NO863701L - Fremgangsmaate og apparat for bestemmelse av zetapotensialet for kolloidpartikler. - Google Patents
Fremgangsmaate og apparat for bestemmelse av zetapotensialet for kolloidpartikler.Info
- Publication number
- NO863701L NO863701L NO863701A NO863701A NO863701L NO 863701 L NO863701 L NO 863701L NO 863701 A NO863701 A NO 863701A NO 863701 A NO863701 A NO 863701A NO 863701 L NO863701 L NO 863701L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- cell
- power
- electrodes
- particles
- electrical energy
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/447—Systems using electrophoresis
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Electrostatic Separation (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Fremgangsmåte og apparat for bestemmelse av zetapotensialet for partikler i suspensjon,. omfattende en celle (9) som rommer minst én del av partiklene i suspensjon, en første. (11) og en andre elektrode (12) anordnet i cellen, organer (13, 16) for generering av et elektrisk felt mellom den første og den andre elektrode, idet dette elektriske felt bevirker at partiklene akselereres, organer for omvandling av den kraft som dannes ved partiklenes akselerasjon til elektrisk energi, og organer (24, 26) for måling av den elektriske energi.
Description
Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og et apparat for bestemmelse av zetapotensialet for partikler
i suspensjon, og fremgangsmåten benytter en celle som omfatter minst én del av den partikkelsuspensjon som sKal under-søkes og videre en første og en andre elektrode. Videre finnes organer for tilveiebringelse av et elektrisk felt mellom de to elektroder, idet dette elektriske felt forår-saker at partiklene akselereres, organer for kraftomvandling, idet den kraft som fremkommer ved partiklenes akselerasjon overføres til elektrisk energi, og organer for måling av elektrisk energi. Spesielt angår oppfinnelsen en ny fremgangsmåte og et apparat for bestemmelse av zetapotensialet for kolloide partikler ut fra en måling av den kraft som vil oppstå når en periodisk varierende spenning påtrykkes elektrodene i en celle, og hvor denne mekaniske kraft omformes til elektrisk energi eller til et signal ved hjelp av en piezoelektrisk resonator, hvorved den elektriske energi eller signalet detekteres ved hjelp av en synkron demodulator.
Bestemmelsen av zeta-potensialet for partikler i en suspensjon er svært nyttig når det skal holdes kontroll med tilslaget av hjelpestoffer som har innflytelse på partiklenes flokkulerings- og retensjonsevne i en oppløsning. Tilslaget av hjelpestoffer kan i vesentlig grad påvirke zeta-potensialet og av denne grunn er det nedlagt stort arbeide i utvikling av metoder og apparater for bestemmelse av dette zeta-potensial for kolloidpartikler.
En rekke forsøk har blitt utført for måling av zeta-potensialet, og blant disse har ultralyd vært benyttet for måling av et såkalt vibrasjonspotensial mellom to elektroder, likeledes har anvendelsen av en laserstråle og optiske målinger i forbindelse med denne laser vært benyttet til å bestemme elektroforesemobiliteten for fritt bevegelige partikler. Bruken av ultralyd for måling av vibrasjonspotensi-alet for partikler i suspensjon er beskrevet i US-PS 4 292 656, 4 381 674 og 4 497 208.
Det første av disse, US-PS 4 294 656, angir en fremgangsmåte for måling av zetapotensialet hvor en del av suspensjonen utsettes for et ultralydfelt i en måle^elle med to elektroder som strekker seg inn i suspensjonen i en viss innbyrdes avstand som er et ulike multiplum av den halve ultrasoniske bølgelengde for ultralydfeltet i suspensjonen. Et signal dannes så av den vekselspenning som oppstår mellom elektrodene, og dette signal samsvarer med ladnings-tilstanden for mediet og gir grunnlag for bestemmelse av tilslaget av hjelpestoffer.
US-PS 4 381 674 beskriver en fremgangsmåte for detektering og identifikasjon av stoffer i partikkelform i resyklingsstrømmen i et oljegjenvinningssystem ved å telle antall ultrasoniske pulser som reflekteres fra mediet med partikler og deretter sammenligning av dette antall med ultralydenergien gjennom fluidumstrømmen.
US-PS 4 497 208 angir en fremgangsmåte og et apparat for måling av de elektrokinetiske egenskaper for ladede partikler oppløst i et flytende medium, og fremgangsmåten omfatter plassering av to elektroder i kontakt med det flytende medium, oppladning av elektrodene i takt med en tilført vekselspenning for å forårsake ladet separasjon mellom overflaten av de enkelte fordelte partikler og de ladede lag som omslutter partiklene i det flytende medium og derved generering av et akustisk signal som oppfanges av en akustisk transduktor i en viss avstand fra elektrodene og som igjen kan formidle måling av amplituden av det detek-terte signal. Denne amplitude er en funksjon av de elektrokinetiske egenskaper for partiklene i det flytende medium, antallet partikler pr. enhetsvolum, og amplituden av elek-trodenes eksitasjonspotensial.
