RU2805767C1 - Method of obtaining standard samples for measurement of zeta potential values of particles of colloidal systems using optical methods - Google Patents

Method of obtaining standard samples for measurement of zeta potential values of particles of colloidal systems using optical methods Download PDF

Info

Publication number
RU2805767C1
RU2805767C1 RU2023120935A RU2023120935A RU2805767C1 RU 2805767 C1 RU2805767 C1 RU 2805767C1 RU 2023120935 A RU2023120935 A RU 2023120935A RU 2023120935 A RU2023120935 A RU 2023120935A RU 2805767 C1 RU2805767 C1 RU 2805767C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
zeta potential
particles
zeta
solution
sulfur
Prior art date
Application number
RU2023120935A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Вадимович Аверкин
Дмитрий Михайлович Балаханов
Дмитрий Викторович Вишневецкий
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Супратех"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Супратех" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Супратех"
Application granted granted Critical
Publication of RU2805767C1 publication Critical patent/RU2805767C1/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to the methods of preparing standard samples for measuring the zeta potential of particles in colloidal systems and can be used to improve the efficiency of laboratory control services in chemical, petrochemical, clinical and pharmaceutical laboratories, as well as water purification and water treatment services. A method of obtaining standard samples for measuring the zeta potential of particles of colloidal systems by optical methods includes the preparation of low-concentrated aqueous solutions of sulfur-containing amino acids, such as L-cysteine, to obtain standards with a value in the positive region of the electrokinetic (zeta) potential, and N-acetyl-L-cysteine for obtaining standards with a value in the negative region of the electrokinetic (zeta) potential; mixing the resulting solutions of sulfur-containing amino acids with a solution of silver acetate or nitrate, respectively, in a molar ratio of 1.25 or equimolar, respectively, so that the concentration of sulfur-containing amino acids in the mixture is in the range of 0.75–3.00 mM, depending on the required value of the zeta potential of the particles; keeping the mixture in a place protected from light at a temperature of 18–28° C for 48–72 hours to form standard samples with the required values of the zeta potential of particles. Additionally, low-concentration aqueous solutions of sulfur-containing amino acids are mixed with a solution of oxalic acid based on deionized water so that the concentration of oxalic acid is in the range of 0.08–0.19 mM. Immediately before measurements, a solution of sodium chloride in an amount equimolar with oxalic acid is added to the standard sample for additional stabilization.
EFFECT: development of a method of producing standard samples characterized by a number of values above 70 mV in absolute value with a relative standard deviation of zeta potential values of not more than 10%.
2 cl, 4 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к способам приготовления стандартных образцов, со стабильными и воспроизводимыми значениями, для измерения значений дзета-потенциала частиц коллоидных систем оптическими методами. Предложенные супрамолекулярные системы предполагаются для использования в качестве стандартных образцов значений дзета-потенциала частиц. The invention relates to methods for preparing standard samples, with stable and reproducible values, for measuring the zeta potential values of particles of colloidal systems by optical methods. The proposed supramolecular systems are intended to be used as standard samples of particle zeta potential values.

Известен способ получения стандартов сравнения для измерения дзета потенциалана основе наночастиц гетита https://www-s.nist.gov/srmors/certificates/1980.pdf.There is a known method for obtaining reference standards for measuring zeta potential based on goethite nanoparticles https://www-s.nist.gov/srmors/certificates/1980.pdf.

Недостатком этого способа является многостадийность синтеза, в результате которого получается суспензия прекурсора, требующего дополнительной подготовки для проведения дальнейших измерений, что увеличивает погрешность абсолютного значения измеренной электрофоретической мобильности. Также известный стандарт сравнения не обеспечивает возможность расчета дзета потенциала приборным методом, и для его реализации необходимо провести ручной расчет измеренного параметра по полученным экспериментальным данным.The disadvantage of this method is the multi-stage synthesis, which results in a suspension of a precursor that requires additional preparation for further measurements, which increases the error in the absolute value of the measured electrophoretic mobility. Also, the known comparison standard does not provide the ability to calculate the zeta potential using the instrumental method, and to implement it it is necessary to carry out a manual calculation of the measured parameter based on the obtained experimental data.

Известен способ получения стандартов сравнения регулированием значений электрофоретической подвижности агрегатов и, как следствие, их дзета потенциала за счет введения электролитов US 5108568, опубл. 28.04.1992 г. Известный способ включает разделение биологических систем методом электрофореза - методом снижения электрофоретической подвижности макромолекул, частиц, клеток и других веществ так, что происходит взаимодействие макромолекул, частиц или клеток с аффинным соединением, состоящем из гидрофильного нейтрального полимера, таким как полиэтиленгликоль, модифицированным макромолекулой, обеспечивающей специфичное связывание.There is a known method for obtaining comparison standards by regulating the values of the electrophoretic mobility of aggregates and, as a consequence, their zeta potential due to the introduction of electrolytes US 5108568, publ. 04/28/1992 The known method involves the separation of biological systems by electrophoresis - a method of reducing the electrophoretic mobility of macromolecules, particles, cells and other substances so that the macromolecules, particles or cells interact with an affinity compound consisting of a hydrophilic neutral polymer, such as polyethylene glycol, modified with a macromolecule that provides specific binding.

Недостатком известного метода для синтеза стандартов сравнения является увеличение вязкости систем, что приводит к уменьшению электрофоретической мобильности и, соответственно, дзета потенциала.The disadvantage of the known method for the synthesis of reference standards is the increase in the viscosity of the systems, which leads to a decrease in electrophoretic mobility and, accordingly, zeta potential.

Известны способы получения стандартов сравнения на основе монодисперсных полистирольных латексов SU 1816764 A1, опубл. 23.05.1993и Kim, S., Kim, C. A., Choi, Y. H., & Jung, M. Y. Synthesis of Polystyrene Nanoparticles with Different Surface Modification by Emulsion Polymerization and Measurement of IgG Adsorption and Stability for the Application in Latex-Protein Complex Based Solid-Phase Immunoassay. Polymer Bulletin, 2008, 62(1). Эти известные способы используются в качестве основы для синтеза метрологических стандартов фирмой Malvern, UK. Известные стандарты фирмы Malvern, UK имеют значение дзета потенциала -42мВ со среднеквадратичным отклонением значений результатов измерений 10 %.Known methods for obtaining reference standards based on monodisperse polystyrene latexes SU 1816764 A1, publ. 05/23/1993 and Kim, S., Kim, C. A., Choi, Y. H., & Jung, M. Y. Synthesis of Polystyrene Nanoparticles with Different Surface Modification by Emulsion Polymerization and Measurement of IgG Adsorption and Stability for the Application in Latex-Protein Complex Based Solid-Phase Immunoassay. Polymer Bulletin, 2008, 62(1). These known methods are used as the basis for the synthesis of metrological standards by Malvern, UK. Well-known standards from Malvern, UK have a zeta potential value of -42 mV with a standard deviation of the measurement results of 10%.

