Back to top

Zetasizer Pro a Ultra

Malvern Panalytical Zetasizer Ultra

Zetasizery Pro a Ultra jsou novými modely Zetasizerů, které vycházejí z do této doby na trhu nejlepších analyzátorů velikosti nanočástic a zeta potenciálu – Zetasizer Nano ZSP a ZS. Tyto nové modely významně posouvají schopnosti analyzátorů pracujících na principu dynamického rozptylu světla (DLS) a elektroforetického rozptylu světla (ELS) na novou úroveň. Zejména vylepšují výsledky pro typicky problematické polydisperzní směsi včetně směsí se sedimentujícími částicemi.

 

Zetasizer Pro je nižší model, který se parametry od modelu Zetasizer Nano ZS ve specifikaci neliší, a přesto přináší řadu nových technologií:

Prvním hmatatelným je přítomnost otočného držáku filtrů na zpětném úhlu, který obsahuje jak fluorescenční filtr pro zachycení nežádoucího záření generovaného některými vzorky, tak horizontální a vertikální polarizační filtry, které se využívají v metodě depolarizovaného DLS (DDLS) k rozeznání translační a rotační difúze. Nové zetasizery se ukázaly býti natolik citlivými, že pro některé nekulové vzorky zobrazují pík o velikosti menší než 10 nm, který neodpovídá přítomnosti částic, ale rotační difúzi. To lze prokázat právě změnou polarizace světla.

Dále byl revolučně upraven způsob měření a zpracování dat v novém ovládacím programu ZS XPLORERu. Jednotlivá měření velikosti částic se zkrátila pro zpřesnění výsledku díky lepšímu statistickému vyhodnocení a pro lepší digitální separaci velkých a malých částic (viz ustálené a přechodné korelogramy níže). Pokročilý algoritmus adaptivní korelace řídí měření, a ještě v jeho průběhu určuje kvalitativní parametry a rozhoduje o pokračování či ukončení měření. Zároveň přináší i třídění jednotlivých korelogramů na ustálené (reprezentativní) a přechodné (menšinově zastoupené) z hlediska jevů probíhajících ve vzorku (sedimentace, početní fluktuace, aj). Při následném vyhodnocení distribuce velikosti částic lze dle vlastní volby sledovat jen ustálené výsledky, tj. ty co se vyskytují ve většině měření, výsledky pro přechodné korelogramy, které typicky zahrnují sedimentující částice anebo výsledky bez použití třídění, což zhruba odpovídá výsledkům ze Zetasizerů Nano.

Dalším velkým pokrokem je vycvičení neuronové sítě (technologie umělé inteligence) na rozsáhlém souboru výsledků měření velikosti částic vedoucí k téměř dokonalému systému jednoznačného zhodnocení kvality výsledků. Tento systém třídí výsledky na tři kategorie – vyhovující, dostačující a nedostatečná. Pro druhé dvě kategorie systém poskytuje návrhy pro zlepšení přípravy vzorků a nastavení měření.

Poslední novou technologií je vylepšený způsob měření zeta potenciálu vzorků s vysokými vodivostmi, pro které měření probíhá v módu konstantního proudu (místo konstantního napětí).

 

Zetasizer Ultra má kromě výše uvedených novinek další unikátní schopnosti. Jedná se o zcela unikátní analyzátor velikosti, elektroforetické mobility, zeta potenciálu a nově koncentrace částic. Zetasizer Ultra jako první na světě využívá DLS měření na třech úhlech a tato měření kombinuje do jediné distribuce velikosti částic. Tato technologie se označuje jako Multi-Angle DLS neboli MADLS. MADLS přináší vyšší rozlišení distribuce velikosti částic (2:1 oproti 3:1) s vyšší spolehlivostí výsledku zejména pro polydisperzní vzorky.

Vyhodnocení koncentrace částic jednotlivých populací (píků) vychází z výsledků MADLS měření. Při výpočtu koncentrace se vychází z Mieho teorie popisující intenzitu rozptylu světla částicemi na jednotlivé úhly, a to po odečtení rozptylu samotného disperzního prostředí. Stanovení koncentrace probíhá bez kalibrace v řádu několika minut a pro správné výsledky je třeba pracovat s jedním typem částic či alespoň částicemi o velmi podobných optických vlastnostech. Stanovení koncentrace by mělo být bezproblémové pro různé částice v rozsahu 5-500 nm - tento rozsah je ovlivněn vlastnostmi částic a prostředí, obecně nesmí při měření docházet k početním fluktuacím ani vícenásobnému rozptylu ani na jednom z úhlů měření. Se Zetasizerem Ultra lze používat sada nízkoobjemové jednorázové cely a držáku pro stanovení velikosti částic od 3 mikrolitrů vzorku. Tato sada umožňuje měření velikosti částic v objemu od 3 mikrolitrů vzorku a to na bočním 90° úhlu a rozšiřuje rozmezí maximální měřitelné velikosti částic bez úpravy hustoty vzorku až k 10 mikrometrům díky potlačení sedimentace částic - více v odborném článku Ruseva a kolektivu, Capillary dynamic light scattering: Continuous hydrodynamic particle size from the nano to the micro-scale, Colloids and Surfaces A, 558 (2018) 504–511. K oběma Zetasizerům existuje plně kompatibilní automatická titrační jednotka a odplyňovací jednotka MPT-3. S ní lze automatizovat pH titrace a při každém bodě pH stanovit velikost či potenciál zeta. Tři dávkovací jednotky mohou přidávat velmi malá množství titračního činidla (již od 0,28 µl), což umožňuje přesné cílení požadované dávky. Titrátor pracuje s jednorázovými průtočnými kyvetami pro měření zeta potenciálu.

 

Podrobnosti se dozvíte v materiálech z představení těchto přístrojů pod tímto odkazem: http://www.anamet.cz/odborne_akce/prezentace-z-predstaveni-nove-rady-pristroju-zetasizer-pro-ultra-firmy-malvern