NO863702L - Fremgangsmaate og apparat for maaling av kolloidpartiklers periodisk varierende sedimenteringspotensial. - Google Patents
Fremgangsmaate og apparat for maaling av kolloidpartiklers periodisk varierende sedimenteringspotensial.Info
- Publication number
- NO863702L NO863702L NO863702A NO863702A NO863702L NO 863702 L NO863702 L NO 863702L NO 863702 A NO863702 A NO 863702A NO 863702 A NO863702 A NO 863702A NO 863702 L NO863702 L NO 863702L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- cell
- particles
- vibrator
- potential
- suspension
- 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
- G01N27/60—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrostatic variables, e.g. electrographic flaw testing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (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)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår en ny fremgangsmåte
og et apparat for måling av et periodisk varierende sedimenteringspotensial for partikler i suspensjon. Fremgangsmåten benytter en celle som omfatter minst én del av de kolloidpartikler som skal måles, og cellen omfatter dessuten en første og en andre elektrode. Videre finnes organer for vibrering av cellen slik at partiklene i suspensjon aksele-reres i denne. Elektrodene benyttes til måling av ampli-
tuden for et periodisk varierende sedimenteringspotensial for partiklene, f.eks. ved hjelp av en synkron demodulator. Spesielt vibreres cellen ved en frekvens mellom 0-50 kHz.
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 partik-
lenes 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 elektro-
der, 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 målecelle 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 mel-
. , lom elektrodene , og dette signal samsvarer med • ladnings-tilstanden for mediet og gir grunnlag for bestemmelse av tilslaget åv 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 mel-
lom overflaten av de enkelte fordelte partikler og de ladede lag som omslutter partiklene i det flytende medium og der-
ved 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 elektrodenes 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 partik-
ler i suspensjon i et avgrenset medium, dvs. kolloidpartik-
ler 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 patentskrif ter 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.
Det er kjent at påtrykk av et elektrisk felt forår-saker migrasjon eller vandring av ladede partikler i en oppløsning. På den annen side dannes et elektrisk felt når ladede partikler beveges som følge av en påtrykt kraft så-
som tyngdekraften, og dette kalles sedimentering. Den poten-sialforskjell som oppstår mellom enkeltpunkter i et slikt system kalles sedimenteringspotensialet.
Forsøk har vært gjort for måling av dette sedimenteringspotensial, men de fleste av disse forsøk har vist seg skuffende på grunn av at de aktuelle krefter, såsom tyngdekraften, gir ekstremt små, men stabile sedimenterings-potensialer. Små og stabile potensialer er vanskelig detek-terbare på grunn av drift i den elektroniske måleapparatur og på grunn av asymmetriske potensialer som oppstår på elektrodene som innføres i væsken under målingnn.
Anvendelsen av periodisk varierende (tidsavhengige) krefter i forbindelse med kolloidpartikler har hittil vært begrenset til frekvenser over 100 kHz som vist i US-PS
4 294 656, 4 381 674 og 4 497 208. Prinsippene som ligger
til grunn for disse patentskrifter angir at kolloidpartik-
ler påtrykkes en vibrasjon i forhold til den omgivende væske som følge av interaksjon med ultralydbølger som påtrykkes væsken som inneholder partiklene. Partiklene vibrerer på grunn av dette ultralydpåtrykk fordi lydhastigheten i selve partikkelen avviker fra lydhastigheten i det omgivende medium. Et elektrisk potensial oppstår derfor mellom to elektroder som er plassert en halv bølgelengde
fra hverandre i mediet, og dette potensial er direkte knyt-, , ..tet .-til zeta-potensialet for . partiklene.. -Imidlertid finnes-ingen tilfredsstillende teoretisk modell som angir den
eksakte sammenheng mellom dette målte akustiske vibrasjons-
potensial og zeta-potensialet. Følgelig har man regnet bestemmelsen av zeta-potensial ved bruk av ultralydfrekvenser til å være mindre pålitelig og ikke teoretisk bevist.