Andre måter for måling av zeta-potensialet for kolloidpartikler er beskrevet i US-PS 4 046 667 hvor det er angitt et apparat for mikroelektroforese for måling av zeta-potensialet eller elektroforesemobiliteten av partikler i suspensjon i et avgrenset medium, dvs. kolloidpartikler som er oppslemmet i en væske. Patentskriftet anviser videre anvendelsen av en lysstråle, et mikroskop og et objektivlinsesystem for fysisk bestemmelse av zeta-potensialet av de kolloide partikler. Bruken av mikroskop og lys-stråler i samsvar med dette patentskrift krever imidlertid stor erfaring av brukeren for fysisk bestemmelse av zeta-potensialet på periodisk basis. Systemet er videre ganske utsatt for menneskelige feil og krever videre en relativt lang analysetid før hver enkelt måling.
De ovenfor omtalte patentskrifter er enten knyttet til målingen av et vibrasjonspotensial ved bruk av ultralyd i et frekvensområde over 100 kHz eller til målingen av elektroforesemobilitet ved anvendelsen av optiske metoder. Ultralydmetoder som måler det såkalte vibrasjonspotensial lider av mangel på adekvat teori som knytter vibrasjons-potensialmålingene til kjente kolloidale egenskaper såsom zeta-potensialet. De optiske metoder er beheftet med kom-pleksitet og menneskelige feil ved målingene av elektroforesemobiliteten.
Foreliggende oppfinnelse lanserer imidlertid en ny fremgangsmåte og et apparat som i vesentlig grad elimi-nerer ulempene og unøyaktighetene som teknikkens stand er beheftet med. Det skaffes således til veie en fremgangsmåte og et apparat for detektering av et elektrisk signal som er direkte proporsjonalt med kolloidpartiklenes zetapoten-sial. Likeledes unngås ulempene som kjennes fra teknikkens stand vedrørende behovet for periodisk prøving av erfarne teknikere. Fordelene ved denne fremgangsmåte og det tilhør-ende apparat vil nå bli beskrevet nærmere.
Det er også et formål med foreliggende oppfinnelse at cellen skal kunne settes direkte inn i en beholder eller kanal som fører partikkelsuspensjonen som skal undersøkes. De to elektroder som er innsatt i cellen er fortrinnsvis anordnet ved cellens motsatte sider.
Det er nok et formål med oppfinnelsen å fremskaffe en kraftoscillator som det organ som genererer det periodisk varierende elektriske felt mellom den første og den andre elektrode, og hvor dette felt i sin tur bevirker at partiklene akselereres og at det oppstår en kraft. I samsvar med oppfinnelsen omformes denne kraft til elektrisk energi ved hjelp av en mekanisk resonator som drives på samme frekvens som frekvensen av den påtrykte elektriske effekt fra kraftoscillatoren, og den mekaniske resonator er fortrinnsvis en pizeoelektrisk krafttransduser.
Det er videre et formål med oppfinnelsen at den elektriske energi som omformes ved hjelp av der mekaniske resonator deretter måles ved hjelp av en synkron demodulator. Det er hensiktsmessig og i samsvar med foreliggende oppfinnelse å innskyte en operasjonsforsterker med felt-effektinngang mellom den mekaniske resonator og den synkrone demodulator.
Endelig er det et karakteristisk trekk ved foreliggende oppfinnelse at spenningen som påtrykkes den første og den andre elektrode fra kraftoscillatoren har en frekvens i området 0-50 kHz.
Foreliggende oppfinnelse kan også omfatte en rekke ytterligere trekk som vil bli beskrevet i det følgende med henvisning til de ledsagende tegninger, hvor fig. 1 viser et blokkdiagram av apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse, og hvor fig. 2 viser et tilsvarende skjematisk dia-gram av det foretrukne utførelseseksempel av dette apparat.
Som tidligere omtalt skaffer foreliggende oppfinnelse til veie en ny fremgangsmåte og et apparat som er istand til å detektere den periodisk varierende sedimenteringskraft som forårsakes av akselerasjonen av partikler i suspensjon mellom en første og en andre elektrode anordnet i en celle. Sedimenteringskraften er funnet å være direkte proporsjonalt med zeta-potensialet for de kolloide partikler i suspensjon. Dem periodisk varierende sedimenteringskraft kan lett detekteres (demoduleres) ved å anvende den nå tilgjengelige og særdeles presise teknikk for vekselspenningsdeteksjon som tilbys i bl.a. synkrone demodulatorer. Oppfinneren av foreliggende oppfinnelse har funnet at det er viktig å begrense frekvens-området til et område mellom 0 og 50 kHz slik at den periodisk varierende akselerasjon i cellen medfører en samlet translatorisk bevegelse av hele celleinnholdet som om dette var et stivt legeme. Hvis det forsøkes påtrykt frekvenser over ca. 50 kHz, vil ikke lenger bevegelsen kunne beskrives som en homogen akselerasjon av cellens væske. Systemet må da beskrives ved hjelp av en akust.i rk bølge-modell som tilsvarer den anvendt ved måling av det såkalte vibrasjonspotensial, og dette er omtalt i tidligere kjente publikasjoner. Denne forskjell mellom en relativt langsomt akselerert celle som da følger lovene for den translatoriske akselerasjon for et stivt legeme og det akustiske bølge-system som hittil har vært anvendt innen teknikkens stand, tjener til distinksjon mellom foreliggende oppfinnelse og den kjente teknikk.