Недостатком известных способов изготовления стандартов сравнения для измерения дзета потенциала, основанных на использовании полистирольных латексов, является обусловлены технологией синтеза сферических агрегатов полистирольного латекса, а именно необходимостью операции сополимеризации с мономером, результатом которой является создание потенциалообразующего слоя на поверхности этих агрегатов, что ограничивает область значений возможных стандартов сравнения. На основе полистирольных латексных сфер NIST (США) разработаны стандартные образцы SRM 1992 и 1993, зарегистрированы как ERM-FD305 и ERM-FD306, значения дзета-потенциала частиц равно - 58 мВ и - 56 мВ, соответственно.The disadvantage of the known methods for producing reference standards for measuring zeta potential, based on the use of polystyrene latexes, is due to the technology of synthesis of spherical aggregates of polystyrene latex, namely the need for a copolymerization operation with a monomer, the result of which is the creation of a potential-forming layer on the surface of these aggregates, which limits the range of possible values comparison standards. Based on NIST (USA) polystyrene latex spheres, standard samples SRM 1992 and 1993 were developed, registered as ERM-FD305 and ERM-FD306, the zeta potential values of the particles are - 58 mV and - 56 mV, respectively.

Недостатком предложенных стандартов является фактически наличие только одного значения дзета-потенциала частиц, которое не превышает значение 70 мВ по модулю значения.The disadvantage of the proposed standards is that in fact there is only one value of the particle zeta potential, which does not exceed 70 mV modulo value.

Известно использование для создания стандартных образцов дзета-потенциала частиц коллоидных частиц диоксида кремния, что приведено в обзоре «Hyde, E. D. E. R., Seyfaee, A., Neville, F., & Moreno-Atanasio, R. (2016).Colloidal Silica Particle Synthesis and Future Industrial Manufacturing Pathways: A Review. Industrial & Engineering Chemistry Research, 55(33), 8891-8913». Так диоксид кремния диаметром 20нм используется для получения стандарта сравнения ERM-FD100, EU для измерения дзета потенциала.It is known to use colloidal silica particles to create standard samples of the zeta potential of particles, as described in the review “Hyde, EDER, Seyfaee, A., Neville, F., & Moreno-Atanasio, R. (2016). Colloidal Silica Particle Synthesis and Future Industrial Manufacturing Pathways: A Review. Industrial & Engineering Chemistry Research, 55(33), 8891-8913. " Thus, silicon dioxide with a diameter of 20 nm is used to obtain the reference standard ERM-FD100, EU for measuring zeta potential.

Недостатком известных стандартов сравнения ERM-FD100 является высокое значение среднеквадратичного отклонения (более 50%) при значении дзета потенциала - 43 мВ.The disadvantage of the known ERM-FD100 comparison standards is the high value of the standard deviation (more than 50%) at a zeta potential value of 43 mV.

Известен способ получения стандартов сравненияна основе синтеза коллоидных частиц диоксида кремния, описанный в статьеА.Д. Левин, М.К. Аленичев, В.М. Масалов, Н.С. Сухинина, Г.А. Емельченко. Разработка стандартных образцов электрокинетического (дзета) потенциала наночастиц // Российские нанотехнологии. 2018. Том 13. № 1-2. 93-99с.В известном способе для получения стандартных образцов дзета потенциала используется синтез коллоидного раствора монодисперсных наночастиц диоксида кремния с использованием гетерогенного гидролиза тетраэтоксисилана и катализатора L-аргинина. Известные стандарты сравнения имеют дополнительную стабилизацию, что позволяет уменьшить погрешность измерений, однако за счет особенностей известной схемы синтеза значение дзета-потенциала лежит в диапазоне от -30 мВ до -50 мВ, что резко ограничивает область применения известных стандартов сравнения и является недостатком метода.There is a known method for obtaining reference standards based on the synthesis of colloidal particles of silicon dioxide, described in the article by A.D. Levin, M.K. Alenichev, V.M. Masalov, N.S. Sukhinina, G.A. Emelchenko. Development of standard samples of electrokinetic (zeta) potential of nanoparticles // Russian nanotechnologies. 2018. Volume 13. No. 1-2. 93-99c. In the known method for obtaining standard samples of zeta potential, the synthesis of a colloidal solution of monodisperse nanoparticles of silicon dioxide is used using heterogeneous hydrolysis of tetraethoxysilane and the catalyst L-arginine. Known reference standards have additional stabilization, which makes it possible to reduce the measurement error, however, due to the features of the known synthesis scheme, the zeta potential value lies in the range from -30 mV to -50 mV, which sharply limits the scope of application of the known reference standards and is a disadvantage of the method.

Наиболее близким способом приготовления стандартных образцов со значением в положительной области электрокинетического (дзета) потенциала для измерения значений дзета-потенциала частиц коллоидных систем оптическими методами описан в статье АДАМЯН А.Н. и др. Гелеобразование в низкоконцентрированных водных растворах, содержащих L-цистеин и ацетат серебра. Вестник ТвГУ, Серия "Химия", 2016, N2, с.89-98, включающий приготовление низкоконцентрированного водного раствора L-цистеина (серосодержащая аминокислота); смешение полученного раствора с раствором ацетата серебра в молярном соотношении Ag+/L-Cys=1,25, для получения растворов со значением устойчивого электрокинетического (дзета) потенциала в положительной области, в частности +64 мВ, так что концентрация серосодержащей аминокислоты в смеси составляет 3мМ; выдержку смеси в защищенном от света месте при комнатной температуре в течение 6-12 часов для формирования супрамолекулярных растворов с необходимыми значениями электрокинетического (дзета) потенциала. The closest method for preparing standard samples with a value in the positive region of the electrokinetic (zeta) potential for measuring the zeta potential values of particles of colloidal systems by optical methods is described in the article by A. N. ADAMYAN. and others. Gel formation in low-concentrated aqueous solutions containing L-cysteine and silver acetate. Vestnik TvGU, Series "Chemistry", 2016, N2, pp. 89-98, including the preparation of a low-concentrated aqueous solution of L-cysteine (sulfur-containing amino acid); mixing the resulting solution with a solution of silver acetate in a molar ratio of Ag+/L-Cys=1.25 to obtain solutions with a stable electrokinetic (zeta) potential in the positive region, in particular +64 mV, so that the concentration of the sulfur-containing amino acid in the mixture is 3 mM ; keeping the mixture in a place protected from light at room temperature for 6-12 hours to form supramolecular solutions with the required electrokinetic (zeta) potential values.