Foreliggende oppfinner har imidlertid lansert en ny fremgangsmåte og et apparat som setter til side ulempene i denne beskrevne teknikkens stand. Den foreliggende oppfinnelse skaffer i samsvar med dette tilveie en fremgangsmåte og et apparat for deteksjon og måling av kolloidpartiklers periodisk varierende sedimenteringspotensial i en oppløs-ning hvor partiklene befinner seg i suspensjon, og dette potensial er funnet å være direkte proporsjonalt med zeta-potensialet for kolloidpartiklene.
Fordelene ved denne fremgangsmåte og det tilhørende apparat vil nå bli beskrevet nærmere.
Det er et hovedformål ved den foreliggende oppfinnelse å skaffe til veie en fremgangsmåte og et apparat for bestemmelse av' zeta-poténsialet for partikler i suspensjon. Fremgangsmåten er kjennetegnet ved de trekk som fremgår av den karakteriserende del av det etterfølgende krav 1.
Det er videre et formål med den foreliggende oppfinnelse å skaffe til veie et apparat for måling av kolloidpartiklers periodisk varierende sedimenteringspotensial i en suspensjon, og dette apparat er kjennetegnet ved de trekk som fremgår av den karakteriserende del av det etter-følgende krav 14.
I samsvar med oppfinnelsen er det en fordel at cellens innsatte elektroder er anordnet ved motsatte sider av denne.' Et karakteristisk trekk ved oppfinnelsen er at cellen vibreres ved hjelp av en vibrerende innretning såsom en motor i ordets egentlige betydning, og gjerne da en motor av vibratortypen (speaker motor). Fortrinnsvis benyttes også en mekanisk resonator, såsom en slags ultra-sonisk "stemmegaffel" med et frekvensområde mellom 0 og 50 kHz mellom vibratoren og cellen. Derved oppnås at cellen vibrerer med en frekvens i dette frekvensområde 0 - 50 kHz. Vibratoren er enten direkte forbundet med cellen eller med den mekaniske resonator ved hjelp av en mekanisk kobling såsom en stålstang. Tilsvarende er den mekaniske resonator koblet til både vibrator og celle med stålstenger. Et annet karakteristisk trekk ved foreliggende oppfinnelse er at den vibrator som benyttes for vibrering av cellen, når det ikke er anordnet noen mekanisk resonator, kan utføre vibrasjoner i området 0-50 kHz.
Det er et ytterligere formål med foreliggende oppfinnelse at cellevibrasjonen bevirker akselerasjon av partiklene^cellen, og at dette i sin tur medfører et periodisk varierende sedimenteringspotensial mellom de to innsatte elektroder i cellen. Dette potensial måles så via en amplitudedetektor som kan være en synkron demodulator. Amplitudedetektoren bør ha et frekvensomfang for detektering som sammenfaller med vibrasjonsområdet, dvs. mellom 0 og 50 kHz. En forsterker kan være anordnet mellom elek-trodeuttakene og amplitudedetektoren for forsterkning av det signal som dannes fra det periodisk varierende sedimenteringspotensial, siden dette er et svært svakt signal og vanskelig kan måles direkte.
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 det periodisk varierende sedimenteringspotensial som forårsakes av akselerasjonen av partikler i suspensjon mellom en første og en andre elektrode anordnet i en celle. Sedimenteringspotensialet er funnet å være direkte proporsjonalt med zeta-potensialet for de kolloide partikler i suspensjon. Det periodisk varierende sedimenteringspotensial 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 frekvensområdet 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 akustisk 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 ladningsforskjell 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 10 / um 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 tilnærmet eksponensi-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 vilmedføre akselerasjon av partiklene i suspensjon.