Zeta-potensialet er særlig viktig når faste stoffer, såsom partikler av kaolinleire oppløses i en elektrolytt såsom kaliumsulfat eller andre salter, hvorved det faste stoffs overflate ofte lades i forhold til saltoppløsningens hoved-masse. Typisk forårsakes denne ladnings forskjell av adsorp-sjon av en eller flere ioner med partikkelladning. Kaolinleire har f.eks. en tendens til å virke som materiale for. anionbytte, dvs. at leirepartiklene får en tendens til å adsorbere anioner på overflaten for å nøytralisere immobile kationiske steder for ionebytte. Adsorbsjonen av anioner på leirepartiklene får disse partikler til å bygge opp en negativ ladning. En oppladning av små partikler, f.eks. mindre enn 10fim i diameter, er særdeles viktig ved bestemmelse av den makroskopiske oppførsel for en oppslemming med slike partikler. Slike oppslemminger forekommer i et stort antall forbindelser, såsom innenfor maling, pigmentering, som kullslam, pulp for papirfremstilling og en rekke andre.
Væskeområdet i nærheten av en ladet fast overflate
i kontakt med elektrolytt kalles et diffust dobbeltlag. I dette område forefinnes to virkninger som balanserer hverandre. På den ene side finnes ioner, f.eks. kationer, som påvirkes til bevegelse mot den faste overflate for forening med de adsorberte anioner og utligning til en nøytral rom-ladningsfordeling. På den annen side frastøter kationer hverandre innbyrdes, og momentane opphopninger av kationer i et område nær en partikkel vil medføre en tetthetsgradi-ent som får en tendens til reduksjon ved diffusjon bort fra
den faste overflate. Likevektfordelingen for kationene på yttersiden av regionen av adsorberte anioner fremkommer som summen av disse virkninger. Den elektriske potensialfor-deling på innersiden av dobbellaget er tilnærmei_ cksponensi-ell.
Når så et elektrisk felt påtrykkes de ladede lege-mer vil krefter virke på disse ifølge sammenhengen:
hvor F er kraften, E er den elektriske feltstyrke og q er ladningen.
En partikkel i en elektrolytt i et påtrykt elektrisk felt vil påvirkes av et kraftpar som søker å bevege den negative ladning på denne partikkel i én retning, mens en motsatt rettet kraft vil forsøke å bevege den positivt ladede omgivende væske og dobbellaget i den motsatte retning. Det vil således foregå en total resulterende migrasjon av partiklene i én retning og væske i den motsatte retning. Et varierende elektrisk felt vil påføre akselerasjon på partiklene i suspensjon.
For å fastlegge zeta-potensialet for en kolloid-partikkel i suspensjon må først ladningsfordelingen i nærheten av partikkelen bestemmes ut fra følgende ligninger:
(1) Poissons ligninger som knytter ladningstettheten til
det elektriske potensial, (2) Poisson-Boltzmans ligning som bestemmer balansen mellom tendensen for kationene til forening med anionene mot diffusjonskreftene som hindrer opp-hopning av kationer i et bestemt område, (3) Ohms lov som knytter den elektriske feltstyrke til elektrolyttens spesifikke motstand, og (4) momentligningen hvor F = ma anvendes på den væske som omgir partiklene og anvendt på partikkelen selv. Disse ligninger bestemmer reaksjonsmønsteret for kolloidpartiklene ved påtrykk av elektriske felter, dvs.
ved at elektrisk strøm tvinges gjennom en oppløsning. For løsning av det system av simultane partielle differensial-ligninger som fremkommer, må først grensebetingelsene fast-legges. Ligning (1) og (2) ovenfor krever fastleggelsen av et bestemt potensial et eller annet sted nær den faste overflate. Ligning (4) krever at det anordnes en ikke glidende tilstand i det skjærplan som kan defineres som det
plan hvor den ytterste del av en ionesamling som omslutter en partikkel går over til å kunne kalles et fast stoff og hvor glidning eller skjærvirkning ikke lenger er tillatt. Potensialet spesifiseres ofte ved et sted som sammenfaller med dette skjærplan hvor ingen glidning forutsettes. Dette potensial defineres som zeta-potensialet.
Zeta-potensialet benyttes i praksis som et mål for ladningsmengden som adsorberes på partiklene i suspensjon. La oss anta det tilfelle hvor en suspensjon av kolloidpartikler avsettes eller sedimenteres ut under virkningen av tyngdekraften. I et slikt tilfelle finnes at de ladede kolloidpartikler migrerer med konstant hastighet mot bunnen av det kar som inneholder oppløsningen. Den bevegelse av ladning som er knyttet til bevegelsen av partiklene utgjør summert en liten elektrisk strøm som i sin tur setter opp et svakt elektrisk felt. Dette elektriske felt kan detekteres ved innføring av to elektroder i en viss innbyrdes avstand og i en retning som sammenfaller med partiklenes be-vegelsesretning. Det potensial som detekteres av elektrodene kalles sedimenteringspotensialet Ese^ :
hvor e = eQ. er<e>0= dielektrisitetskonstanten for vakuum
er = den relative dielektrisitets-konstant for væsken H = væskens viskositet A = væskens spesifikke lednings-evne R = partiklenes radius
. p = partikkelens tetthet P = væskens tetthet e
C = partikkel tettheten (antall partikler pr. enhetsvolum)
g = tyngdens akselerasjon Z = zeta-potensialet ^sed=sedimenteringspotensialet.
