使用Zetasizer Nano系列进行分子量测量的操作步骤

适合和不适合检测的体系：

原则：分布较窄的稳定体系

样品制备：

原则：避免灰尘，配置浓度精确

1． 使用过滤的丙酮或者乙醇（100nm以下注射器过滤膜）反复冲洗样品池，冲洗过程中注

意尽量避免灰尘污染。冲洗干净后倒置用铝箔包裹好样品池口，放入真空烘箱中干燥。 2． 配置一系列浓度的样品，浓度范围在0.1-10g/L范围内。具体浓度范围依赖于样品分子

量和dn/dc。如果分子量较高，或者dn/dc值较大可以适当降低检测浓度，反之应该在较高浓度范围内检测。

3． 建议浓度配置方法是：使用高精度天平配置准确浓度的母液（浓度较高）。高分子溶解

要充分，很多情况下要搅拌过夜。使用母液稀释得到目标浓度。溶液过膜有时候会在膜上吸附，建议在过膜前后检测紫外吸收光度，检查溶液浓度是否改变。

4． 溶液在检测当天过滤，滴入洗干净的样品池。注意不要沿池壁滴下，池壁上灰尘较多。

抛弃通过过滤膜最开始的几滴溶液，以除去过滤膜下端的灰尘。一般样品量为1-2ml。加入样品后立即盖上塞子，避免灰尘侵入。 5． 参照物的制备：参照物是为了通过检测已知散射能力的样品来计算实际被测样品的散射

光强。参照物一般采用高纯度甲苯。使用小网眼尺寸的过滤膜过滤甲苯至一个除尘的样品池中，盖好塞子待用。

Dn/dc 折光指数增量的检测

折光指数增量（dn/dc）是静态光散射中不可缺少的参数。它是不同浓度溶液的折光指数的

微分增加值。可以通过阿贝折射仪检测不同浓度的折光指数，并以浓度做图，求得斜率得到。注意单位是cm3/g!!!!!

测量过程：1. 设置SOP

分子量SOP

虽然下面说明的大多数Sample（样品）和Measurement（测量）对话框仅为分子量测量所特有，当指明时，请参考粒径SOP一节的说明。分子量SOP编辑器菜单为：

Sample （样品）

请参考粒径SOP部分的样品描述。

Sample – Material （样品 — 材料）

选择Sample – Material对话框，点击Zetasizer软件需要设置将要测量的样品的物理特性。

按键，

显示Material properties manger（材料性质管理器），从中可以选取所测试材料的性质。

Materials Manager （材料管理器）

从列表中可以选取所要测量的材料，和新的材料；也可以添加，修改及删除列表中的选项。

要定义一个新的材料，点击Add…按键以显示Material Properties（材料性质）对话框。在这里可以输入材料的Name（名称），Refractuve Index（折光指数）和Absorption（吸收率）。

请参看粒径SOP一节中的对Sample – Material的描述。

Sample – Solvent （样品 — 溶剂）

选择Sample – Solvent对话框，点击Zetasizer软件需要设置将要测量的样品的分散剂物理特性。

按键，显示Solvent properties manger（溶剂性质管理器），从中可以选取或定义所测试材料的分散剂的性质。

请参看粒径SOP一节中的对Sample – Dispersant的详细描述。

Sample – Standard （样品 — 标准物）

Zetasize软件中需要输入关于标准物的特定的信息，以用来校准激光强度。选择Sample – Standard对话框，点击

按键，将会出现Standards properties manager（标准物性质管理器），在其中可以

设定标准物的性质。

Standard Manager （标准物管理器）

输入并定义用于测量的液体散射“标准物”属性：Temperature（温度）、Refractive index（折射率）和Rayleigh ratio（瑞利比）。通常使用除尘的甲苯。

可以如前面溶剂管理器中所述，以同样方式可以增加、修改和删除标准物属性

Sample – Gerneral Options （样品 — 常规选项）

Molecular weight by Static Light scattering （静态光散射测量分子量）

这里输入溶剂的折射指数随浓度变化增量（dn/dc）。这是折射指数随浓度变化的函数。对很多样品/溶剂组合，在文献可查得到；对新组合，可运用灵敏的微分折射指数计来测量dn/dc。

注意：

这要求能测量至6个小数位精度的折射计。

Sample – Temperature （样品 — 温度）

请参看粒径SOP中关于Sample – Temperature的描述。

Sample – Cell （样品 — 样品池）

请参看粒径SOP中关于Sample – Cell的描述

默认的选择为Low volume glass cuvette （小容量玻璃样品池）。

Measurement 测量

此对话框允许设置测量持续时间，并设置对同一样品进行多次测量。 同时请参看下面的Measurement – Advanced对话项。

SLS run duration SLS （测量持续时间）

测量持续时间设置可影响结果的准确性和可重复性。

选择Automatic（自动），软件将自动确定测量持续时间。选择Manual（手动），测量将使用用户定义设置。

Shape correction model （形状校正模型）

这个选项允许选择用于测量的形态校正模型。

已知样品结构时，可以输入最接近样品形态的值，如Sphere（球形）、Coil（线团）、Cylinder（圆柱形）或Small molecule（小分子），以改善测量结果。

Measurement – Instructions （测试 — 指令）

请参看粒径SOP中关于Measurement – Instruction的描述。

Mesasurement - Advanced

（测试 — 高级）

这个对话项给与用户调整Variation factors（变动系数）的选项。Variation factors（变动系数）用来调整测试过程中automatic duration（自动测试时间）的长度。下面是详细地描述：

测试过程中进行一系列的光强测试，每一个测试20微秒。

通常默认的自动测试时间为10秒，但是有的时候对于散射光强较低的样品会适当的延长，以增加测试准确性。每个Run duration（测试时间）通常在10至50秒范围内。

仅进行一个测试对生成一个好的光强测试可能不够。这是因为样品散射光在所希望的无规波动的同时，有的时候会有一些系统的变化。

这些系统的变化可以有一些原因引起；可能是样品受到热扰动，样品池没有较好的固定，仪器和激光在启动之后没有达到的稳定。

如果光强的变动大于所设定的范围，仪器将会重复测试直到结果低于限定的改变范围。

调整Variation factors将会忽略测试过程中一定百分比的这种变动，因此使测试较快进行。 默认的变动因子是：



Ratio of systematic to statistical deviation

系统的偏离度小于0.75倍统计噪音



Fraction of Mean to systematic deviation

系统的偏离度小于0.02倍平均值



Trend

趋势小于统计偏离值 — 默认的因子



Drift

趋势小于0.01倍平均值

在测试过程中，这些成分的大小将会与无规噪音和平均值比较。如果这些成分的值足够小，这个测试将被接受。

测量过程：2. 检测样品

原则：依据测试窗口左下角英文提示进行操作！

1． 检测暗电流。不要放入任何样品，检测暗电流大小

2． 插入标准物样品池，检测标准物散射光强（即除尘的甲苯）

3． 插入溶剂样品池，检测溶剂散射光强。如果溶剂即是甲苯，则没有这一步。

4． 插入溶液样品池，检测溶液散射光强。在检测前会出现对话框提示输入溶液的浓度单位

g/mL。

数据解析：

由软件操作：

检测到的绝对散射光强计算出KC/R, 然后对浓度做图得到Dybe曲线，曲线的截据即分子量的倒数，斜率即第二维利系数。