For å fastlegge zeta-potehsialet 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 . er eQ= dielektrisitetskonstanten for vakuum
er = den relative dielektrisitets-konstant for væsken = væskens viskositet A = væskens spesifikke lednings-evne R = partikkelens radius
P = partikkelens tetthet
tr
Pe = væskens tetthet C = partikkelkonsentrasjonen (antall partikler pr. enhetsvolum)
g = tyngdens akselerasjon Z = zeta-potensialet<E>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 (o>t)i ligningen for sedimenteringspotensialet, og da betyr A amplituden for den utvendig påtrykte varierende akselerasjon, oj er denne akse-lerasjons frekvens og t er tiden. Ligningen blir følgelig:
hvor Ey er det varierende sedimenteringspotensial.
Avhengigheten mellom det i dette tilfelle periodisk variable sedimenteringspotensial og partikkelradien kan elimineres ved å benytte seg av at for en gitt partikkel med radius R er:
n
er mengden av partikler med radius R , hvor n er et inkre-menterende indeks og cner antallet partikler med radius R^. Ligning (3) kan følgelig skrives som:
hvor Cner partikkeltettheten for samtlige partikler målt i g/cm .
Hensikten med den synkrone amplitudedetektor i foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en gjennomsnittlig signalamplitude med en verdi som er strengt proporsjonal med størrelsen A sin evt over tid og undertrykker støy ved andre frekvenser. Det gjennomsnittlige synkront detekterte og periodisk varierende sedimenteringspotensial kan følgelig defineres som: hvor T er det tidsintervall som gjennomsnittet tas over. Derved blir:
Fra denne ligning kan zeta-potonsialet finnes:
hvor Ev er det gjennomsnittlige potensial målt med amplitudedetektoren i foreliggende oppfinnelse, og de øvrige faktorer er konstanter ifølge listen:
p = væskens konstante viskositet.
A = væskens konstante spesifikke motstand
e = en materialkonstant
Pp = en gitt partikkeltetthet
p = den gitte væsketetthet
A = den kjente toppamplitude for den påtrykte
akselerasjon
Cp = den kjente massetetthet for partiklene i oppløsningen.
Foreliggende oppfinnelse omfatter det apparat som er angitt med blokkskjemaet på fig. 1, og der fremgår det at en celle 1 har et par elektroder 2 og 3. En suspensjon av partikler er brakt til cellen 1 for måling av det periodisk varierende sedimenteringspotensial som forårsakes av akselerasjon av cellens 1 partikler, og denne akselerasjon er i sin tur forårsaket av cellens 1 vibrasjon ved påtrykk fra en mekanisk vibrator (motor) 4. Vibratoren 4 kan være en motorlignende innretning for translatorisk bevegelse (speaker motor) som er forbundet med cellen 1 via en mekanisk forbindelse 5 såsom en stålstang.
Siden cellens 1 partikler påtvinges akselerasjon
fra vibratoren 4 ved frekvenser mellom 0 og 50 kHz, opptrer et periodisk varierende sedimenteringspotensial mellom elektrodene 2 og 3, og dette potensial detekteres av en amplitudedetektor 6. Denne detektor 6 er fortrinnsvis en synkron demodulator. Det er likeledes fordelaktig å anordne en forsterker 7 mellom elektrodenes utgang og amplitudedetektoren 6. Forsterkeren 7 er koblet til detektoren 6 over en kabel 8. Det periodisk varierende sedimenteringspotensial som måles av amplitudedetektoren 6 er direkte proporsjonalt med zeta-potensialet.
