如何测量、查看和研究纳米级气泡
什么是纳米气泡?
大多数科学家将纳米气泡作为直径约为 100 或200 nm 的气泡视为纳米气泡。在这种尺寸下,纳米气泡是纳米级的,这意味着它们不能用肉眼观察。很难真正掌握纳米气泡的小尺寸。最简单的方法是想象一个比一粒盐小 2,500 倍的气泡。
气泡图形
纳米气泡中包含气体,通常是空气或氧气,尽管可以使用任何气体。由于其尺寸和电荷,纳米气泡表现出独特的特性,可以改善许多物理、化学和生物过程。
纳米气泡的关键特性之一是它们的中性浮力,这意味着它们可以在液体中悬浮数月而不会上升到表面并释放气体。较大的气泡——想想用传统的曝气设备给鱼缸、池塘或湖泊充气——要大得多,而且有浮力,迅速上升到水面并逃逸到大气中。
测量、观察和研究纳米级气泡
肉眼无法看到超细或纳米气泡,因此研究纳米气泡的科学家使用特殊设备来分析纳米气泡。在我们介绍这些专业产品之前,我们将分享一种任何人都可以查看纳米气泡的简单方法。
可视化纳米气泡的定性方法
通过用廉价的绿色激光笔照射经过纳米气泡处理的去离子水样品,可以很容易地观察液体中产生的纳米气泡。使用透明烧杯,可以采集含有纳米气泡的液体样品以及没有纳米气泡的去离子水的第二个对照样品。激光笔射入水中的光线会发出荧光。光越亮(与对照样品相比),纳米气泡的浓度越高,因为光从水中的纳米气泡折射而出。这是找出你是否产生了任何纳米气泡的快速方法。
测量和研究纳米气泡的定量方法
使用激光并不是观察和分析纳米气泡的很科学方法。科学家们已经建立了更一致和可靠的纳米气泡生成和表征方法。
NANOSIGHT
纳米颗粒跟踪分析(NTA) 技术通过纳米视线产品范围从马尔文帕纳科特别擅长检测和分析极小尺寸(与“传统”气泡相比)的相对低浓度的纳米气泡结构(尺寸、尺寸分布、数量浓度)。NTA通过以高分辨率、实时和最少的样品制备直接可视化悬浮液(10 nm至2000 nm)中的纳米级颗粒,提供了表征纳米气泡的独特能力。马尔文帕纳科的 NanoSight 开创了这项技术。
纳米视线由 Malvern Panalytical 利用 光散射 和布朗运动(粒子的随机运动),以获得液体悬浮液中纳米气泡的粒径和绝对数量。激光束穿过样品室,悬浮在光束路径中的颗粒或纳米气泡散射光,通过带有安装摄像头的 20 倍放大倍率显微镜可以很容易地观察到它们。该相机以大约每秒 25 帧 (fps) 的速度运行,可捕获在大约 100 μm x 80 μm x 10 μm 的视场内在布朗运动下移动的粒子或纳米气泡的视频文件。