Voordat u evalueert hoe nanobubbels werken, is het belangrijk om te weten welke grootteverdeling en welke concentratie van nanobubbels u gebruikt. Als u merkt dat het werkt, moet u weten wat de minimaal vereiste concentratie en/of grootteverdeling is. Dit stelt u in staat om het genereren van nanobubbels te optimaliseren om geen tijd van genereren te verspillen en de systeemomvang te minimaliseren. Aan de andere kant zijn er toepassingen die een hogere concentratie dan 100M/ml vereisen en u kunt niet zeggen dat er geen effect is door een machine voor het genereren van nanobellen te gebruiken die een concentratie van 50M/ml maakt.
We moeten voorzichtig zijn met betrekking tot de concentratie nanobubbels. Nanobellen kunnen worden gemeten met dezelfde technologie voor het meten van kleine deeltjes. U kunt bellen meten met de camera (pixelgrootte tellen) of laser (black-outtijd tellen), ook als een eenvoudige methode om de nummerindex te kennen, kunt u informatie over troebelheid raadplegen.
Wanneer u nanobellen meet, is de meest gebruikelijke manier om de Brownse beweging te analyseren. Gebruik een laser en microscoop om verstrooid licht van nanobellen te vangen, neem video en analyseer hoe snel elke nanobubble beweegt. (Het heet Particle Tracking Analysis = PTA). Zoals je misschien weet, is Brownian Motion Speed niet afhankelijk van het type materiaal, maar alleen van de grootte, vloeistoftemperatuur en viscositeit van vloeistof. Je kent vloeistoftemperaturen en viscositeit, dus een snelle Brownse beweging betekent kleine Ultrafijne bubbels en een langzame betekent relatief grotere Ultrafijne bubbels. Door de Brownse beweging te volgen, weet je de grootte van elke nanobubble.
Commerciële meetinstrumenten voor nanobellen?
De ontdekking en ontwikkeling van nanobellengeneratoren verliep in het verleden traag omdat het moeilijk was om nanobellen te meten. Op basis van op de markt beschikbare apparatuur om deeltjes te meten, werden dezelfde meetmethoden gebruikt om nanobellen te meten, maar niet zonder problemen.
Fabrikant
Product
Ondergrens (deeltje)
Ondergrens (bubble)
Meet systeem
Malvern NanoSight
NanoSight NS300 / NS500
10nm
60nm
Analyse deeltjes volgen
Shimadzu
SALD7100HH
7nm
Verstrooiing door laserdiffractie
Sympatec
HELOS
100nm
Verstrooiing door laserdiffractie
Malvern Instruments
Zetasizer Nano
100nm
Dynamische lichtverstrooiing
Otsuka Electronics
ELSZ-2plus
Dynamische lichtverstrooiing
Sympatec
NANOPHOX
Dynamische lichtverstrooiing
Archimedes
Affinity Biosensors
Resonante massameting
IZON
qNano
Elektrische detectiezone
Beckman Coulter
Multisizer 4
Elektrische detectiezone
Micromeritics
Elzone II 5390
Elektrische detectiezone
Horiba
ViewSizer
10nm
60nm
Analyse deeltjes volgen
In theorie zou alle bovengenoemde apparatuur nanobellen moeten kunnen meten, maar er zit een addertje onder het gras. Bij het meten van deeltjes geeft dit een sterke afgebogen laser aan de detectiesensor, zodat deze kan worden gemeten. Aan de andere kant, bij het meten van nanobellen zijn ze erg donker tegen de sensor van de detectie. Dit heeft tot gevolg dat veel nanobellen niet worden gedetecteerd. Dat wil zeggen, de NanoSight NS500 kan deeltjes meten tot een limiet van 10 nm, maar als het gaat om nanobellen gaat de detectielimiet omhoog tot misschien wel 60 nm. Veel van de andere fabrikanten van meetapparatuur kunnen alleen grotere deeltjes / bellen detecteren, aangezien de modusdiameter voor nanobellen altijd ergens tussen 50 ~ 90 nm ligt, zullen ze gewoon alle of een zeer groot deel van de nanobellen missen.
Soms komen onze universiteits- en onderzoeksklanten bij ons terug met de mededeling dat de nanobellengenerator niet werkt. De reden is meestal niet dat de nanobubble-generator defect is, maar dat de meetmethode gebreken vertoont. Tot nu toe worden in Japan, zoals we weten, slechts twee meetproducten gebruikt voor het correct detecteren van nanobellen. De Shimadzu SALD7500-nano en de NanoSight NS300. Wees voorzichtig met de NanoSight, want deze wordt geleverd met 4 soorten lasers, rood 642nm, groen 532nm, blauw 488nm en violet 405nm. Voor de NanoSight zal alleen de λ 405nm laser goed werken.
Heeft u andere ervaringen met het meten van nanobellen of vindt u onjuiste informatie, stuur ons dan een bericht en we zullen dit artikel corrigeren en bijwerken.
ALT nanobubbelsensor
ALT Ultrafijne bubbelsmonitoring
NanoSight met de deeltjesvolganalyse-methode is waarschijnlijk het meest gebruikte meetinstrument voor nanobellen. Maar ook Shimadzu met de Sald7100HH kan nanobellen meten. De keerzijde van deze apparatuur is dat deze relatief duur is en niet geschikt voor procesbewaking. Veel klanten zijn op zoek naar een meer economische oplossing om een indicatie te krijgen of hun nanobellengenerator perfect werkt en om kosten en energie te besparen wanneer hoge niveaus van nanobellen worden bereikt. Apparatuur zou automatisch moeten stoppen. De ALT-9F17 is een nanobubbelsensorsysteem gebaseerd op het strooilaserprincipe.
Frequently Asked Questions!
Welke meetmethoden zijn het nauwkeurigst voor het kwantificeren van nanobellen?
Nauwkeurige kwantificering van nanobellen blijft een uitdaging. Nanoparticle Tracking Analysis (NTA) onderschat het gasvolume met 82% en Coulter-tellers overschatten het gasvolume van microbelletjes met het 2,7-voudige. De meest betrouwbare huidige aanpak is Resonant Mass Measurement (RMM) gecombineerd met headspace gaschromatografie, die de beste validatie van de werkelijke gasinhoud biedt.
Hoe worden nanobellen in de praktijk gemeten?
Een veelgebruikte methode is Particle Tracking Analysis (PTA), waarbij Brownse beweging wordt geanalyseerd door verstrooid laserlicht op te vangen, de beweging van bellen/deeltjes op video te volgen en die beweging om te zetten in een grootteverdeling en concentratie. Dit wordt vaak gedaan met instrumenten zoals NanoSight-systemen.
Zijn zuurstofnanobellen moeilijker te meten dan stikstof- of luchtnanobellen?
Ja-praktijkmensen beginnen vaak met stikstof omdat dat gemakkelijker te meten is, gevolgd door lucht en dan zuurstof. De reden is praktisch: de meetgevoeligheid en -stabiliteit kunnen variëren per gas en per monster.