量方法，适用于微球颗粒等固体材料的Zeta电位测量。德国Dataphysics （德飞）公司生产的Zeta电位测试仪ZPA20，采用双向往复流动电势/电流的zhuan利技术，具有重复性好，操作简单，自动化强，测量速度快等特点。

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