Fig. 2 viser en foretrukket utførelse av det apparat som oppfinnelsen omfatter og som benyttes når fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen følges. Apparatet omfatter en mekanisk resonator 10 i form av en slags "stemmegaffel", og denne resonator 10 er innsatt mellom en vibrator 11 og en celle 12 via mekaniske koblinger 13 og 14. I drift vibreres cellen 12 med en frekvens mellom 0 og 50 kHz fra den mekaniske resonator 10. I dette frekvensområde beveges cellen 12 og dennes partikkelsuspensjon 15 tilnærmet som et stivt legeme i translatorisk bevegelse. Elektroder 16 og 17 de-tekterer det periodisk varierende sedimenteringspotensial som oppstår som følge av den sinusformede akselerasjon av cellen 12. Hvis cellen 12 drives av den mekaniske resonator 10 som vist på fig. 2, ved eksakt 1 kHz, vil også utgangen fra cellen 12 være sentrert rundt 1 kHz. Når dette faktum tas i betraktning, kan det benyttes svært smalbåndede detektororganer, såsom en synkron demodulator 19. En forsterker 18 kan likeledes være innsatt mellom den synkrone demodulator 19 og elektrodenes 16 og 17 utgang.
I det foretrukne utførelseseksempel av oppfinnelsen benyttes den mekaniske resonator 10 som en impedanstilpasser mellom vibratoren 11 og cellen 12 og resonatoren 10 velges til å ha resonans på en bestemt målefrekvens. Dette tilla-ter bruk av en langt mindre vibrator 11 for å drive cellen 12 til tilstrekkelig store akselerasjoner for partiklene
15 i suspensjon. Imidlertid skal man være oppmerksom på at den mekaniske resonator 10 ikke er uunnværlig og at cellen 12 også kan forbindes direkte til en lineær vibrator 4 som vist på fig. 1. Imidlertid ville det kreves en relativt stor lineær vibrator for å oppnå samme akselerasjonsampli-tuder som de som oppnås ved bruk av en mekanisk resonator 10.
Bruken av en synkron demodulator 19 muliggjør under-trykking av all støy unntatt den som forekommer på og nær målefrekvensen, f.eks. 1 kHz.
Foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til de beskrevne utførelseseksempler, men vil kunne dekke en rekke organer for generering av frekvenser innenfor de angitte områder.
Claims (1)
1. Fremgangsmåte for måling av et periodisk varierende sedimenteringspotensial for partikler i suspensjon, karakterisert ved å bringe minst én del av partiklene i suspensjon inn i en celle (1, 12) som omfatter en første elektrode (2, 16) og en andre elektrode (3, 17), vibrering av cellen (1, 12) for akselerasjon av partiklene i suspensjon, og måling av det periodisk varierende sedimenteringspotensial for partiklene ved hjelp av den første (2,
16) og den andre elektrode (3, 17).
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den første (2, 16) og den andre elektrode (3, 17) er anordnet ved motsatte sider av cellen (1,12).
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at cellen (1, 12) vibreres med en vibrator (4, 11).
4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at vibratoren (4, 11) er en motorlignende innretning for translatorisk bevegelse (speaker motor).
5. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at vibratoren (4, 11) er forbundet over en mekanisk forbindelse (5, 13, 14) til cellen (1, 12).
6. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at det er anordnet en mekanisk resonator (10) mellom vibratoren (11) og cellen (12).
7. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at den mekaniske resonator er en stemmegaffel (10).
8. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at den mekaniske resonator (10) og vibratoren (11) vibrerer cellen med en frekvens mellom 0 og 50 kHz.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at vibratoren (4, 11) vibrerer cellen (1, 12) med en frekvens som ligger mellom 0 og 50 kHz.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det periodisk varierende sedimenteringspotensial mellom den første og den andre elektrode måles ved hjelp av en amplitudedetektor (6, 19).
11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at amplitudetektoren (6, 19) er en synkron demodulator.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at amplitudedetektoren (6, 19) er innrettet for deteksjon i frekvensområdet 0-50 kHz.
13. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at det er anordnet en forsterker (7, 18) mellom utgangen fra elektrodene og amplitudedetektoren (6, 19).
14. Apparat for måling av et periodisk varierende sedimenteringspotensial for partikler i .en suspensjon, karakterisert ved en celle (1, 12) som inneholder i det minste én del av en partikkelmengde i suspensjon, en første elektrode (2, 16) og en andre elektrode (3, 17) anordnet i cellen (1, 12), organer (4, 11) for vibrering av cellen for akselerasjon av partikkelmengden i suspensjon, og organer (6, 19) for detektering av det periodisk varierende sedimenteringspotensial for partikkelmengden via den første og den andre elektrode.