Наиболее близким способом приготовления стандартных образцов со значением в отрицательной области электрокинетического (дзета) потенциала для измерения значений дзета-потенциала частиц коллоидных систем оптическими методами является способ получения супрамолекулярных систем со стабильным знечением дзета-потенциала частиц RU 2746992 «Аверкин Д.В., Межеумов И.Н., Беленький Д.И., Хижняк С.Д., Пахомов П.М. // Способ получения стандартов сравнения для измерения электрокинетического (дзета) потенциала от 23.04.2021». В известном способе для получения заявляемых стандартных образцов дзета-потенциала частиц используются супрамолекулярные системы, приготовленные на основе низкоконцентрированных водных растворов серосодержащих аминокислот. Получают образцы путем смешения раствора аминокислоты N-ацетил-L-цистеина с раствором ацетата серебра в эквимолярном соотношении при концентрации серосодержащих аминокислот в смеси в пределах от 0,75 до 2,5 мМ,в зависимости от значения электрокинетического(дзета) потенциала; далее проводят выдержку смеси в защищенном от света месте при температуре 18-28°С на 24-48 часов для формирования супрамолекулярных растворов с необходимыми значениями электрокинетического (дзета) потенциала.The closest way to prepare standard samples with a value in the negative region of the electrokinetic (zeta) potential for measuring the zeta potential values of particles of colloidal systems by optical methods is the method of obtaining supramolecular systems with a stable value of the zeta potential of particles RU 2746992 “Averkin D.V., Mezheumov I N., Belenkiy D.I., Khizhnyak S.D., Pakhomov P.M. // Method for obtaining reference standards for measuring electrokinetic (zeta) potential from 04/23/2021.” In the known method, to obtain the claimed standard samples of the zeta potential of particles, supramolecular systems are used, prepared on the basis of low-concentrated aqueous solutions of sulfur-containing amino acids. Samples are prepared by mixing a solution of the amino acid N-acetyl-L-cysteine with a solution of silver acetate in an equimolar ratio at a concentration of sulfur-containing amino acids in the mixture ranging from 0.75 to 2.5 mM, depending on the value of the electrokinetic (zeta) potential; Next, the mixture is kept in a place protected from light at a temperature of 18-28°C for 24-48 hours to form supramolecular solutions with the required values of electrokinetic (zeta) potential.

Недостаток этих систем заключается в воспроизведении значений дзета-потенциала частиц в диапазоне только до 70 мВ по модулю значения.The disadvantage of these systems is that they reproduce particle zeta potential values in the range of only up to 70 mV modulo value.

Целью заявляемого изобретения является разработка способа получения стандартных образцов для измерения дзета-потенциала частиц коллоидных систем оптическими методами на основе серосодержащих аминокислот, например, L-цистеина или N-ацетил-L-цистеина, и различных солей серебра (ацетат или нитрат серебра), отличающихся от прототипа рядом значений выше 70 мВ по модулю: от 70 до 75 мВ и относительным среднеквадратичным отклонением значений дзета потенциала не более 10%(Табл. 1).The purpose of the claimed invention is to develop a method for obtaining standard samples for measuring the zeta potential of particles of colloidal systems by optical methods based on sulfur-containing amino acids, for example, L-cysteine or N-acetyl-L-cysteine, and various silver salts (silver acetate or nitrate), differing from the prototype with a number of values above 70 mV in absolute value: from 70 to 75 mV and a relative standard deviation of the zeta potential values of no more than 10% (Table 1).

Поставленная цель достигается за счет добавления к супрамолекулярным системам в момент их смешения раствора щавелевой кислоты и дополнительной стабилизацией хлоридом натрия в момент смешения или непосредственно перед измерением таким образом, что во всех случаях среднеквадратичные отклонения значений дзета-потенциала частиц составляют не более10 %.This goal is achieved by adding a solution of oxalic acid to the supramolecular systems at the time of mixing and additional stabilization with sodium chloride at the time of mixing or immediately before measurement in such a way that in all cases the standard deviations of the zeta potential values of the particles are no more than 10%.

Технический результат настоящего изобретения заключается: в разработке способа получения стандартных образцов рядом значений выше 70 мВ по модулю с относительным среднеквадратичным отклонением значений дзета потенциала не более 10 %, применяемых при проведении калибровки оборудования, использующего электрофоретические методы светорассеяния ELS и PALS для определения дзета-потенциала частиц коллоидных систем.The technical result of the present invention is: to develop a method for obtaining standard samples with a number of values above 70 mV modulo with a relative standard deviation of zeta potential values of no more than 10%, used when calibrating equipment using electrophoretic light scattering methods ELS and PALS to determine the zeta potential of particles colloidal systems.

Технический результат достигается за счет создания супрамолекулярных систем на основе серосодержащих аминокислот и солей ацетата или нитрата серебра с регулярной пространственной структурой стабилизированных агрегатов.The technical result is achieved by creating supramolecular systems based on sulfur-containing amino acids and salts of silver acetate or nitrate with a regular spatial structure of stabilized aggregates.

Супрамолекулярные системы приготавливаются смешением низкоконцентрированных водных растворов серосодержащих аминокислот с раствором ацетата или нитрата серебра в эквимолярном или молярном соотношении 1,25 (для получения прекурсоров со значением в отрицательной области электрокинетического(дзета) потенциала) и при молярном соотношении, равному 1,25 (для получения прекурсоров со значением в положительной области электрокинетического (дзета) потенциала и отрицательной области электрокинетического (дзета) потенциала) так, что концентрация серосодержащих аминокислот в смеси будет в пределах от 0,75до 3 мМ. Предварительно в раствор серосодержащей аминокислоты добавляется раствор щавелевой кислоты в таком количестве, что конечная концентрация щавелевой кислоты в системе будет составлять 0,08-0,19 мМ. Далее смесь выдерживается в защищенном от света месте при температуре 18-28°С в течение 48-72 часов для формирования супрамолекулярных растворов. Для дополнительной стабилизации необходимо добавление хлорида натрия в эквимолярном соотношении к добавленному раствору щавелевой кислоты непосредственно перед измерением.Supramolecular systems are prepared by mixing low-concentrated aqueous solutions of sulfur-containing amino acids with a solution of silver acetate or nitrate in an equimolar or molar ratio of 1.25 (to obtain precursors with a value in the negative region of the electrokinetic (zeta) potential) and at a molar ratio of 1.25 (to obtain precursors with a value in the positive region of the electrokinetic (zeta) potential and the negative region of the electrokinetic (zeta) potential) so that the concentration of sulfur-containing amino acids in the mixture will range from 0.75 to 3 mM. First, a solution of oxalic acid is added to the solution of the sulfur-containing amino acid in such an amount that the final concentration of oxalic acid in the system will be 0.08-0.19 mM. Next, the mixture is kept in a place protected from light at a temperature of 18-28°C for 48-72 hours to form supramolecular solutions. For additional stabilization, it is necessary to add sodium chloride in an equimolar ratio to the added oxalic acid solution immediately before measurement.

Исследованием уровня техники установлен отсутствие способов получения стандартных образцов для измерения дзета-потенциала частиц на основе серосодержащих аминокислот, например, L-цистеина и N-ацетил-L-цистеина и ацетата серебра при добавлении к ним расчетного количества раствора щавелевой кислоты и дополнительной стабилизацией хлоридом натрия в эквимолярном щавелевой кислоте количестве.A study of the state of the art has established the absence of methods for obtaining standard samples for measuring the zeta potential of particles based on sulfur-containing amino acids, for example, L-cysteine and N-acetyl-L-cysteine and silver acetate by adding to them a calculated amount of oxalic acid solution and additional stabilization with sodium chloride in an amount equimolar to oxalic acid.

Изобретение поясняется графическими материалами Таблица 1, Рис. 1-4.The invention is illustrated by graphic materials Table 1, Fig. 1-4.

Таблица 1. Значения дзета - потенциала, рН, относительной электропроводности и электрофоретической подвижности агрегатов в заявляемых супрамолекулярных растворах сравнения.Table 1. Values of zeta potential, pH, relative electrical conductivity and electrophoretic mobility of aggregates in the claimed supramolecular reference solutions.

