DE19540206C2 - Vorrichtung zur Bestimmung des Zeta-Potentials feiner Partikel - Google Patents
Vorrichtung zur Bestimmung des Zeta-Potentials feiner PartikelInfo
- Publication number
- DE19540206C2 DE19540206C2 DE1995140206 DE19540206A DE19540206C2 DE 19540206 C2 DE19540206 C2 DE 19540206C2 DE 1995140206 DE1995140206 DE 1995140206 DE 19540206 A DE19540206 A DE 19540206A DE 19540206 C2 DE19540206 C2 DE 19540206C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- perforated
- zeta potential
- fine particles
- filter insert
- measuring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
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)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf die Gebiete der physikalischen Chemie und des
Gerätebaus und betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung des Zeta-Potentials feiner
Partikel, die z. B. für die Zeta-Potential-Bestimmung von anorganischen und
organischen Pulvern, wie Pigmenten oder Füllstoffen, verwendet werden kann.
Eine Vorrichtung zur Bestimmung des Zeta-Potentials feiner Teilchen nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DD 262 564 A3 bekannt.
Danach wird das Zeta-Potential bestimmt, indem ein Strömungspotential, ein
Strömungsstrom oder ein elektroosmotische Wanderungsgeschwindigkeit gemessen
wird. Die Vorrichtung zur Messung des Strömungspotentials, des Strömungsstromes
oder der Elektroosmose bestehen aus perforierten Elektroden und diesen
entsprechenden perforierten Kolben, zwischen denen ein Filtereinsatz eingepaßt ist.
Nachteilig bei dieser Methode ist, daß die Teilchen vor oder während der Messung in
dispergierter Form vorliegen müssen, die Dicke und Dichte der abgeschiedenen
Schicht stark vom jeweiligen Material abhängig ist und der Strömungswiderstand mit
wachsender Schicht ansteigt und die Gefahr besteht, daß der Meßeinsatz mit
wachsender Strömungsgeschwindigkeit von einem Leckstrom umströmt wird.
Weiterhin ist eine Vorrichtung zur Bestimmung des Zeta-Potentials bekannt. Dieses
elektrokinetische Meßsystem besteht aus einem Grundgerät für die Aufnahme der
Meßzellen für Strömungspotential/Strömungsstrom und der Elektroosmose sowie
des Leitungssystems mit Pumpe für die Meßflüssigkeit und aus deinem elektrisch
elektronischen Teil, der eine Konstantstrom- bzw. -spannungsquelle, eine
Leitfähigkeits- und pH-Meßeinrichtung sowie Steuerungs- und Auswerteeinheiten
enthält (GIT Fachz. Lab. 2/86 S. 98-101). Eine derartige Vorrichtung ist geeignet
zur Messung von Folien, Platten, Fasern und Pulvern, wobei Fasern und Pulver
zwischen den Elektroden gehalten werden. Bei der Messung von Pulvern muß
darauf geachtete werden, daß die Bohrungen in den Elektroden in jedem Falle
kleiner sind als die Partikelgröße und daß eine solche Anzahl an Bohrungen
vorhanden ist, daß der Strömungswiderstand in den Bohrungen gegenüber der
Pulverschüttung vernachlässigbar klein wird. Dadurch sind der technischen
Umsetzung hinsichtlich Bohrungsdurchmesser und -Anzahl Grenzen gesetzt.
Die Herstellung von Elektroden für Partikel < 200 µm führt zu einem erheblichen
Aufwand und die Funktionssicherheit einer Vorrichtung mit derartigen Elektroden ist
in Richtung immer kleinerer Partikelkorngrößen immer eingeschränkter.
Weiterhin ist ein Verfahren zum Messen des elektrokinetischen Potentials von
Fasern, Pulvern u. ä. durch Bestimmung der elektroosmotischen
Flüssigkeitsüberführung bekannt (WO 87/00285 A1). Bei diesem Verfahren wird ein
Spannungsabfall direkt am Diaphragma gemessen, eine Flüssigkeitsüberführung bei
verschiedenen Diaphragmadichten ermittelt und das Zeta-Potential nach einer
bekannten Formel berechnet.