15. Apparat ifølge krav 14, karakterisert ved at den første (2, 16) og den andre elektrode (3, 17) er anordnet ved motsatte sider av cellen (1, 12) .
16. Apparat ifølge krav 14, karakterisert ved at organene for vibrering av cellen (1, 12) er en vibrator (4, 11).
17. Apparat ifølge krav 16, karakterisert ved at vibratoren (4, 11) er en motorlignende innretning for translatorisk bevegelse (speaker motor).
18. Apparat ifølge krav 16, karakterisert ved at vibratoren (4, 11) er forbundet over en mekanisk forbindelse (5, 13, 14) til cellen (1, 12).
19. Apparat ifølge krav 18, karakterisert ved at den mekaniske kobling er en stang.
20. Apparat ifølge krav 16, karakterisert ved at det er anordnet en mekanisk resonator (10) mellom vibratoren (11) og cellen (12).
21. Apparat ifølge krav 20, karakterisert ved at den mekaniske resonator er en stemmegaffel (10).
22. Apparat ifølge krav 20, karakterisert ved at den mekaniske resonator (10) er koblet til vibratoren (11) med en første mekanisk forbindelse (13) og til cellen (12) med en andre mekanisk forbindelse (14).
23. Apparat ifølge krav 22, karakterisert ved at den første (13) og den andre mekaniske forbindelse (14) er stålstenger.
24. Apparat ifølge krav 20, karakterisert ved at den mekaniske resonator (10) og vibratoren (11) vibrerer cellen med en frekvens mellom 0 og 50 kHz.
25. Apparat ifølge krav 16, karakterisert ved at vibratoren (4, 11) vibrerer cellen (1, 12) med en frekvens som ligger mellom 0 og 50 kHz.
26. Apparat ifølge krav 14, karakterisert ved at organene for detektering av det periodisk varierende sedimenteringspotensial er en amplitudedetektor (6, 19).
27. Apparat ifølge krav 26, karakterisert ved at amplitudedetektoren (6, 19) er en synkron demodulator.
28. Apparat ifølge krav 26, karakterisert ved at amplitudedetektoren (6, 19) er innrettet for deteksjon i frekvensområdet 0-50 kHz.
29. Apparat ifølge krav 26, karakterisert ved at det er anordnet en forsterker (7, 18) mellom utgangen fra elektrodene og amplitudedetektoren (6, 19).
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/777,101 US4679439A (en) | 1985-09-17 | 1985-09-17 | Method and apparatus for measuring the unsteady sedimentation potential of colloidal particles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO863702D0 NO863702D0 (no) | 1986-09-16 |
| NO863702L true NO863702L (no) | 1987-03-18 |
Family
ID=25109292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO863702A NO863702L (no) | 1985-09-17 | 1986-09-16 | Fremgangsmaate og apparat for maaling av kolloidpartiklers periodisk varierende sedimenteringspotensial. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4679439A (no) |
| EP (1) | EP0216593A2 (no) |
| JP (1) | JPS6298250A (no) |
| FI (1) | FI863695L (no) |
| NO (1) | NO863702L (no) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5059909A (en) * | 1986-09-30 | 1991-10-22 | Colloidal Dynamics Pty. Ltd. | Determination of particle size and electrical charge |
| US5245290A (en) * | 1989-02-27 | 1993-09-14 | Matec Applied Sciences, Inc. | Device for determining the size and charge of colloidal particles by measuring electroacoustic effect |
| FR2664981B1 (fr) * | 1990-07-20 | 1994-04-29 | Serbio | Dispositif de detection du changement de viscosite d'un electrolyte liquide par effet de depolarisation. |