Рис.1. Результаты испытания образцов в отрицательном диапазоне значений дзета-потенциала частиц на основе на устойчивость во времени.Fig.1. Results of testing samples in the negative range of particle zeta potential values based on stability over time.

Рис. 2. Результаты испытания образцов в положительном диапазоне значений дзета-потенциала частиц на основе на устойчивость во времени.Rice. 2. Results of testing samples in the positive range of particle zeta potential values based on stability over time.

Рис. 3. Значения размеров агрегатов в системах с положительным значением дзета-потенциала частиц в состоянии покоя и в процессе измерений: 1 - образец со значением дзета-потенциала частиц плюс 71 мВ, а - в состоянии покоя, б - в процессе измерения; 2 - образец со значением дзета-потенциала частиц плюс 75 мВ, а - в состоянии покоя, б - в процессе измерения.Rice. 3. Values of the sizes of aggregates in systems with a positive value of the zeta potential of particles at rest and during the measurement process: 1 - sample with a value of the zeta potential of particles plus 71 mV, a - at rest, b - during the measurement process; 2 - sample with a particle zeta potential value plus 75 mV, a - at rest, b - during measurement.

Рис. 4. Значения размеров агрегатов в системах с положительным значением дзета-потенциала частиц в состоянии покоя и в процессе измерений: 1 - образец со значением дзета-потенциала частиц минус 73 мВ на основе N-ацетил-L-цистеина и ацетата серебра в соотношении 1 к 1,25, Сам-ты = 1,5 мМ, с добавлением щавелевой кислоты и хлорида натрия, а - в состоянии покоя, б - в процессе измерения; 2 - образец со значением дзета-потенциала частиц минус 73 мВ на основе N-ацетил-L-цистеина и ацетата серебра в соотношении 1 к 1, Сам-ты = 3 мМ, с добавлением щавелевой кислоты и хлорида натрия, а - в состоянии покоя, б - в процессе измерения; 3 - образец со значением дзета-потенциала частиц минус 75 мВ на основе N-ацетил-L-цистеина и ацетата серебра в соотношении 1 к 1,25, Сам-ты = 3 мМ, с добавлением щавелевой кислоты и хлорида натрия.Rice. 4. Values of aggregate sizes in systems with a positive zeta potential of particles at rest and during measurements: 1 - sample with a zeta potential of particles minus 73 mV based on N-acetyl-L-cysteine and silver acetate in a ratio of 1 to 1.25, Cam-ty = 1.5 mM, with the addition of oxalic acid and sodium chloride, a - at rest, b - during measurement; 2 - sample with a zeta potential of particles minus 73 mV based on N-acetyl-L-cysteine and silver acetate in a ratio of 1 to 1, Cam-ty = 3 mM, with the addition of oxalic acid and sodium chloride, and - in the state rest, b - in the process of measurement; 3 - sample with a particle zeta potential value of minus 75 mV based on N-acetyl-L-cysteine and silver acetate in a ratio of 1 to 1.25, Cam-ty = 3 mM, with the addition of oxalic acid and sodium chloride.

Сущность изобретения заключается в следующем.The essence of the invention is as follows.

Опытным путем установлено, что стандартные образцы, приготовленные из супрамолекулярных растворов на основе L-цистеина и N-ацетил-L-цистеина и ацетата серебра с добавлением расчетных количеств раствора щавелевой кислоты и стабилизацией хлоридом натрия удовлетворяют качественным метрологическим требованиям - расхождение (среднеквадратическое отклонение) значений электрофоретической подвижности и дзета потенциала заряженных частиц в заявляемых стандартахсоставляет не более 10% от абсолютного значения для результатов одной серии измерений и не более 15 % от абсолютного значения для результатов разных серий измерений (Таблица 1). Динамическая вязкость супрамолекулярных растворов полученных стандартных образцов, измеренных на вибрационном вискозиметре SV-10, не превышает 3 мПа⋅с.It has been experimentally established that standard samples prepared from supramolecular solutions based on L-cysteine and N-acetyl-L-cysteine and silver acetate with the addition of calculated amounts of oxalic acid solution and stabilization with sodium chloride satisfy qualitative metrological requirements - discrepancy (standard deviation) of values electrophoretic mobility and zeta potential of charged particles in the claimed standards is no more than 10% of the absolute value for the results of one series of measurements and no more than 15% of the absolute value for the results of different series of measurements (Table 1). The dynamic viscosity of supramolecular solutions of the obtained standard samples, measured on an SV-10 vibration viscometer, does not exceed 3 mPa⋅s.

Для определения условий самоорганизации для получения заявленных значений дзета-потенциала частиц были использованы методы динамического рассеяния, измерения рН и вискозиметрия. Эти методы были использованы, так как позволяют оценить степень организованности систем, не разрушая структуры супрамолекулярных систем. Dynamic scattering, pH measurements, and viscometry methods were used to determine the self-organization conditions to obtain the reported particle zeta potential values. These methods were used because they make it possible to assess the degree of organization of systems without destroying the structure of supramolecular systems.

Введение щавелевой кислоты позволяет увеличить количество связываний между наночастицами и образованными ими заряженными агрегатами в супрамолекулярной системе посредством образования нескольких анионных связей каждой молекулой кислоты. Согласно измерениям рН и удельной электропроводности систем значения рН для опытных образцов в положительном диапазоне значений дзета-потенциала частиц лежат в диапазоне от 2,5 до 4, а значения удельной электропроводности - в диапазоне от 0,18 до 1,5 μСм/см. Значения рН для опытных образцов в отрицательном диапазоне значений дзета-потенциала частиц лежат в диапазоне от 3 до 3,5, а значения удельной электропроводности - в диапазоне от 0,3 до 0,4 μСм/см. Полученные результаты подтверждают соответствие опытных образцов требованиям предъявляемым ск стандартным образцам дзета-потенциала частиц. The introduction of oxalic acid makes it possible to increase the number of bonds between nanoparticles and the charged aggregates formed by them in the supramolecular system through the formation of several anionic bonds by each acid molecule. According to measurements of pH and electrical conductivity of the systems, pH values for test samples in the positive range of particle zeta potential values range from 2.5 to 4, and conductivity values range from 0.18 to 1.5 μS/cm. The pH values for the test samples in the negative range of particle zeta potential values are in the range from 3 to 3.5, and the electrical conductivity values are in the range from 0.3 to 0.4 μS/cm. The results obtained confirm the compliance of the prototypes with the requirements for standard samples of zeta potential of particles.

Установлено, что введение щавелевой кислоты в процессе самоорганизации приводит к увеличению электропроводности систем и уменьшению рН ниже 4. Происходит увеличение степени протонированности аминокислоты и улучшение диссоциации используемых в приготовлении солей серебра, что позволяет усилить межмолекулярные взаимодействия исходных растворов аминокислоты и соли серебра. Наличие дополнительных связывающих анионов увеличивает плотность ДЭС частиц в момент самоорганизации. В результате частицы остаются связанными между собой в состоянии покоя (рис. 3.а и рис. 4.а), однако им проще «разбежаться» в момент приложения электрического поля, что улучшает их детекцию в момент измерений.It has been established that the introduction of oxalic acid during the process of self-organization leads to an increase in the electrical conductivity of the systems and a decrease in pH below 4. There is an increase in the degree of protonation of the amino acid and an improvement in the dissociation of the silver salts used in the preparation, which makes it possible to strengthen the intermolecular interactions of the initial solutions of the amino acid and the silver salt. The presence of additional binding anions increases the density of DES particles at the time of self-organization. As a result, the particles remain connected to each other at rest (Fig. 3.a and Fig. 4.a), but it is easier for them to “scatter” when an electric field is applied, which improves their detection at the time of measurements.