Tyngdens konstante akselerasjon gir et konstant sedimenteringspotensial som er meget vanskelig å detektere siden andre konstante potensialer også foreligger grun-net fenomener som ikke har noe å gjøre med sedimenteringen. For å lettere kunne måle sedimenteringspotensialet, benyttes i den foreliggende oppfinnelse en varierende akselerasjon som påtrykkes hele systemet ved vibrasjon av hele cellen ved en passende frekvens, f.eks. 1 kHz. Teorien for sedimenteringspotensialet innfører da i stedet for tyngdens akselerasjon g, akselerasjonen A sin (wt)i ligningen for sedimenteringspotensialet, og da betyr A amplituden for den utvendig påtrykte varierende akselerasjon, u> er denne akse-lerasjons frekvens og t er tiden. Ligningen blir følgelig:
hvor Ev er det varierende sedimenteringspotensial.
Oppfinneren av denne fremgangsmåte og apparat har kommet frem til at ved påtrykk av et periodisk varierende elektrisk felt fører dette til en tilsvarende akselerasjon av hele oppslemmingen, og denne akselerasjon kan detekteres ved hjelp av en krafttransduser. Kraften kan beregnes ut fra kjennskapet til kjente fysiske konstanter og material-egenskaper i systemet. Kraften (F) følger således følgende proporsonalitetsligning:
hvor A er det påtrykte elektriske felts amplitude og F er den målte periodisk varierende kraft. Ved å ta middelverdien vil kraftamplituden kunne bestemmes med større nøyaktighet, og dette utføres fortrinnsvis i den etterfølgende synkrone demodulasjon av det målte signal som representerer kraften.
Den mekaniske kraft omvandles således til elektrisk energi ved hjelp av en krafttransduser 6 såsom en piezoelektrisk mekanisk resonator. Denne resonators piezoelektriske element består f.eks. av bly-zirkonium-titanat på
en messingskive. Utgangsspenningen fra krafttransduseren vil være proporsjonal med zetapotensialet og måles av en detektor 7 som kan være en synkron demodulator. En forsterker såsom en operasjonsforsterker med felteffekttransistor-
inngang kan innsettes mellom krafttransduseren 6 og detektoren 7 for å lette detekteringen av små krefter og tilsvarende små vekselspenninger fra krafttransduseren 6.
Fig. 2 viser det foretrukne utførelserr^ksempel av apparatet i samsvar med den foreliggende oppfinnelse. Det fremgår der at en celle 9 er anordnet for å inneholde sus-pens jonspartikler 10 og hvor det finnes elektroder 11 og 12 ved hver av cellens 9 motsatte ender. Disse elektroder 11 og 12 er elektrisk ledende og består av platina eller rustfritt stål i form av metallplater. Elektroden 11 er ring-formet og er festet til cellens 9 innervegg, mens elektroden 12 er festet til cellen 9 i dennes ene ende for å lukke denne. Elektrodene er elektrisk tilkoblet en forsterker 13 via elektriske ledninger 14 og 15. Forsterkeren 13 er elektrisk tilkoblet en kraftoscillator 16 via en ledning 17.
Cellen 9 er anordnet på en plate 18 som selv er festet til en stabiliserende masseblokk 19. På motsatt side av platen 18 sett fra cellen 9 finnes en konus 20 anordnet på en basisdel 21, idet konusen 20 er anordnet slik at dens stift berører en krafttransduser 22. Denne krafttransduser 22 kan være en mekanisk resonator formet ut av et piezoelektrisk krystall, gjerne et krystall av bly-zirkonium-titanat. En elektrisk ledende skive 23 er festet til krafttransduseren 22 og overfører det elektriske signal som omvandles av denne fra den tilførte mekaniske energi fra cellens 9 vibrasjon. Denne vibrasjon forårsakes av akselerasjonen av sus-pens jonspartiklene 10 på grunn av et påtrykt elektrisk felt fra den elektriske spenning mellom elektrodene 11 og 12, generert fra kraftoscillatoren 16. Skiven 23 kan være av messing eller lignende og er elektrisk koblet til en forsterker 24 via ledningen 25. Forsterkeren 24 kan som nevnt være en operasjonsforsterker med felteffekttransistorinngang og forsterkerne øker det elektriske signal som oppfanges fra krafttransduseren 22, slik at dette deretter detekteres av en synkron demodulator 26 via ledningen 27.
