Manual: Zetasizer Nano User Manual (Man0485-1.1)

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  • Printed in England MRK0499-02Malvern Instruments Limited

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    Fax: +44 (0) 1684 892789

    www.malvern.com

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  • Zetasizer NanoUser Manual

    MAN0485 Issue 1.1 April 2013

    English

  • Copyright 2007, 2009, 2012, 2013 Malvern Instruments Ltd.

    Malvern Instruments pursues a policy of continual improvement due to technical development. We therefore reserve the right to deviate from information, descriptions, and specifications in this publication without notice. Malvern Instruments shall not be liable for errors contained herein or for incidental or consequential damages in connection with the furnishing, performance or use of this material. No reproduction or transmission of any part of this publication is allowed without the express written permission of Malvern Instruments Ltd.

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  • Table of ContentsIntroduction to this manualIntroduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1About this manual. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1Access to the instrument. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-2Assumed information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-3Where to get help . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-3

    Introducing the Zetasizer NanoIntroduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1About the Zetasizer Nano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1Primary measurement techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-6Hardware components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-11Software overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-21

    Making measurementsIntroduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-1Quick guide to making a measurement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-2Powering up the system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-2Sample preparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-3Selecting and preparing the measurement cell . . . . . . . . . . . . . . . . 3-3Making an SOP measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-4Making a manual measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-6The measurement display . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-6

    Records and Reports - Viewing the ResultsIntroduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-1Displaying the results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-1Zetasizer Nano Page i

  • Table of Contents Zetasizer NanoSample PreparationIntroduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1Preparing the sample - Size. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1Preparing the sample - Molecular weight . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-5Preparing the sample - Zeta potential . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-6Count rate meter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-9

    SecurityIntroduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-1Initial start-up - set up the administrator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-2Enabling security . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-3User groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-3Users. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-5

    Measurement file window - WorkspacesIntroduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1Measurement file window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-2

    Using SOPsIntroduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-1The SOP editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-3Creating an SOP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-9Measurement type selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-10Size SOPs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-11Molecular weight SOPs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-29Zeta potential SOPs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-38Flow-mode SOPs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-47Trend SOPs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-48Titration SOPs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-50Extracting an SOP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-50Modifying an SOP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-51Distributing an SOP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-51Page ii MAN 0485

  • Zetasizer Nano Table of ContentsAdvanced featuresIntroduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-1Solvent builder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-2SOP player . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-5Result averaging. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-12Editing the result . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-13Exporting results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-15Options window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-20Expert advice. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-26

    Report designerIntroduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-1Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-2Opening an existing report . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-4Creating a new report . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-4Adding elements to the report . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-4Setting up the report elements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-6Selecting elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-16Aligning and sizing elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-17Saving a report. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-17A finished report . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-18Viewing the new report . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-19Other information shown on a report . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-19Protecting a report . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-19

    Size theoryIntroduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-1What is Dynamic light scattering?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-1Operation of the Zetasizer Nano - Size measurements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-6

    Molecular weight theoryIntroduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-1What is Static light scattering?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-1The Debye plot. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-4Zetasizer Nano Page iii

  • Table of Contents Zetasizer NanoZeta potential theoryIntroduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-1What is Zeta potential? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-1Laser doppler velocimetry. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-5The M3-PALS technique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-7Operation of the Zetasizer Nano - Zeta potential measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-11Page iv MAN 0485

  • Part 1 - Instrument guide

  • 1Introduction to this manualIntroductionThis manual covers the operation of the Zetasizer Nano particle characterisation system. The instrument measures the size of particles contained within a sample, presenting data according to the users needs.

    This user manual is a companion to the Zetasizer Nano Basic Guide, which gives Health and Safety, maintenance, troubleshooting and other vital inform