¿Qué es la desviación zeta?

Zetasizer: ¿Qué es la desviación del potencial zeta?

El informe del software Zetasizer de Malvern para el potencial zeta muestra un parámetro con el nombre Desviación zeta. Puedes ver este parámetro directamente debajo del potencial zeta medio en el informe estándar de Potencial Zeta (M).

El potencial zeta medio resulta de la técnica de análisis de dispersión de luz de fase de cambio de campo rápido (FFR).

El cambio de campo rápido proporciona un solo número del análisis. Este número único es el potencial zeta medio. El cambio de campo lento [también llamado simplemente «SFR»] produce la distribución zeta, una distribución de diferentes valores de carga de la muestra.

Cuando obtienes una distribución zeta completa, entonces podemos usar los valores de los bin de la distribución para derivar una desviación estándar general del medio. Por definición, el medio (del SFR) es el mismo que el del FFR.

Por lo tanto, esta desviación solo está disponible si hay una distribución, y por lo tanto solo está disponible si se realizó una medición con cambio de campo lento.

Tres modos de análisis diferentes

El software del Zetasizer tiene tres modos de análisis diferentes para las mediciones del potencial zeta:

1. El primero y más simple es el análisis monomodal. Este análisis solo aplica un campo eléctrico que alterna rápidamente (de aproximadamente 20Hz). Otro nombre para esto es cambio de campo rápido o FFR. Solo obtendrá un potencial zeta medio.
2. La segunda técnica se llama propósito general. Esta aplicará una combinación de cambio de campo rápido (FFR) y cambio de campo lento (SFR). SFR aplica un campo constante durante aproximadamente 0.6 segundos en una dirección, seguido por la dirección de campo invertida. Hay un breve período de descanso de 0.2 segundos sin campo aplicado entre ellos. Obtendrá tanto un potencial zeta medio como una distribución del potencial zeta. Recomendamos usar este modo de propósito general solo para hasta 150 mM de sal. La razón de la limitación es que en soluciones con alta salinidad el calentamiento por efecto Joule y otras influencias negativas podrían dañar la muestra.
3. El tercer y más inteligente modo de análisis es el modo automático. Con esta configuración, un algoritmo en el software decidirá automáticamente si se realizará un análisis de propósito general [tanto FFR como SFR] o monomodal [solo FFR]. El software decide basado en la conductividad medida de la muestra. Si la conductividad de la muestra es mayor que cinco miliSiemens por centímetro (5 mS/cm), el software aplicará solo el cambio de campo rápido, en otras palabras, solo aparecerá un potencial zeta medio.

El modo predeterminado preferido es el modo automático. Para más detalles, consulta la Nota técnica «Potencial zeta – una introducción en 30 minutos«. (Esta nota técnica históricamente también apareció bajo el título «MRK654-01 Zeta Una Introducción en 30 Minutos» en algunas referencias anteriores de Malvern.)

¿Cómo puedo tener una idea de la calidad de mi resultado Zeta?

Recomendamos que observes el informe de calidad Zeta. Si no hay indicaciones negativas de problemas con los datos de fase, entonces el resultado debería ser confiable.
Otra sugerencia útil es observar las corridas repetidas. Al resaltar varios registros, el software mostrará la media y la desviación estándar de los valores resaltados. Puedes verlos en la parte inferior de la pestaña de vista de registros. Con esta información, es sencillo obtener una desviación estándar y así una determinación de error de los registros. Este es el mejor método para evaluar una desviación estándar para los resultados de análisis monomodales.

¿Cuáles son los valores típicos esperados para la desviación del potencial zeta?

Es cada vez más difícil medir valores de potencial zeta cercanos a la neutralidad de carga. Una buena regla general es esperar aproximadamente un 10% del valor medio como desviación zeta. Sin embargo, al acercarse a cero, es probable que esta desviación sea de aproximadamente dos milivoltios (2mV) o mayor. Como guía, una buena expectativa para una desviación del potencial zeta es 10% o 2 mV – cualquiera que sea mayor. Una forma alternativa de expresar las desviaciones de zeta ζ típicamente alcanzables sería un σ de 10% relativo, pero no menos de 2 mV.

Ayuda: ¿Por qué no hay desviación zeta? ¿Por qué no hay distribución zeta?

Cuando la medición realiza solo FFR = análisis monomodal, no se obtiene distribución del potencial zeta (porque eso requiere SFR). Esto puede suceder porque lo solicitaste específicamente en la configuración experimental, o debido a que la conductividad de tu muestra es mayor que el límite en el modo automático. Dado que no hay distribución zeta, no hay desviación estándar del medio (y por lo tanto, no hay desviación zeta), y puedes detectar esto como 0.00mV en la pestaña del informe estándar de Potencial Zeta (M) en el software.

Para tener una idea del ‘error en zeta’, realiza un conjunto de corridas repetidas para observar las estadísticas (es decir, su media y desviación estándar) del potencial zeta medio. Si no hay barra de estadísticas en la vista de registros, agrégala seleccionando la pestaña de Vista de Registros, y luego selecciona en el menú superior principal Vista – Barra de Estadísticas – y marca las casillas frente a Media, Desviación Estándar, y Desviación Estándar Relativa. Las estadísticas de cualquier registro resaltado se muestran entonces en las tres filas grises en la parte inferior de la ventana activa.

Ayuda: los datos de fase son buenos, ¿los datos de distribución son pobres?

Cuando el informe de calidad zeta indica que «los datos de fase son buenos», el resultado del FFR = análisis monomodal es confiable. Así que aún puedes usar el valor medio del potencial zeta. Los datos de distribución provienen de la parte SFR. Cuando estos datos de distribución son pobres, la distribución no es confiable. Esto puede suceder, por ejemplo, cuando la muestra es más adecuada para análisis monomodal. (Ejemplos también son concentración de muestra demasiado alta o demasiado baja, o alta conductividad). En muchos casos, el modo automático debería manejar esto, pero a veces puede que no.

Una condición especialmente inusual es el mensaje «Datos de fase pobres, datos de distribución buenos». Este mensaje básicamente indica que los datos de fase en bruto son malos, pero que la distribución derivada de ellos parece estar bien. A menudo, esto es probablemente un artefacto y no conduce a datos de distribución repetibles.

¿Cuáles son los Cuentos Totales en mi Distribución de Potencial Zeta?

La distribución zeta es una distribución basada en intensidad. Representa qué cantidad de luz (o intensidad de dispersión, o conteos de fotones) contribuyó a la señal de los diferentes bin de potencial zeta aparente (o brackets). Esto, a su vez, significa que cualquier cosa en la muestra que disperse más luz, contribuirá proporcionalmente más a la distribución. Esta distribución de intensidad es diferente a una distribución de número, o una distribución de volumen. Para distribuciones de tamaño, esta es una pregunta que recibimos frecuentemente, ver blog con un enlace a una nota técnica relevante. Sin embargo, para el potencial zeta, esta pregunta es rara.

Con mayor frecuencia, solo el potencial zeta medio es relevante, representando un valor medio general (promedio de intensidad) de valores de potencial zeta. El zeta medio para la distribución anterior fue de -68.6mV± 6.5mV.

Esperamos que lo anterior elimine algunas confusiones sobre la desviación del potencial zeta en el software Zetasizer.

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