Oppfinnelsen virker således slik at en del av suspensjonspartiklene enten kan bringes inn i cellen 9 eller cellen 9 kan selv innføres i en beholder eller strømmings-kanal for partikler i suspensjon for undersøkelse av disse. Etter at cellen 9 er fylt slik at begge elektroder 11 og 12 er neddykket i partikkelsuspensjonen 10, påtrykkes vibrasjon av cellen ved påtrykk av et periodisk varierende elektrisk felt ut fra tilførselen av en tilsvarende varierende drivspenning med en frekvens mellom 0 og 50 kHz fra kraftoscillatoren 16 og forsterkeren 13. I foreliggende oppfinnelse benyttes en vekselspenning mellom 10 og 100 volt påtrykt de to elektroder.
Cellens suspensjonspartikler 10 bringes derved til en periodisk varierende akselerasjon eller vibrasjon og vibrasjonskraften overføres til krafttransduseren såsom den piezoelektriske mekaniske resonator 22 som derved vil svinge med samme frekvens som den påtrykte periodisk varierende spenning. Den mekaniske resonator 22 inneholder den piezoelektriske krafttransduser som opptar mekanisk energi, dvs. vibrasjonen fra cellen 9 forårsaket av partikkelakselerasjonen i det elektriske felt og omformer denne til et elektrisk signal som deretter forsterkes"i forsterkeren 24 og detekteres av den synkrone demodulator 26. Den stabiliserende masse^l kan være utført av aluminium eller lignende og har så stor masse at opp til 70% av den mekaniske energi overføres til elektrisk energi.
Forsterkeren 24 er vanligvis som tidligere omtalt en operasjonsforsterker med felteffekttransistorinngang og denne forsterker har en meget høy grunnforsterkning. Stør-relsesordenen av den effekt som opptas som mekanisk energi fra dette system er fra 10 til 10 avhengig av cellens 9 innhold.
Claims (46)
1. Fremgangsmåte for bestemmelse av zetapotensialet for partikler i suspensjon, karakterisert ved £ oringe minst én del av partiklene i suspensjon inn i en celle (9) som omfatter en første elektrode (11) og en andre elektrode (12), tilkobling av disse elektroder (11, 12) til en kraft-kilde (13, 16) for generering av et elektrisk felt, aksele-rering av partiklene (10) i suspensjon ved hjelp av dette elektriske felt, omvandling av den kraft som genereres av partikkelakselerasjonen til elektrisk energi, og måling av den elektriske energi ved hjelp av en detektor (26).
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at cellen (9) settes direkte inn i en beholder eller en strø mmingskanal for partikkelsuspensjonen (10).
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den første og den andre elektrode (11, 12) er anordnet ved motsatte sider av cellen (9) .
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1,. karakterisert ved at det elektriske felt dannes av en periodisk varierende drivspenning som påtrykkes elektrodene (11, 12) .
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at drivspenningen genereres av en kraftoscillator (16).
6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at kraftoscillatoren (16) påtrykker en spenning på mellom 10 og 100 V mellom elektrodene .
7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at en kraftforsterker (13) er anordnet mellom kraftoscillatoren (16) og elektrodene.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den kraft som dannes ved partikkelakselerasjonen overføres til cellen.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at kraften overføres fra cellen til en mekanisk resonator (22) som omvandler denne kraft til elektrisk energi.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at den mekaniske resonator (22) er avstemt til resonans på den periodisk varierende spennings frekvens.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at den mekaniske resonator er en piezoelektrisk krafttransduser (22).
12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at den piezoelektriske krafttransduser (22) hovedsakelig består av bly-zirkonium-titanat og en elektrisk ledende skive (23).
13. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at detektoren for måling av den elektriske energi er en synkron demodulator (26).
14. Fremgangsmåte ifølge krav 13, karakterisert ved at det er anordnet en forsterker (24) mellom den synkrone demodulator (26) og organene for omvandling av den periodisk varierende kraft til elektrisk energi.
15. Fremgangsmåte ifølge krav 14, karakterisert ved at forsterkeren (24) er en operasjonsforsterker med felteffekttransistorinngang.
16. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den elektriske energi som tilveiebringes fra kraften er i stø rrelsesordenen 10~<12> - IO- <6> W.
17. Fremgangsmåte ifølge krav 13:7 karakterisert ved at utgangssignalet fra den synkrone demodulator er direkte proporsjonalt med zeta-potensialet for partiklene i suspensjon.
18. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at spenningen som påtrykkes den første og den andre elektrode fra kraftoscillatoren har en frekvens i området 0-50 kHz.
19. Apparat for bestemmelse av zetapotensialet for partikler i suspensjon, omfattende en celle (9) som innehol-det minst én del av partikkelsuspensjonen, en første elek trode (11) og en andre elektrode (12) anordnet i cellen (9), organer (13, 16) for generering av et elektrisk felt mellom den første og den andre elektrode, idet dette elektriske felt bevirker at partiklene akselereres, organer for omvandling av en kraft som tilveiebringes av partikkelakselerasjonen til elektrisk energi, og organer (24, 26) for måling av denne elektriske energi.
20. Apparat ifølge krav 19,
karakterisert ved at cellen (9) settes direkte inn i en beholder eller en strømmingskanal for partikkelsuspensjonen (10).