Der Nachteil dieses Verfahrens ist es, daß die zu untersuchende Probe als
Suspension eingebracht werden muß und dann ein Diaphragma bildet.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung anzugeben, durch die die
Bestimmung des Zeta-Potentials für feine Partikel unter 200 µm mit dem
elektrokinetischen Meßsystem möglich ist, bei geringerem Aufwand und höherer
Funktionssicherheit.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des
Anspruchs 1 durch die Merkmale im Kennzeichen gelöst.
Die Unteransprüche 2-4 betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung des Zeta-Potentials feiner
Partikel ≦ 200 µm mit einem elektrokinetischen Meßsystem enthält eine Meßzelle mit
zwei perforierten Elektroden und zwei perforierten Kolben, deren Anordnung eine
laminare Strömung gewährleistet und zwischen denen ein Filtereinsatz eingepaßt ist.
Dieser Filtereinsatz weist einen gelochten Boden auf, der eine Stützfilterschicht trägt,
an der eine elastische Hülse anliegt, auf die ein loser gelochter Boden, der eine
weitere Stützfilterschicht trägt, durch eine Schraubhülse angedrückt ist. Zwischen
den Stützfilterschichten befinden sich die feinen Partikel. Weiterhin ist der
Filtereinsatz mit einer ringförmigen Dichtung gegen die Innenwand der Meßzelle
abgedichtet.
Vorteilhafterweise ist die elastische Hülse auswechselbar und in der Länge
variierbar.
Weiterhin bestehen vorteilhafterweise die Stützfilterschichten aus polymerem
Gewebe oder aus polymeren Kernspurmembranen.
Und ebenfalls vorteilhafterweise ist das polymere Gewebe PTFE und die polymeren
Kernspurmembranen PET.
Die verwendete ringförmige Dichtung des Filtereinsatzes gegen die Meßzelle dient
dazu, einen möglichen Leckstrom der Meßflüssigkeit außen um den Filtereinsatz
herum zu verhindern.
Durch die Veränderbarkeit des Raumes zwischen den Stützfilterschichten können
unterschiedlich große Mengen an Partikeln gemessen werden. Weiterhin kann bei
Partikeln mit kleinen Korngrößen die für die Messung benötigte Druckdifferenz
erreicht werden, indem geringere Mengen an Partikeln in den Filtereinsatz eingefüllt
werden.
Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind, daß
- - eine Bestimmung des Zeta-Potentials auch für nichtdispergierbare Materialien möglich ist,
- - die Messungen unerheblich kürzerer Zeit erfolgen können,
- - der apparative Aufwand erheblich geringer ist und
- - Adsorpitions- und Desoreptionsprozesse verfolgt werden können.
Im folgenden wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert.
Dabei zeigt Fig. 1 eine Meßzelle in einem elektrokinetischen Meßsystem mit dem
Filtereinsatz.
Für die Messung des Zeta-Potentials eines Pulvers mit einer Korngröße von 5 bis
100 µm wird in den Filtereinsatz 1 zwischen die Stützfilterschichten 4 eine
Pulverschüttung 6 eingebracht. Die Schichtdicke dieser Pulverschüttung 6 beträgt 10
mm. Die Porengröße der Stützfilterschichten 4 beträgt 3 bis 90 µm.
Der Filtereinsatz 1 wird zwischen die beiden perforierten Elektroden 2 und Kolben 3
gebracht und besteht aus einem losen gelochten Boden 5 und einem festen
gelochten Boden 7, die jeweils eine Stützfilterschicht 4 tragen. An dem festen
gelochten Boden 7 liegt eine elastische Hülse 8 an, auf die der lose gelochte Boden
durch eine Schraubhülse 9 gedrückt wird. Danach wird dieser Filtereinsatz 1 in die
Meßzelle eingebracht.