Установлено, что при введении щавелевой кислоты с концентрацией 20 мМ в количестве, превышающем0,03 мл на 1 мл супрамолекулярной системы, происходит уменьшение рН ниже 2,5 в системах с положительным значением дзета-потенциала, что инициирует выпадение осадка меркаптида серебра во всех исследуемых системах. Введение щавелевой кислоты в количестве менее, чем 0,005 мл на 1 мл супрамолекулярной системы, недостаточно для стабилизации ДЭС заряженных частиц, что приводит к их частичной агрегации в процессе измерений, уменьшению значений дзета-потенциала частиц менее 70 мВ по абсолютному значению и образованию би- и тримодального распределения частиц по значениям дзета-потенциала.It has been established that when oxalic acid is introduced with a concentration of 20 mM in an amount exceeding 0.03 ml per 1 ml of a supramolecular system, the pH decreases below 2.5 in systems with a positive zeta potential, which initiates the precipitation of silver mercaptide in all studied systems . The introduction of oxalic acid in an amount of less than 0.005 ml per 1 ml of a supramolecular system is not enough to stabilize the DES of charged particles, which leads to their partial aggregation during the measurement process, a decrease in the zeta potential of particles less than 70 mV in absolute value and the formation of bi- and trimodal distribution of particles according to zeta potential values.

Введение электролита в виде хлорида натрия нейтрализует избыточный заряд на поверхности потенциалопределяющего слоя заряженных частиц в исследуемых супрамолекулярных системах, дополнительно их стабилизируя. Введение хлорида натрия должно быть эквимолярно количеству введенной щавелевой кислоты по той причине, что в момент измерения катионы натрия нейтрализуют избыточный поверхностный заряд частиц, вызванный адсорбцией оксолат-анионов в подвижный слой ДЭС. Хлорид-анионы, в свою очередь, связывают катионы серебра, высвобождающиейся в процессе разрушения субмикронных частиц. Таким образом, при введении хлорида серебра в количестве меньше чем эквимолярное, приводит к сохранению части крупных частиц в супрамолекулярных системах и образованию полимодального распределения частиц по значению дзета-потенциала. Избыточное количество хлорида натрия уменьшает значения дзета-потенциала частиц за счет образования гидрогелей.The introduction of an electrolyte in the form of sodium chloride neutralizes the excess charge on the surface of the potential-determining layer of charged particles in the supramolecular systems under study, further stabilizing them. The introduction of sodium chloride should be equimolar to the amount of introduced oxalic acid for the reason that at the time of measurement, sodium cations neutralize the excess surface charge of particles caused by the adsorption of oxolate anions into the moving layer of DES. Chloride anions, in turn, bind silver cations released during the destruction of submicron particles. Thus, when silver chloride is introduced in an amount less than equimolar, it leads to the retention of some large particles in supramolecular systems and the formation of a polymodal distribution of particles according to the zeta potential value. Excess sodium chloride reduces the zeta potential values of the particles due to the formation of hydrogels.

Заявляемый способ получения стандартов сравнения характеризуется одностадийностью, а также отсутствием потребности в дополнительном оборудовании и реактивах.The inventive method for obtaining reference standards is characterized by a single stage, as well as the absence of the need for additional equipment and reagents.

Предложенные стандартные образцы были исследованы на предмет долговременной стабильности значений дзета-потенциала частиц. Приведенные данные табл.1 являются усредненными значениями для 10 систем, синтезированных в разное время. Для проверки воспроизводимости результатов использовалось многократное измерение значений дзета-потенциала частиц в образцах, полученных заявляемым способом. Опытным путем установлено, что полученные заявляемым способом стандарты сравнения обладают стабильности во времени на протяжении до 6 месяцев. На Рис. 1-2 представлены кривые изменения значений дзета потенциала частиц стандартных образцов в зависимости от времени хранения приготовленного стандарта сравнения. Установлено, что все стандартные образцы на основе серосодержащих аминокислот и солей серебра достаточно устойчивы и сохраняют неизменным среднее значение дзета потенциала при хранении до 6 месяцев. Каждая точка графика является средним значением по результатам серии из 10 измерений.The proposed standard samples were examined for long-term stability of particle zeta potential values. The data in Table 1 are averaged values for 10 systems synthesized at different times. To check the reproducibility of the results, multiple measurements of the zeta potential values of particles in samples obtained by the claimed method were used. It has been experimentally established that the comparison standards obtained by the claimed method are stable over time for up to 6 months. In Fig. Figures 1-2 show curves of changes in the zeta potential values of particles of standard samples depending on the storage time of the prepared reference standard. It has been established that all standard samples based on sulfur-containing amino acids and silver salts are quite stable and retain the average zeta potential unchanged during storage for up to 6 months. Each point on the graph is the average of a series of 10 measurements.

Стандартные образцы были изучены методом динамического рассеяния света. На рис. 3представлены результаты измерений гидродинамического диаметра частиц в стандартных образцах в положительном диапазоне. Измерения проводились в U-образной капиллярной кювете перед проведением измерений дзета-потенциала и сразу по завершению серии измерений. Установлено, что введение щавелевой кислоты приводит к увеличению среднего диаметра агрегатов в системах до 600-700 нм, однако в момент измерений дзета-потенциала средний диаметр частиц уменьшается и составляет 30-50 нм - 38 нм в стандартном образце со значением дзета-потенциала частиц плюс 71 мВ и 43 нм в стандартном образце со значением дзета-потенциала частиц плюс 75 мВ. Истинный размер стабильных заряженных частиц в системе составляет меньше 200 нм, дополнительное введение электролитов в виде хлорида натрия приводит к увеличению ионной атмосферы и дополнительной стабилизации ДЭС агрегатов в процессе измерений за счет нейтрализации избыточного заряда на карбоксильных группах щавелевой кислоты.Standard samples were studied by dynamic light scattering. In Fig. Figure 3 presents the results of measurements of the hydrodynamic diameter of particles in standard samples in the positive range. Measurements were carried out in a U-shaped capillary cell before the zeta potential measurements were taken and immediately after the series of measurements was completed. It has been established that the introduction of oxalic acid leads to an increase in the average diameter of aggregates in systems up to 600-700 nm, however, at the time of measuring the zeta potential, the average particle diameter decreases and amounts to 30-50 nm - 38 nm in a standard sample with a particle zeta potential value of plus 71 mV and 43 nm in a standard sample with a particle zeta potential value plus 75 mV. The true size of stable charged particles in the system is less than 200 nm; the additional introduction of electrolytes in the form of sodium chloride leads to an increase in the ionic atmosphere and additional stabilization of EDL aggregates during measurements due to the neutralization of excess charge on the carboxyl groups of oxalic acid.