| ATE249036T1 (de) * | 1993-06-07 | 2003-09-15 | Colloidal Dynamics Pty Ltd | Messung der teilchengrösse und -ladung in mehrkomponenten-kolloiden |
| US6251691B1 (en) | 1996-04-25 | 2001-06-26 | Bioarray Solutions, Llc | Light-controlled electrokinetic assembly of particles near surfaces |
| AUPQ529000A0 (en) | 2000-01-28 | 2000-02-17 | Research Laboratories Of Australia Pty Ltd | Toner characterization cell |
| US9709559B2 (en) | 2000-06-21 | 2017-07-18 | Bioarray Solutions, Ltd. | Multianalyte molecular analysis using application-specific random particle arrays |
| AU7299301A (en) | 2000-06-21 | 2002-01-02 | 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 |
| ES2712173T3 (es) | 2001-10-15 | 2019-05-09 | Bioarray Solutions Ltd | Análisis multiplexado de loci polimórficos mediante consulta simultánea y detección mediada por enzimas |
| WO2004047007A1 (en) | 2002-11-15 | 2004-06-03 | Bioarray Solutions, Ltd. | Analysis, secure access to, and transmission of array images |
| WO2005029705A2 (en) | 2003-09-18 | 2005-03-31 | Bioarray Solutions, Ltd. | Number coding for identification of subtypes of coded types of solid phase carriers |
| PT1664722E (pt) | 2003-09-22 | 2011-12-28 | Bioarray Solutions Ltd | Polielectrólito imobilizado à superfície com grupos funcionais múltiplos capazes de se ligarem covalentemente às biomoléculas |
| EP1692298A4 (en) | 2003-10-28 | 2008-08-13 | Bioarray Solutions Ltd | OPTIMIZATION OF GENE EXPRESSION ANALYSIS USING IMMOBILIZED CATCHES |
| WO2005045060A2 (en) | 2003-10-29 | 2005-05-19 | 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 |
| CN104597121B (zh) * | 2015-01-25 | 2018-09-25 | 华北水利水电大学 | 一种采用音频共振原理的黄河含沙量检测系统 |
| KR101976058B1 (ko) * | 2017-04-07 | 2019-08-28 | 주식회사 엑스엘 | 초박형 미세먼지 측정 센서 |
| US12098082B2 (en) | 2020-09-04 | 2024-09-24 | Advanced Mobile Filtration Services International, LLC | Mobile filtration technology |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2874841A (en) * | 1953-12-21 | 1959-02-24 | Albin K Peterson | Oscillatable separator means |
| GB1036932A (en) * | 1962-05-03 | 1966-07-20 | Noeller Hans Guenter | Blood sedimentation apparatus |
| US3756400A (en) * | 1968-04-15 | 1973-09-04 | Nippon Steel Corp | Method and apparatus for sifting out fine particles by utilizing supersonic vibration |
| US3533934A (en) * | 1968-05-24 | 1970-10-13 | Mearl Corp | Method for dehydrating nacreous pigment platelets |
| US3457791A (en) * | 1968-09-03 | 1969-07-29 | Fuller Co | Surface area measurement of standard length sample of finely divided solids |
| US3635678A (en) * | 1969-06-13 | 1972-01-18 | Baxter Laboratories Inc | Clot-timing system and method |
| US3722591A (en) * | 1971-04-12 | 1973-03-27 | Continental Oil Co | Method for insulating and lining a borehole in permafrost |
| US3917451A (en) * | 1973-07-02 | 1975-11-04 | Gen Electric | Electrokinetic streaming current detection |
| US4090937A (en) * | 1976-07-28 | 1978-05-23 | Vish Minno-Geoloshki Institute | Electrophoretic technique for varying the concentration of a colloidal solution |
| IT1081738B (it) * | 1977-05-05 | 1985-05-21 | Snam Progetti | Dispositivo per il rilevamento dell'inizio di deposito della fase solida nelle sospensioni solido-liquido |
| US4278437A (en) * | 1979-04-09 | 1981-07-14 | Jan Haggar | Fluid specimen holder for biological fluid testing |
