[发明专利]一种液滴表面zeta电势检测装置及方法

说明书

本发明提供一种液滴表面zeta电势检测装置，包括：液滴发生器、皮安表、对电极和电解液池；所述液滴发生器包括样品池、塑料毛细管和液滴电极；所述塑料毛细管一端通过一体成型与所述样品池相连通，另一端与中空的所述液滴电极粘接且相连通；所述塑料毛细管中部设置用于控制待测样品流速的节流阀；所述液滴电极底部出口为平切口；所述电解液池内部盛放有电解液，所述对电极一端伸入所述电解液内部，另一端与所述皮安表的红表笔电连接，所述皮安表的黑表笔与所述液滴电极电连接；所述液滴电极底部出口与所述电解液的液面垂直距离为1.5mm‑3mm。本发明的技术方案解决了目前的液滴表面电荷检测的方法所用装置复杂，检测过程繁琐，数据处理步骤较多的问题。

技术领域

本发明涉及电荷检测技术领域，具体而言，尤其涉及一种液滴表面zeta电势检测装置及方法。

背景技术

对于液滴表面电荷极性以及数量的研究在多个领域具有重要意义与需求：例如在空气净化和工业废气处理等领域，需要了解液滴表面电荷极性以及数量。目前液滴表面电荷(即zeta电势)的测量方法包括如下几种：

1)位移法：一般利用位移法对自由落体液滴所带电量进行测量。当荷电液滴自由落体进入水平均匀电场时，受电场力影响，其轨迹会发生横向偏移。通过测量偏移量，利用相关公式计算出液滴所带电量。

2)正弦交变电场法：该方法是根据荷电液滴在正弦电场中受电场力，重力，空气浮力及斯托克斯力的作用，液滴的运动轨迹是一条正弦曲线，测出正弦曲线的振幅和波长，就可以计算出液滴的直径和荷电量。

目前对于液滴带电性质的研究大都是基于电场机制的方法，即施加一个电场，通过带电液滴的运动轨迹计算液滴带电量，荷质比等参数，但是目前使用的方法都存在所用装置复杂，检测过程繁琐，数据处理步骤较多等问题。

发明内容

根据上述提出目前使用的液滴表面电荷检测的方法都存在所用装置复杂，检测过程繁琐，数据处理步骤较多的技术问题，而提供一种一种液滴表面zeta电势检测装置及方法。本发明主要利用当液滴电极上的液滴与电解液表面接触时，系统形成闭合回路，系统中会感应出电流，通过皮安表可以测得流经系统的电荷量，检测装置结构简单，无需施加电场，操作方便，整个系统运行安全稳定。

本发明采用的技术手段如下：

一种液滴表面zeta电势检测装置，包括：液滴发生器、皮安表、对电极和电解液池；

所述液滴发生器包括样品池、塑料毛细管和液滴电极；所述塑料毛细管一端通过一体成型与所述样品池相连通，另一端与中空的所述液滴电极粘接且相连通；所述塑料毛细管中部设置用于控制待测样品流速的节流阀；所述液滴电极底部出口为平切口；

所述电解液池内部盛放有电解液，所述对电极一端伸入所述电解液内部，另一端与所述皮安表的红表笔电连接，所述皮安表的黑表笔与所述液滴电极电连接；所述液滴电极底部出口与所述电解液的液面垂直距离为1.5mm-3mm。

进一步地，所述对电极插入所述电解液的末端裸露出长度不大于3mm的金属。

进一步地，所述对电极表面包覆设置绝缘塑料层，所述绝缘塑料层厚度至少为3mm。

进一步地，所述对电极的绝缘塑料层至少位于所述电解液液面下方2cm-3cm。

本发明还提供了一种利用所述的电势检测装置的液滴表面zeta电势检测方法，包括如下步骤：

(1)分别将配置好的标准液和待测样品注入所述样品池内，缓慢调节所述节流阀，使流入所述塑料毛细管内部的标准液流入所述液滴电极，通过所述滴液孔形成液滴；