Для частиц стандартных образцов в отрицательном диапазоне до начала измерений дзета-потенциала частиц характерно широкое полидисперсное распределение частиц по размерам после стабилизации щавелевой кислотой (рис.4). Особенностью строения систем на основе N-ацетил-L-цистеина является отсутствие выраженной кристаллической фазы у наночастиц серебра. Наночастицы в таких системах представляют собой составную частицу сложного состава. Установлено, что в момент измерений происходит уменьшение размеров частиц до значений 30-50 нм, далее частицы достаточно быстро слипаются с образованием стабилизированных агрегатов. Роль вводимых электролитов так же, как и в образцах с положительным значением дзета-потенциала, заключается в нейтрализации избыточного заряда на карбоксильных группах щавелевой кислоты. Введение электролита хлорида натрия в момент смешения системы приводит к блокировке протонированных карбоксильных групп у аминокислоты, что ухудшает стабильность систем и не позволяет образоваться стабильным агрегатам. Введение электролита в виде хлориданатрия целесообразно непосредственно перед началом измерений, что позволяет упростить разрушение крупных частиц и дополнительно стабилизировать заряженные частицы размером 30-50 нм.Particles of standard samples in the negative range before the start of measurements of the zeta potential of particles are characterized by a wide polydisperse particle size distribution after stabilization with oxalic acid (Fig. 4). A feature of the structure of systems based on N-acetyl-L-cysteine is the absence of a pronounced crystalline phase in silver nanoparticles. Nanoparticles in such systems are a composite particle of complex composition. It was found that at the time of measurements, the particle size decreases to 30-50 nm, then the particles quickly stick together to form stabilized aggregates. The role of the introduced electrolytes, as in samples with a positive zeta potential, is to neutralize the excess charge on the carboxyl groups of oxalic acid. The introduction of sodium chloride electrolyte at the time of mixing the system leads to blocking of the protonated carboxyl groups of the amino acid, which impairs the stability of the systems and does not allow the formation of stable aggregates. It is advisable to introduce an electrolyte in the form of sodium chloride immediately before starting measurements, which simplifies the destruction of large particles and further stabilizes charged particles with a size of 30-50 nm.

Введение электролитов в супрамолекулярные системы, стабилизированные оксолат-анионами, не приводит к существенному изменению рН в системах. Таким образом подтверждается, что введение столь малых количеств хлорида натрия приводит к стабилизации потенциалопределяющего слоя агрегатов в исходном растворе, не вызывая изменений в строении потенциалоопределяющих агрегатов.The introduction of electrolytes into supramolecular systems stabilized by oxolate anions does not lead to a significant change in pH in the systems. This confirms that the introduction of such small amounts of sodium chloride leads to stabilization of the potential-determining layer of aggregates in the original solution, without causing changes in the structure of the potential-determining aggregates.

Способ осуществляется следующим образом.The method is carried out as follows.

Приготавливают низкоконцентрированные водные растворы серосодержащих аминокислот, таких L-цистеин, для получения стандартов со значением в положительной области электрокинетического (дзета) потенциала, и N-ацетил-L-цистеин, для получения стандартов со значением в отрицательной области электрокинетического (дзета) потенциала. Производят смешение полученных растворов серосодержащих аминокислот с раствором щавелевой кислоты на основе деионизированной воды так что концентрация щавелевой кислоты находится в интервале 0,08-0,19 мМ раствором ацетата или нитрата серебра или только ацетата серебра, соответственно, в молярном соотношении 1,25 или эквимолярном, соответственно; так что концентрация серосодержащих аминокислот в смеси находится в интервале 0,75-3,00 мМ, в зависимости от требуемого значения дзета-потенциала частиц. Выдерживают смесь в защищенном от света месте при температуре 18-28°С в течение 48-72 часов для формирования стандартных образцов с необходимыми значениями дзета-потенциала частиц. Кроме того, непосредственно перед проведением измерений в стандартный образец, для дополнительной стабилизации, вносят раствор хлорида натрия в эквимолярном с щавелевой кислотой количестве. Смешение N-ацетил-L-цистеина с ацетатом серебра в заявляемом способе может производится и в молярном соотношении 1,25.Low-concentrated aqueous solutions of sulfur-containing amino acids, such as L-cysteine, are prepared to obtain standards with a value in the positive region of the electrokinetic (zeta) potential, and N-acetyl-L-cysteine, to obtain standards with a value in the negative region of the electrokinetic (zeta) potential. The resulting solutions of sulfur-containing amino acids are mixed with a solution of oxalic acid based on deionized water so that the concentration of oxalic acid is in the range of 0.08-0.19 mM with a solution of silver acetate or nitrate or only silver acetate, respectively, in a molar ratio of 1.25 or equimolar , respectively; so that the concentration of sulfur-containing amino acids in the mixture is in the range of 0.75-3.00 mM, depending on the desired zeta potential of the particles. The mixture is kept in a place protected from light at a temperature of 18-28°C for 48-72 hours to form standard samples with the required values of the zeta potential of the particles. In addition, immediately before measurements, a solution of sodium chloride in an amount equimolar with oxalic acid is added to the standard sample for additional stabilization. The mixing of N-acetyl-L-cysteine with silver acetate in the claimed method can also be done in a molar ratio of 1.25.

Для изготовления заявляемых стандартов сравнения не требуется специального оборудования, они могут быть изготовлены на стандартном оборудовании химической лаборатории. Стандартные образцы, полученные заявляемым способом, обладают значениями дзета-потенциала выше 70 мВ по модулю: минус73 мВ, минус 75 мВ, плюс 71 мВ, плюс 75 мВ, среднеквадратичным отклонением значений не более 10 % и имеют вязкость менее 3 мПа⋅с при температурах в диапазоне 18-28°С.To produce the claimed comparison standards, no special equipment is required; they can be produced using standard equipment in a chemical laboratory. Standard samples obtained by the claimed method have zeta potential values above 70 mV modulo: minus 73 mV, minus 75 mV, plus 71 mV, plus 75 mV, standard deviation of values is not more than 10% and have a viscosity of less than 3 mPa⋅s at temperatures in the range of 18-28°C.

Примеры выполнения заявляемого способа.Examples of implementation of the proposed method.

Пример 1. Получение супрамолекулярного раствора стандартного образца со значением дзета-потенциала плюс 75 мВ.Example 1. Preparation of a supramolecular solution of a standard sample with a zeta potential value of plus 75 mV.

Готовят раствор щавелевой кислоты с концентрацией 0,4 мМ на основе деионизированной воды. К 0,6 мл 10 мМ водного раствора L-цистеина приливают 0,65 мл раствора щавелевой кислоты с концентрацией 0,4 мМ, смесь перемешивают и добавляют 0,75 мл 10 мМ водного раствора нитрата серебра. Смесь представляет собой бледно-желтый опалесцирующий раствор, который при созревании в течение 48 часов в темноте, при температуре 23°С, становится прозрачным, приобретая слабый желтый оттенок. После этого вносится 0,02 мл раствора хлорида натрия в концентрации 13 мМ непосредственно перед проведением измерений.Prepare a solution of oxalic acid with a concentration of 0.4 mM based on deionized water. To 0.6 ml of a 10 mM aqueous solution of L-cysteine, add 0.65 ml of a solution of oxalic acid with a concentration of 0.4 mM, the mixture is stirred and 0.75 ml of a 10 mM aqueous solution of silver nitrate is added. The mixture is a pale yellow opalescent solution, which, when matured for 48 hours in the dark at 23°C, becomes transparent, acquiring a faint yellow tint. After this, 0.02 ml of sodium chloride solution at a concentration of 13 mM is added immediately before measurements.