| SU968706A1 (ru) * | 1981-02-13 | 1982-10-23 | Казахский Научно-Исследовательский Институт Государственного Комитета По Гидрометеорологии И Контролю Природной Среды | Устройство дл измерени скорости осаждени твердой составл ющей селевой массы |
| DE3276195D1 (en) * | 1981-11-09 | 1987-06-04 | Wiggins Teape Group Ltd | Apparatus for determining an electrical characteristic of a fibrous dispersion |
| US4446435A (en) * | 1982-05-06 | 1984-05-01 | Process Development, Inc. | Ultrasonic streaming current detector |
| US4497208A (en) * | 1983-06-23 | 1985-02-05 | Matec, Inc. | Measurement of electro-kinetic properties of a solution |
| US4602989A (en) * | 1985-09-17 | 1986-07-29 | Dorr-Oliver Incorporated | Method and apparatus for determining the zeta potential of colloidal particles |
-
1985
- 1985-09-17 US US06/777,101 patent/US4679439A/en not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-09-12 FI FI863695A patent/FI863695L/fi not_active Application Discontinuation
- 1986-09-12 JP JP61215564A patent/JPS6298250A/ja active Pending
- 1986-09-16 EP EP86307130A patent/EP0216593A2/en not_active Withdrawn
- 1986-09-16 NO NO863702A patent/NO863702L/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI863695A7 (fi) | 1987-03-18 |
| US4679439A (en) | 1987-07-14 |
| FI863695A0 (fi) | 1986-09-12 |
| JPS6298250A (ja) | 1987-05-07 |
| NO863702D0 (no) | 1986-09-16 |
| EP0216593A2 (en) | 1987-04-01 |
| FI863695L (fi) | 1987-03-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO863701L (no) | Fremgangsmaate og apparat for bestemmelse av zetapotensialet for kolloidpartikler. | |
| US4679439A (en) | Method and apparatus for measuring the unsteady sedimentation potential of colloidal particles | |
| AU673752B2 (en) | Particle size and charge measurement in multi-component colloids | |
| AU684706B2 (en) | A device for determining the size and charge of colloidal particles | |
| US5059909A (en) | Determination of particle size and electrical charge | |
| Wiklund et al. | Ultrasonic trapping in capillaries for trace-amount biomedical analysis | |
| US4497208A (en) | Measurement of electro-kinetic properties of a solution | |
| EP0773055B1 (en) | Apparatus for handling particles by acoustic radiation | |
| US4907453A (en) | Colloid analyzer | |
| JP2002005888A (ja) | 表面電荷に起因する移動度及び効果 | |
| KR20170100314A (ko) | 하이드로젤 내의 입자를 3차원 패터닝하는 장치 및 방법 | |
| JPH0211866B2 (no) | ||
| JP3184733B2 (ja) | 振動を利用した検出方法および検出装置 | |
| Yasuda | Measurement of microscopic spatial distribution of acoustic radiation force using microspheres and electrostatic force | |
| AU604581B2 (en) | Investigating properties of fluids | |
| Pohl | MECHANICALLY INDUCED STIMULATION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION—A NEW ELECTROKINETIC PHENOMENON | |
| Dukhin et al. | Streaming potential/current measurements | |
| JPH0743334A (ja) | 界面電位測定装置 | |
| WO2015071225A1 (fr) | Dispositif de caractérisation du potentiel électroacoustique d'une solution | |
| EP0253867A1 (en) | Method and apparatus for monitoring deflocculated particles in suspension | |
| JAIN et al. | Measurement of zeta potential. | |
| JPH0574777B2 (no) | ||
| JPS59141051A (ja) | 電気泳動装置 | |
| JPH0833370B2 (ja) | コロイド粒子電気泳動度測定方法 | |
| JPS6177752A (ja) | 界面電位測定装置 |