21. Apparat ifølge krav 19,
karakterisert ved at den første og den andre elektrode (11, 12) er anordnet ved motsatte sider av cellen (9) .
22. Apparat ifølge krav 21,
karakterisert ved at cellen (9) omfatter en så stor del av partikkelsuspensjonen (10) at både den første (11) og den andre elektrode (12) kan holdes neddykket i suspensjonen.
23. Apparat ifølge krav 19,
karakterisert ved .at cellen er en glassylinder lukket i den ene og åpen i den andre ende.
24. Apparat ifølge krav 23,
karakterisert ved at cellen er lukket i den ene ende ved hjelp av en elektrisk ledende plate (18).
25. Apparat ifølge krav 24,
karakterisert ved at den elektrisk ledende plate (18) også er den første elektrode.
26. Apparat ifølge krav 25,
karakterisert ved at platen (18) hovedsakelig er utført av rustfritt stål.
27. Apparat ifølge krav 25,
karakterisert ved at den andre elektrode (12) befinner seg nær den åpne ende av cellen (9).
28. Apparat ifølge krav 27,
karakterisert ved at den andre elektrode (12) er en elektrisk ledende ring festet til innerveggen av cellen og i kontakt med partikkelsuspensjonen.
29. Apparat ifølge krav 28, karakterisert ved at ringen hovedsakelig består av rustfritt stål.
30. Apparat ifølge krav 19, karakterisert ved at organene for tilveiebringelse av et elektrisk felt er den første og den andre elektrode elektrisk tilkoblet en kraftoscillator (16).
31. Apparat ifølge krav 30, karakterisert ved at kraftoscillatoren (16) påtrykker en periodisk varierende drivspenning på den første og den andre elektrode.
32. Apparat ifølge krav 31, karakterisert ved at kraftoscillatoren (16) påtrykker elektrodene en vekselspenning på mellom 10 og 100 V.
33. Apparat ifølge krav 30, karakterisert ved at en kraftforsterker (13) er anordnet mellom kraftoscillatoren (16) og elektrodene.
34. Apparat ifølge krav 19, karakterisert ved at den kraft som dannes ved partikkelakselerasjonen overføres til-cellen.
35. Apparat ifølge krav 19, karakterisert ved at organene for omvandling av kraft til elektrisk energi er en mekanisk resonator (22).
36. Apparat ifølge krav 35, karakterisert ved at den mekaniske resonator er en piezoelektrisk krafttransduser (22) .
37. Apparat ifølge krav 36, karakterisert ved at den piezoelektriske krafttransduser (22) hovedsakelig består av bly-zirkonium-titanat og en elektrisk ledende skive (23).
38. Apparat ifølge krav 35, karakterisert ved at den mekaniske resonator er anordnet på en masseblokk (19) .
39. Apparat ifølge krav 35, karakterisert ved at kraften overføres til den mekaniske resonator via en elektrisk ledende konus (20) som er slik anordnet at konusens topp berører den mekaniske resonator og konusens basis (21) befinner seg i isolert kontakt med cellen (9).
40. Apparat ifølge krav 19, karakterisert ved at organene for detektering av elektrisk energi er en synkron demodulator (°bl.
41. Apparat ifølge krav 40, karakterisert ved at den synkrone demodulator (26) er forbundet med organene for omvandling av kraft til elektrisk energi.
42. Apparat ifølge krav 41, karakterisert ved at det er anordnet en forsterker (24) mellom den synkrone demodulator (26) og organene for omvandling av den periodisk varierende kraft til elektrisk energi.
43. Apparat ifølge krav 42, karakterisert ved at forsterkeren (24) er en operasjonsforsterker med felteffekttransistorinngang.
44. Apparat ifølge krav 19, karakterisert ved at den elektriske energi som tilveiebringes fra kraften er i størrelsesordenen IO- <*2> - IO- <6> W.
45. Apparat ifølge krav 40, karakterisert ved at utgangssignalet fra den synkrone demodulator er direkte proporsjonalt med zeta-potensialet for partiklene i suspensjon.