Пример 2. Получение супрамолекулярного раствора стандартного образца со значением дзета потенциала равному плюс 71 мВ.Example 2. Preparation of a supramolecular solution of a standard sample with a zeta potential value equal to plus 71 mV.

Готовят раствор щавелевой кислоты с концентрацией 0,1 мМ на основе деионизированной воды. К 0,6 мл 10 мМ водного раствора L-цистеина приливают 5,0 мл раствора щавелевой кислоты с концентрацией 0,1 мМ, смесь перемешивают и добавляют 0,75 мл 10 мМ водного раствора ацетата серебра. Смесь представляет собой бледно-желтый опалесцирующий раствор, который при созревании в течение 48 часов в темноте, при температуре 23°С, становится прозрачным, приобретая слабый желтый оттенок. После этого вносится 0,01 мл раствора хлорида натрия в концентрации 50 мМ непосредственно перед проведением измерений.Prepare a solution of oxalic acid with a concentration of 0.1 mM based on deionized water. To 0.6 ml of a 10 mM aqueous solution of L-cysteine, add 5.0 ml of an oxalic acid solution with a concentration of 0.1 mM, the mixture is stirred and 0.75 ml of a 10 mM aqueous solution of silver acetate is added. The mixture is a pale yellow opalescent solution, which, when matured for 48 hours in the dark at 23°C, becomes transparent, acquiring a faint yellow tint. After this, 0.01 ml of sodium chloride solution at a concentration of 50 mM is added immediately before measurements.

Пример 3. Получение супрамолекулярного раствора стандартного образца со значением дзета потенциала равному минус 73 мВ.Example 3. Preparation of a supramolecular solution of a standard sample with a zeta potential value equal to minus 73 mV.

Готовят раствор щавелевой кислоты с концентрацией 0,4 мМ на основе деионизированной воды. К0,6 мл раствора N-ацетил-L-цистеина концентрации 10 мМ или 5 мМ приливают0,8 мл или 1,25 мл приготовленного раствора щавелевой кислоты и перемешивают. Далее в смесь вносят 0,6 мл или 0,75 млраствора ацетата серебра с концентрацией10 мМ соответственно. Получаем прозрачный раствор, который при созревании в течение 48 часов в темноте при температуре 23°С. После этого вносится 0,02 или 0,01 мл раствора хлорида натрия в концентрации 16 или 50 мМ непосредственно перед проведением измерений.Prepare a solution of oxalic acid with a concentration of 0.4 mM based on deionized water. Add 0.8 ml or 1.25 ml of the prepared oxalic acid solution to 0.6 ml of a solution of N-acetyl-L-cysteine with a concentration of 10 mM or 5 mM and mix. Next, 0.6 ml or 0.75 ml of silver acetate solution with a concentration of 10 mM, respectively, is added to the mixture. We obtain a clear solution, which, when matured for 48 hours in the dark at a temperature of 23°C. After this, 0.02 or 0.01 ml of sodium chloride solution at a concentration of 16 or 50 mM is added immediately before measurements.

Пример 4. Получение супрамолекулярного раствора стандартного образца со значением дзета потенциала равному минус 75 мВ.Example 4. Preparation of a supramolecular solution of a standard sample with a zeta potential value equal to minus 75 mV.

Готовят раствор щавелевой кислоты с концентрацией 0,4 мМ на основе деионизированной воды. К 0,6 мл раствора N-ацетил-L-цистеина концентрации 10 мМ приливают 1,25 мл приготовленного раствора щавелевой кислоты и перемешивают. Далее в смесь вносят 0,75 мл раствора ацетата серебра с концентрацией 10 мМ соответственно. Получаем прозрачный раствор, который при созревании в течение 48 часов в темноте при температуре 23°С. После этого вносится 0,02 мл раствора хлорида натрия в концентрации 26 мМ непосредственно перед проведением измерений.Prepare a solution of oxalic acid with a concentration of 0.4 mM based on deionized water. To 0.6 ml of a solution of N-acetyl-L-cysteine with a concentration of 10 mM, add 1.25 ml of the prepared oxalic acid solution and mix. Next, 0.75 ml of silver acetate solution with a concentration of 10 mM is added to the mixture, respectively. We obtain a clear solution, which, when matured for 48 hours in the dark at a temperature of 23°C. After this, 0.02 ml of sodium chloride solution at a concentration of 26 mM is added immediately before measurements.

Заявляемые стандартные образцы могут быть использованы для повышения эффективности работы служб лабораторного контроля в химических, нефтехимических, клинических и фармацевтических лабораториях, а также службах водоочистки и водоподготовки.The declared standard samples can be used to improve the efficiency of laboratory control services in chemical, petrochemical, clinical and pharmaceutical laboratories, as well as water purification and water treatment services.

Таблица 1Table 1 Стандартный образецStandard sample Значение дзета-потенциала мВZeta potential value mV СКО по результатам серии из 10 измерений, мВStandard deviation based on the results of a series of 10 measurements, mV рНpH Значение удельной электропроводности, μСм/смSpecific electrical conductivity value, μS/cm Электрофоретическая подвижность, м2/В⋅сElectrophoretic mobility, m 2 /V⋅s L-цистеин и нитрат серебра 1 к 1,25, [3 мМ] + 0,02 мл щавелевой кислоты и 0,02 хлорида натрия, L-cysteine and silver nitrate 1 to 1.25, [3 mM] + 0.02 ml of oxalic acid and 0.02 sodium chloride, + 75+ 75 ± 6± 6 2,72.7 1,4751.475 5,7⋅10-8 5.7⋅10 -8 L-цистеин и ацетат серебра 1 к 1,25, [0,75 мМ] + 0,01 мл щавелевой кислоты и 0,01 мл хлорида натрияL-cysteine and silver acetate 1 to 1.25, [0.75 mM] + 0.01 ml oxalic acid and 0.01 ml sodium chloride + 71+ 71 ± 5± 5 3,73.7 0,1440.144 5,0⋅10-8 5.0⋅10 -8 N-ацетил-L-цистеин и ацетат серебра 1 к 1,25, [1,5] мМ, 0,02 мл щавелевой кислоты иN-acetyl-L-cysteine and silver acetate 1 to 1.25, [1.5] mM, 0.02 ml oxalic acid and - 73- 73 ± 6± 6 3,33.3 0,3330.333 -5,2⋅10-8 -5.2⋅10 -8 N-ацетил-L-цистеин и ацетат серебра 1 к 1, [3] мМ, 0,02 мл щавелевой кислоты иN-acetyl-L-cysteine and silver acetate 1 to 1, [3] mM, 0.02 ml oxalic acid and - 73- 73 ± 6± 6 3,13.1 0,3100.310 -5,1⋅10-8 -5.1⋅10 -8 N-ацетил-L-цистеин и ацетат серебра 1 к 1,25, [3] мМ, 0,02 мл щавелевой кислоты иN-acetyl-L-cysteine and silver acetate 1 to 1.25, [3] mM, 0.02 ml oxalic acid and - 75- 75 ± 7± 7 3,23.2 0,3280.328 -5,7⋅10-8 -5.7⋅10 -8