Anschließend durchströmt eine Meßflüssigkeit die Meßzelle und den Filtereinsatz 1
ca. 3 min.
Durch die Gleichung
mit ζ - Zeta-Potential
ε - relativer Dielektrizitätskonstante
η - dynamischer Viskosität der Meßlösung
εo- Influenzkonstante
q - Querschnitt des Kapillarsystems
Δp - Druckdifferenz
l - Kapillarlänge
R - elektrischer Widerstand
wird aus den gewonnenen Daten das Zeta-Potential der Pulverschüttung 6 ermittelt. Dabei kann festgestellt werden, daß der isoelektrische Punkt und die Kurvenform der pH-abhängigen Zeta-Potentialkurve mit nach dem Stand der Technik ermittelten Daten identisch ist.
ε - relativer Dielektrizitätskonstante
η - dynamischer Viskosität der Meßlösung
εo- Influenzkonstante
q - Querschnitt des Kapillarsystems
Δp - Druckdifferenz
l - Kapillarlänge
R - elektrischer Widerstand
wird aus den gewonnenen Daten das Zeta-Potential der Pulverschüttung 6 ermittelt. Dabei kann festgestellt werden, daß der isoelektrische Punkt und die Kurvenform der pH-abhängigen Zeta-Potentialkurve mit nach dem Stand der Technik ermittelten Daten identisch ist.
1
Filtereinsatz
2
Perforierte Elektrode
3
Kolben
4
Stützfilterschicht
5
Loser gelochter Boden
6
Pulverschüttung
7
Fester gelochter Boden
8
Elastische Hülle
9
Schraubhülse
10
Dichtung
Claims (4)
1. Vorrichtung zur Bestimmung des Zeta-Potentials feiner Partikel mit einem
elektrokinetischen Meßsystem, enthaltend eine Meßzelle, mit zwei perforierten
Elektroden und zwei perforierten Kolben, deren Anordnung eine laminare
Strömung gewährleistet und zwischen denen ein Filtereinsatz eingepaßt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Filtereinsatz (1) einen gelochten Boden (7)
aufweist, der eine Stützfilterschicht (4) trägt, an der eine elastische Hülse (8)
anliegt, auf die ein loser gelochter Boden (5), der eine weitere Stützfilterschicht
(4) trägt, durch eine Schraubhülse (9) angedrückt ist, und daß sich die feinen
Partikel (6) zwischen den Stützfilterschichten (4) befinden, wobei der Filtereinsatz
(1) mit einer ringförmigen Dichtung (10) gegen die Innenwand der Meßzelle
abgedichtet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Hülse
(8) auswechselbar und in ihrer Länge variierbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Stützfilterschichten (4) aus polymerem Gewebe oder aus polymeren
Kernspurmembranen bestehen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das polymere Gewebe
PTFE und die polymeren Kernspurmembranen PET sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995140206 DE19540206C2 (de) | 1995-10-28 | 1995-10-28 | Vorrichtung zur Bestimmung des Zeta-Potentials feiner Partikel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995140206 DE19540206C2 (de) | 1995-10-28 | 1995-10-28 | Vorrichtung zur Bestimmung des Zeta-Potentials feiner Partikel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19540206A1 DE19540206A1 (de) | 1997-04-30 |
DE19540206C2 true DE19540206C2 (de) | 1999-07-01 |
Family
ID=7776042
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1995140206 Expired - Fee Related DE19540206C2 (de) | 1995-10-28 | 1995-10-28 | Vorrichtung zur Bestimmung des Zeta-Potentials feiner Partikel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19540206C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10159566B4 (de) * | 2001-11-30 | 2007-04-26 | Leibniz-Institut Für Polymerforschung Dresden E.V. | Vorrichtung zur Bestimmung des Zeta-Potentials und der Permeabilität von Membranen |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1987000285A1 (en) * | 1985-07-08 | 1987-01-15 | Forschungsanwendungsgesellschaft M.B.H. | Process and device for measuring the electrokinetic potential of fibres, powders and the like |
DD262564A3 (de) * | 1988-12-07 | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Zeta-Potentials und der Ladungfeiner Partikel |
-
1995