46. Apparat ifølge krav 30, karakterisert ved at spenningen som påtrykkes den første og den andre elektrode fra kraftoscillatoren har en frekvens i området 0-50 kHz.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/776,737 US4602989A (en) | 1985-09-17 | 1985-09-17 | Method and apparatus for determining the zeta potential of colloidal particles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO863701D0 NO863701D0 (no) | 1986-09-16 |
| NO863701L true NO863701L (no) | 1987-03-18 |
Family
ID=25108239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO863701A NO863701L (no) | 1985-09-17 | 1986-09-16 | Fremgangsmaate og apparat for bestemmelse av zetapotensialet for kolloidpartikler. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4602989A (no) |
| EP (1) | EP0223347A3 (no) |
| JP (1) | JPS62103561A (no) |
| FI (1) | FI863694L (no) |
| NO (1) | NO863701L (no) |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4679439A (en) * | 1985-09-17 | 1987-07-14 | Dorr-Oliver Incorporated | Method and apparatus for measuring the unsteady sedimentation potential of colloidal particles |
| JPS6325546A (ja) * | 1986-06-27 | 1988-02-03 | ペン ケム インコ−ポレイテツド | コロイド分析器 |
| US4907453A (en) * | 1986-06-27 | 1990-03-13 | Pen Kem, Inc. | Colloid analyzer |
| JP2539528B2 (ja) * | 1990-03-02 | 1996-10-02 | 株式会社日立製作所 | 毛細管を用いた分析方法および分析装置 |
| US5338421A (en) * | 1992-08-07 | 1994-08-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of and apparatus for separation by agglomeration |
| JP3472876B2 (ja) * | 1993-06-07 | 2003-12-02 | コロイダル ダイナミックス プロプライエタリー リミテッド | マルチコンポーネンツ・コロイド類の粒子のサイズおよび電荷の測定 |
| CA2255599C (en) | 1996-04-25 | 2006-09-05 | Bioarray Solutions, Llc | Light-controlled electrokinetic assembly of particles near surfaces |
| DE60117556T2 (de) | 2000-06-21 | 2006-11-02 | Bioarray Solutions Ltd. | Multianalytische molekularanalyse durch verwendung anwendungsspezifischer zufallspartikelarrays |
| US9709559B2 (en) | 2000-06-21 | 2017-07-18 | Bioarray Solutions, Ltd. | Multianalyte molecular analysis using application-specific random particle arrays |
| US6706163B2 (en) * | 2001-03-21 | 2004-03-16 | Michael Seul | On-chip analysis of particles and fractionation of particle mixtures using light-controlled electrokinetic assembly of particles near surfaces |
| US7262063B2 (en) | 2001-06-21 | 2007-08-28 | Bio Array Solutions, Ltd. | Directed assembly of functional heterostructures |
| CA2497740C (en) | 2001-10-15 | 2011-06-21 | Bioarray Solutions, Ltd. | Multiplexed analysis of polymorphic loci by probe elongation-mediated detection |
| AU2003298655A1 (en) | 2002-11-15 | 2004-06-15 | Bioarray Solutions, Ltd. | Analysis, secure access to, and transmission of array images |
| KR100486730B1 (ko) * | 2003-01-21 | 2005-05-03 | 삼성전자주식회사 | 교류 전압과 ｔ 채널을 이용하여 제타 포텐셜을 측정하는방법 |
| US7927796B2 (en) | 2003-09-18 | 2011-04-19 | Bioarray Solutions, Ltd. | Number coding for identification of subtypes of coded types of solid phase carriers |
| CA2539824C (en) | 2003-09-22 | 2015-02-03 | Xinwen Wang | Surface immobilized polyelectrolyte with multiple functional groups capable of covalently bonding to biomolecules |
| CA2544041C (en) | 2003-10-28 | 2015-12-08 | Bioarray Solutions Ltd. | Optimization of gene expression analysis using immobilized capture probes |
| CA2544202C (en) | 2003-10-29 | 2012-07-24 | Bioarray Solutions Ltd. | Multiplexed nucleic acid analysis by fragmentation of double-stranded dna |
| US7848889B2 (en) | 2004-08-02 | 2010-12-07 | Bioarray Solutions, Ltd. | Automated analysis of multiplexed probe-target interaction patterns: pattern matching and allele identification |
| US8486629B2 (en) | 2005-06-01 | 2013-07-16 | Bioarray Solutions, Ltd. | Creation of functionalized microparticle libraries by oligonucleotide ligation or elongation |
| US8451434B2 (en) * | 2009-08-11 | 2013-05-28 | Microtrac Inc. | Method and apparatus for measuring zeta potential of suspended particles |
| CN105067671B (zh) * | 2015-07-17 | 2017-12-08 | 四川大学 | 一种皮革等电点的测试方法 |
| US10811590B1 (en) | 2016-06-23 | 2020-10-20 | Plastipak Packaging, Inc. | Containers with sensing and/or communication features |
| EP3870616B1 (en) | 2018-10-25 | 2023-10-11 | DuPont Industrial Biosciences USA, LLC | Alpha-1,3-glucan graft copolymers |
| US12098082B2 (en) | 2020-09-04 | 2024-09-24 | Advanced Mobile Filtration Services International, LLC | Mobile filtration technology |
| WO2022235655A1 (en) | 2021-05-04 | 2022-11-10 | Nutrition & Biosciences USA 4, Inc. | Compositions comprising insoluble alpha-glucan |
| KR20240167661A (ko) | 2022-03-21 | 2024-11-27 | 뉴트리션 앤드 바이오사이언시스 유에스에이 4, 인크. | 불용성 알파-글루칸을 포함하는 조성물 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL275701A (no) * | 1961-03-13 | |||
