花洒产生的微泡中大小和数量检测方案(在线粒度仪)

智能文字提取功能测试中

DKSH 微泡/纳米气泡大小和数量的检测方法 实验目的： 微泡，按照国际标准化组织ISO的定义，指液体中直径小于100um的气泡，其中直径小于 1um 的称为超微气泡又称为纳米气泡.微泡具有多种优异性能，如比表面积大，界面面电位高，产生自由基，强化传质效率等，因此在医学，浮选，污水处理等多个领域得到广泛应用。微泡含氧量高，深入毛细孔，可活化细胞，促进血液循环，美白洁肤，利用微泡技术美容是目前十分流行的美容趋势。本文选择了一款具有能喷洒微泡的花洒，测试了花洒产生的微泡的粒径分布及不同水温和花洒档位下微泡的数量。 实验仪器： 某品牌淋浴花洒喷头， 蠕动泵(型号为BT600-2J)， 美国Microtrac粒形分析仪(型号为PartAn SI) ， 德国 ParticleMetrix纳米颗粒追踪分析仪(型号为 ZetaView) 测量原理： PartAn SI测量原理：利用动态图像法，通过蠕动泵让悬浮液进入测量池，利用频闪光源和 CCD 高速相机捕捉颗粒图像，通过一系列的数码成像技术和先进的软件，对捕捉的颗粒进行提取和量化每一个颗粒。得出每个颗粒的大小和形态参数。粒径范围是1um~2000um。 ZetaView测量原理：利用纳米颗粒跟踪技术，通过激光照射到样品池中悬浮的纳米颗粒，同时相机进行拍照，检测作分子布朗运动的纳米颗粒的运动轨迹算出扩散系数带入 Stokes-Einstein 方程计算出纳米颗粒的流体力学半径，同时拍照测量到的单位体积中纳米颗粒的个数即为测量体系中纳米颗粒的浓度即每毫升溶液中含有多少个颗粒。在样品池两端加上电场，溶液体系中的颗粒形成定向移动，相机会捕获颗粒的动态迁移，即得到电泳迁移率，根据得到的电泳迁移率代入Helmholtz-Smoluchowski 方程即可计算 Zeta 电位。测试范围 10nm~2000mm。 图1 PartAn SI 仪器及原理示意图 图2Zetaview 仪器及原理示意图 实验过程 1、仪器准备：清洗管路、排气泡。用纯净水冲洗粒形分析仪的管路1min， 至管路中无气泡为止。再清洗纳米颗粒跟踪分析仪 ZetaView的样品池，观察测试界面至空白背景 2、连接管路：将花洒一端连接至自来水热水龙头，喷头放入大烧杯中，将蠕动泵进水管放入烧杯中，出水管与粒型分析仪 PartAn SI进样口相连，仪器出水端接入废液桶中。 3、测试：将花洒调至FB1档位，打开25℃水的水龙头和蠕动泵，水流匀速流过粒形分析仪PartAnSI的样品池，开始记录1min 时间内捕捉到的微泡。同时用1ml 注射器从烧杯里面抽取1ml的液体，将注射器中的液体注入到纳米颗粒跟踪分析仪 ZetaView 测量池中进行测量。同样的操作将花洒的档位调至FB2档位，用同样的方法进行测量 4、用上述3同样的步骤对45℃水经过花洒FB1和FB2档位分别进行了测量，测量结果请见下面实验结果。 实验结果 1、微泡的粒径分布 (1)图3是由PartAn SI 测 1um 以上微泡的粒径分布及数量，图4是由zetaview得得1um以下纳米气泡的大小分布及数量。由图3及图4可看出，不同档位及水温条件下，微泡/纳米气泡的大小稍有差别； SI测得的微泡在FB1档位大小均小于 FB2档； ZetaView捕捉到的纳米气泡，45℃热水下产生的纳米气泡大小比25℃产生的纳米气泡要小。 图3 PartAn SI 不同档位及水温下微泡大小分布图图4 ZetaView 不同档位及水温下纳米气泡大小分布图 (2)由表1可看出同一水温下， PartAn SI 测试时再FB2(高档位)档位捕捉到的微泡数量明显较FB1 ((低档位)多；而同一档位下，两款仪器在45℃热水条件下产生的微泡/纳米气泡数量都明显比25℃温水条件下产生的数量要多； 表1两种仪器测试结果对比表 水温 25℃ 45℃ 花洒档位 FB1 FB2 FB1 FB2 粒径 SI，D50tUM 25.12 34.45 26.87 44.17 zetaview，X50 nm 184.2 165.8 125.8 125.9 数量 SI，个/min 30572 48874 44610 88775 zetaview，个/ml 6.4*10° 6.5*10° 6.8*10' 8.5*10' 2、微泡的粒型图(PartAn SI 获得) 粒形的参数有30种可选，图4是 PartAnSI 捕捉到的微泡实时图像，图像可显示对应参数值(图3中数字表示微泡的粒径大小，单位um)；图5是微泡大小分布及球形度分布图，由图可看出，微泡的粒径分布较集中，且微泡都趋近于球形(球形度越接近1.0，微泡表面越规则，形状越趋近于球形)。 图4微泡大小形状示意图 图5微泡分布散 点图以及球形度分布图 结论 本实验利用两款动态图像分析仪(PartAnSI 及 PMXZetaview)研究了淋浴花洒在不同档位及水温条件下微米和纳米气泡的大小分布及数量差异。实验结果表明，由 PartAn Sl 捕捉到的大部分微泡球形度都在0.90 左右，证明是此品牌的淋浴花洒产生的微泡都是符合质量要求的；不同档位下，微泡或纳米气泡的大小分布差异较小，而数量差异比较明显，两款仪器在45℃热水条件下捕捉到的微纳米气泡数量均明显大于25℃常温水条件下微纳米气泡数量。利用本实验的两款仪器可成功测出出浴花洒产生的微泡和纳米气泡的大小和数量，这对医疗美容行业微泡/纳米气泡大小和数量的检测具有重要的意义，同时对矿物浮选，污水处理等行业都具有重要的借鉴作用。 更多内容，关注“大昌华嘉科学仪器部”公众号 选择大昌华嘉，就是选择仪器应用专家Think Asia.Think DKSH. www.dksh-instrument.cn电话：箱：ins.cn@dksh.com 微泡，按照国际标准化组织ISO的定义，指液体中直径小于100um的气泡，其中直径小于1um的称为超微气泡又称为纳米气泡.微泡具有多种优异性能，如比表面积大，界面δ电位高，产生自由基,强化传质效率等，因此在医学，浮选，污水处理等多个领域得到广泛应用。微泡含氧量高，深入毛细孔，可活化细胞，促进血液循环，美白洁肤，利用微泡技术美容是目前十分流行的美容趋势。本文选择了一款具有能喷洒微泡的花洒，测试了花洒产生的微泡的粒径分布及不同水温和花洒档位下微泡的数量。