- 1995-10-28 DE DE1995140206 patent/DE19540206C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD262564A3 (de) * | 1988-12-07 | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Zeta-Potentials und der Ladungfeiner Partikel | ||
WO1987000285A1 (en) * | 1985-07-08 | 1987-01-15 | Forschungsanwendungsgesellschaft M.B.H. | Process and device for measuring the electrokinetic potential of fibres, powders and the like |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
SCHURZ, J. et al: Elektrokinetisches Meßsystem EKM. In: GIT Fachz. Lab. 2/86, S.98-101 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10159566B4 (de) * | 2001-11-30 | 2007-04-26 | Leibniz-Institut Für Polymerforschung Dresden E.V. | Vorrichtung zur Bestimmung des Zeta-Potentials und der Permeabilität von Membranen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19540206A1 (de) | 1997-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19822123C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Nachweis von Analyten | |
WO2003065028A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum kapazitiven nachweis von partikeln in einem fluid mittels dielektrophorese | |
DE19540206C2 (de) | Vorrichtung zur Bestimmung des Zeta-Potentials feiner Partikel | |
DE102011117681A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Grenzschichtpotentials von Partikeln und Makromolekülen in flüssigen Medien, Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens und Maschienenlesbarer Träger hierfür | |
DE10309769A1 (de) | Verfahren und eine Anordnung zur Bestimmung von Zustandsgrößen für Flüssigkeiten in einem geschlossenen nichtmetallischen Behälter | |
DE60311230T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Zeta-Potentials mit Verwendung von einem elektrischen Wechselfeld und von einem T-förmigen Kanal | |
DE2425530A1 (de) | Vorrichtung zur bestimmung der halbzellspannungen von betriebselektroden | |
DE19751706C2 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Nachweis von Analyten | |
DE19612877C1 (de) | Totalreflexions-Meßzelle zur Untersuchung von einer auf einem ATR-Kristall adsorbierten Materialschicht | |
EP1957970B1 (de) | Vorrichtung für die strömungspotentialmessung von fasern und partikeln in suspensionen | |
DE19755183C2 (de) | Mikro-Spaltzelle | |
DE2326409C3 (de) | Verfahren zur Messung des elektrokinetischen Potentials (Z-Potentials) | |
EP1567856B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung des strömungspotentials bzw. zeta-potentials | |
DE4414619A1 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Messung physikalisch-chemischer Größen kontaminierter feinkörniger durchfeuchteter Gemische | |
DE10159566B4 (de) | Vorrichtung zur Bestimmung des Zeta-Potentials und der Permeabilität von Membranen | |
WO2005085852A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum messen einer physikalischen und/oder chemischen eigenschaft eines biologischen partikels in einem mikrosystem | |
DD213513A1 (de) | Zetapotentialmesszelle fuer plattenfoermiges material | |
EP1252497B1 (de) | Verfahren zur untersuchung oder zum strukturieren einer oberflächenschicht | |
DE2024008A1 (de) | Detektorzelle für coulometrische Analysen | |
AT517080B1 (de) | Messvorrichtung zur Messung des Zetapotentials von Probenkörpern | |
EP1255104A1 (de) | Vorrichtung zur Messung der Dampfdurchlässigkeit eines flächigen Produktes | |
DD237905A1 (de) | Vorrichtung zur erfassung der rotation von einzelzellen | |
DE102008012760B4 (de) | Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung biologischer Zellen | |
DD267569A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum nachweis von gelteilchen | |
WO2016155709A1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur qualitativen und/oder quantitativen bestimmung eines ionischen analyten in einem fluid |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: G01N 27/26 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: LEIBNIZ-INSTITUT FUER POLYMERFORSCHUNG DRESDEN E.V. |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20110502 |