| US3708402A (en) * | 1970-10-19 | 1973-01-02 | Gen Electric | Measurements of particles and molecules |
| US3930982A (en) * | 1973-04-06 | 1976-01-06 | The Carborundum Company | Ferroelectric apparatus for dielectrophoresis particle extraction |
| DE2326409C3 (de) * | 1973-05-24 | 1980-08-21 | Felix Schoeller Jr. Gmbh & Co Kg, 4500 Osnabrueck | Verfahren zur Messung des elektrokinetischen Potentials (Z-Potentials) |
| DE2337165C3 (de) * | 1973-07-21 | 1979-11-29 | Felix Schoeller Jr. Gmbh & Co Kg, 4500 Osnabrueck | Verfahren und Vorrichtung zur Messung des elektrokinetischen Potentials (Z-Potentials) |
| US3941678A (en) * | 1974-02-28 | 1976-03-02 | Shimadzu Seisakusho Ltd. | Apparatus for electrophoretic analysis |
| US3909380A (en) * | 1974-07-19 | 1975-09-30 | Komline Sanderson Eng Corp | Reference pattern zeta potential measurement apparatus and method therefor |
| FR2295421A1 (fr) * | 1974-09-06 | 1976-07-16 | Degremont Sa | Appareil et procede pour mesurer la mobilite de colloides dans un champ electrique |
| US4046667A (en) * | 1975-10-30 | 1977-09-06 | Pen Kem, Inc. | Microelectrophoresis apparatus |
| US4097153A (en) * | 1976-05-17 | 1978-06-27 | Sentrol Systems Ltd. | Method and apparatus for measuring the electrophoretic mobility of suspended particles |
| US4011044A (en) * | 1976-07-06 | 1977-03-08 | General Electric Company | Use of laser speckle patterns for measurement of electrophoretic mobilities |
| DE2746179A1 (de) * | 1977-10-14 | 1979-04-19 | Bayer Ag | Verfahren zur messung des ladungszustandes von suspensionen und zur steuerung der zugabe von hilfsmitteln zu suspensionen |
| DE2852978C3 (de) * | 1978-12-07 | 1981-06-04 | Raimund Dr. 4005 Meerbusch Kaufmann | Vorrichtung zur spektroskopischen Bestimmung der Geschwindigkeit von in einer Flüssigkeit bewegten Teilchen |
| DE3130529C2 (de) * | 1981-08-01 | 1985-01-31 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Vorrichtung zur Messung des Zetapotentials |
| US4497207A (en) * | 1983-10-06 | 1985-02-05 | Schaaf Bruce M | Spin-check device for arrows |
-
1985
- 1985-09-17 US US06/776,737 patent/US4602989A/en not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-09-04 EP EP86306854A patent/EP0223347A3/en not_active Withdrawn
- 1986-09-12 FI FI863694A patent/FI863694L/fi not_active Application Discontinuation
- 1986-09-12 JP JP61215563A patent/JPS62103561A/ja active Pending
- 1986-09-16 NO NO863701A patent/NO863701L/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI863694A7 (fi) | 1987-03-18 |
| EP0223347A2 (en) | 1987-05-27 |
| FI863694A0 (fi) | 1986-09-12 |
| JPS62103561A (ja) | 1987-05-14 |
| EP0223347A3 (en) | 1988-07-13 |
| FI863694L (fi) | 1987-03-18 |
| NO863701D0 (no) | 1986-09-16 |
| US4602989A (en) | 1986-07-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO863701L (no) | Fremgangsmaate og apparat for bestemmelse av zetapotensialet for kolloidpartikler. | |
| NO863702L (no) | Fremgangsmaate og apparat for maaling av kolloidpartiklers periodisk varierende sedimenteringspotensial. | |
| AU673752B2 (en) | Particle size and charge measurement in multi-component colloids | |
| Dukhin et al. | Zeta-potential measurements | |
| Marlow et al. | Colloid vibration potential and the electrokinetic characterization of concentrated colloids | |
| KR970000633B1 (ko) | 입자 크기 및 전하량 측정 방법 및 장치 | |
| US20100025263A1 (en) | Nanopore particle analyzer, method of preparation and use thereof | |
| US4907453A (en) | Colloid analyzer | |
| JPH0437946B2 (no) | ||
| Marlière et al. | An in vivo study of electrical charge distribution on the bacterial cell wall by atomic force microscopy in vibrating force mode | |
| US5581349A (en) | Method for biological cell and particulate analysis | |
| JP6867678B2 (ja) | ゼータ電位測定装置 | |
| US20090316157A1 (en) | Direct detection of localized modulation of ion concentration on an electrode-electrolyte interface | |
| JP4019379B2 (ja) | 力学物性の計測方法および装置 | |
| WO2017031466A1 (en) | Nondegenerate two-wave mixing for identifying and separating macromolecules | |
| US20110012627A1 (en) | Method for determining porosity with high frequency conductivity measurement | |
| RU2735315C1 (ru) | Измеритель параметров поверхности жидкости | |
| JAIN et al. | Measurement of zeta potential. | |
| Dukhin et al. | Streaming potential/current measurements | |
| GB2127977A (en) | Method and sensor for the voltametric determination of oxygen | |
| Ware | Electrophoretic Light Scattering: Modern Methods and Recent Applications to Biological Membranes and Polyelectrolytes | |
| O'Brien et al. | School of Chemistry University of Sydney | |
| JP3184733B2 (ja) | 振動を利用した検出方法および検出装置 | |
| Malghan et al. | Electroacoustic Measurements in Dense Ceramic Slurries | |
| Hunter | 26: High Frequency Transport Properties of Colloidal Dispersions (1988) |