Claims (2)

1. Способ получения стандартных образцов для измерения дзета-потенциала частиц коллоидных систем оптическими методами, включающий приготовление низкоконцентрированных водных растворов серосодержащих аминокислот, таких L-цистеин для получения стандартов со значением в положительной области электрокинетического (дзета) потенциала и N-ацетил-L-цистеин для получения стандартов со значением в отрицательной области электрокинетического (дзета) потенциала; смешение полученных растворов серосодержащих аминокислот с раствором ацетата или нитрата серебра соответственно в молярном соотношении 1,25 или эквимолярном соответственно; так что концентрация серосодержащих аминокислот в смеси находится в интервале 0,75-3,00 мМ в зависимости от требуемого значения дзета-потенциала частиц; выдержку смеси в защищенном от света месте при температуре 18-28°С в течение 48-72 часов для формирования стандартных образцов с необходимыми значениями дзета-потенциала частиц, отличающийся тем, что дополнительно низкоконцентрированные водные растворы серосодержащих аминокислот смешивают с раствором щавелевой кислоты на основе деионизированной воды так, что концентрация щавелевой кислоты находится в интервале 0,08-0,19 мМ; кроме того, непосредственно перед проведением измерений в стандартный образец для дополнительной стабилизации вносят раствор хлорида натрия в эквимолярном с щавелевой кислотой количестве.1. A method for obtaining standard samples for measuring the zeta potential of particles of colloidal systems by optical methods, including the preparation of low-concentrated aqueous solutions of sulfur-containing amino acids, such as L-cysteine to obtain standards with a value in the positive region of the electrokinetic (zeta) potential and N-acetyl-L-cysteine to obtain standards with a value in the negative region of the electrokinetic (zeta) potential; mixing the resulting solutions of sulfur-containing amino acids with a solution of silver acetate or nitrate, respectively, in a molar ratio of 1.25 or equimolar, respectively; so that the concentration of sulfur-containing amino acids in the mixture is in the range of 0.75-3.00 mM depending on the desired zeta potential of the particles; keeping the mixture in a place protected from light at a temperature of 18-28°C for 48-72 hours to form standard samples with the required values of the zeta potential of particles, characterized in that additionally low-concentrated aqueous solutions of sulfur-containing amino acids are mixed with a solution of oxalic acid based on deionized water so that the concentration of oxalic acid is in the range of 0.08-0.19 mM; in addition, immediately before measurements, a solution of sodium chloride in an amount equimolar with oxalic acid is added to the standard sample for additional stabilization. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что смешение N-ацетил-L-цистеина с ацетатом серебра производится в молярном соотношении 1,25.2. The method according to claim 1, characterized in that N-acetyl-L-cysteine is mixed with silver acetate in a molar ratio of 1.25.
RU2023120935A 2023-08-09 Method of obtaining standard samples for measurement of zeta potential values of particles of colloidal systems using optical methods RU2805767C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2805767C1 true RU2805767C1 (en) 2023-10-24

Family

ID=

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5108568A (en) * 1989-07-07 1992-04-28 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Controlled method of reducing electrophoretic mobility of macromolecules, particles or cells
RU2746992C1 (en) * 2020-08-03 2021-04-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный университет" Method for obtaining comparison standards for measuring electrokinetic (zeta) potential

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5108568A (en) * 1989-07-07 1992-04-28 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Controlled method of reducing electrophoretic mobility of macromolecules, particles or cells
RU2746992C1 (en) * 2020-08-03 2021-04-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный университет" Method for obtaining comparison standards for measuring electrokinetic (zeta) potential

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АДАМЯН А.Н. И ДР. "ГЕЛЕОБРАЗОВАНИЕ В НИЗКОКОНЦЕНТРИРОВАННЫХ ВОДНЫХ РАСТВОРАХ, СОДЕРЖАЩИХ L-ЦИСТЕИН И АЦЕТАТ СЕРЕБРА", ВЕСТНИК ТВГУ. СЕРИЯ: ХИМИЯ (2), 2016. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cui et al. Quantitative study of protein coronas on gold nanoparticles with different surface modifications
Huber Calcium-induced shrinking of polyacrylate chains in aqueous solution
Asnacios et al. Mixed monolayers of cationic surfactants and anionic polymers at the air-water interface: Surface tension and ellipsometry studies
EA011782B1 (en) Stable metal/conductive polymer composite colloids and methods for making and using the same
Bagbi et al. Immunosensor based on nanocomposite of nanostructured zirconium oxide and gelatin-A
Mohanty et al. Synthesis of gelatin nanoparticles via simple coacervation
RU2805767C1 (en) Method of obtaining standard samples for measurement of zeta potential values of particles of colloidal systems using optical methods
Tang et al. Fabrication of polydiacetylene particles using a solvent injection method
Carn et al. Biopolymer folding driven nanoparticle reorganization in bio-nanocomposites
Borsos et al. Interaction of cetyl-trimethylammonium bromide with swollen and collapsed poly (N-isopropylacrylamide) nanogel particles
RU2746992C1 (en) Method for obtaining comparison standards for measuring electrokinetic (zeta) potential
JP2001159621A (en) Polyacrylamide precast gel for electrophoresis and method of manufacturing therefor and use of the same
Wang et al. Interaction between poly (ethylene oxide) and silica nanoparticles in dilute solutions
Park et al. Aggregation processes of a weak polyelectrolyte, poly (allylamine) hydrochloride
Vlassi et al. Self-assembly of poly (ethylene glycol-b-phenyl oxazoline) diblock copolymers in aqueous media and their interactions with proteins
Jada et al. Zeta potential of calcium carbonate precipitated in the presence of sodium polyacrylates
Roques-Carmes et al. Interaction between poly (vinylimidazole) and sodium dodecyl sulfate: Binding and adsorption properties at the silica/water interface
Szewczuk-Karpisz et al. Lysozyme as a flocculant-inducing agent improving the silica removal from aqueous solutions-A turbidimetric study
Masaki et al. Polyampholyte gels of a cross-linked polyanion or polycation network into which an oppositely charged polyion was immobilized: Their pH-induced swelling/shrinking characteristics
Nishizawa et al. Clarification of Surface Deswelling of Thermoresponsive Microgels by Electrophoresis
Men’shikova et al. Bioligand carriers based on methyl methacrylate copolymers with N-vinylformamide or glycidyl methacrylate
Chen et al. Confinement effect on the aqueous behaviors of free poly (acrylic acid) and poly (acrylic acid) grafted on a nanoparticle surface
Eliseeva et al. Copper sols stabilized by poly (ethylene glycol-600-monolaurate) and its complexes with poly (acrylic acid)
Haftka et al. Colloidal stability of (functionalised) fullerenes in the presence of dissolved organic carbon and electrolytes
Ball et al. Interaction of polyoxometalates with linear polyamines