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本款产(chan)品利用(yong)两种(zhong)指(zhi)示离(li)子(zi)作(zuo)为(wei)“ 探针”。根据两种(zhong)指(zhi)示离(li)子(zi)在(zai)微纳米颗(ke)粒(li)表(biao)面(mian)(mian)轨道杂化(hua)效应的(de)差(cha)异，导(dao)致(zhi)指(zhi)示离(li)子(zi)与颗(ke)粒(li)表(biao)面(mian)(mian)相互作(zuo)用(yong)能的(de)差(cha)异，然(ran)后(hou)通(tong)过离(li)子(zi)传感器探测出这(zhei)种(zhong)差(cha)异，再通(tong)过一(yi)系列数(shu)学运(yun)算实现五个参数(shu)的(de)联(lian)合分析。

仪(yi)器的(de)(de)测定原(yuan)理(li)决(jue)定了该款仪(yi)器能够测定颗粒表面位(wei)(wei)(wei)(wei)置的(de)(de)电(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)。因为表面电(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)的(de)(de)测定原(yuan)理(li)是基于两种指示离子直接与表面原(yuan)子间(jian)的(de)(de)结合能差异而(er)获得，所以仪(yi)器“感知”的(de)(de)电(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)必定是表面电(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)。

Zeta电(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)的(de)(de)测(ce)定原(yuan)理决定了zeta电(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)不(bu)可能是(shi)表(biao)面(mian)电(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)。因(yin)为(wei)zeta电(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)的(de)(de)测(ce)定原(yuan)理是(shi)基于(yu)外加电(dian)(dian)(dian)场作(zuo)用(yong)下(xia)带电(dian)(dian)(dian)颗(ke)粒(li)在水(shui)(shui)(shui)介(jie)质(zhi)中运动(dong)(dong)速度测(ce)定，然(ran)后将这(zhei)个(ge)速度值带入到Smoluchowski方程中计算得到zeta电(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)。由于(yu)水(shui)(shui)(shui)介(jie)质(zhi)中带电(dian)(dian)(dian)颗(ke)粒(li)运动(dong)(dong)时，实(shi)际上(shang)是(shi)“颗(ke)粒(li)+颗(ke)粒(li)周(zhou)围大约5个(ge)水(shui)(shui)(shui)分子(zi)厚的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)膜”一起在运动(dong)(dong)，因(yin)此按Smoluchowski方程计算得到的(de)(de)电(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)值实(shi)际是(shi) “颗(ke)粒(li)周(zhou)围水(shui)(shui)(shui)膜”与“介(jie)质(zhi)水(shui)(shui)(shui)”交界面(mian)上(shang)的(de)(de)电(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)而非“颗(ke)粒(li)”表(biao)面(mian)上(shang)的(de)(de)电(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)。 “颗(ke)粒(li)周(zhou)围水(shui)(shui)(shui)膜”与“介(jie)质(zhi)水(shui)(shui)(shui)”交界面(mian)称“剪切(qie)(qie)面(mian)”或(huo)“滑(hua)动(dong)(dong)面(mian)”，所以(yi)zeta电(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)也(ye)称为(wei)剪切(qie)(qie)面(mian)或(huo)滑(hua)动(dong)(dong)面(mian)上(shang)的(de)(de)电(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)。按照双电(dian)(dian)(dian)层理论，电(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)随离(li)开颗(ke)粒(li)表(biao)面(mian)距(ju)离(li)的(de)(de)增加而急剧(ju)衰减，导致“剪切(qie)(qie)面(mian)”上(shang)的(de)(de)电(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)一般只(zhi)有表(biao)面(mian)电(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)的(de)(de)1/2到1/5。

实验结(jie)果可以证明，采用本法测(ce)定得到的(de)表面电(dian)位(wei)的(de)确(que)是zeta电(dian)位(wei)法测(ce)得的(de)zeta电(dian)位(wei)的(de)2-5倍，具(ju)体倍数取(qu)决(jue)于(yu)溶液电(dian)解(jie)质构(gou)成(cheng)和(he)颗粒(li)与水分子的(de)结(jie)合(he)强度(du)。

一(yi)切(qie)带电(dian)颗粒(li)间的(de)静电(dian)相互作用(yong)能的(de)定量计算(suan)就必须首先知道颗粒(li)的(de)表面电(dian)位(wei)。

带电(dian)颗(ke)粒(li)间(jian)的静(jing)(jing)(jing)电(dian)相(xiang)(xiang)互(hu)作用涉及十分广泛的科学与技术领域(yu)，从(cong)“酶催化反(fan)应中蛋白质间(jian)静(jing)(jing)(jing)电(dian)相(xiang)(xiang)互(hu)作用支配下的生物学过程(cheng)”到“自然土壤(rang)中土粒(li)间(jian)静(jing)(jing)(jing)电(dian)相(xiang)(xiang)互(hu)作用支配下的水土流失过程(cheng)”等等，静(jing)(jing)(jing)电(dian)效应无处不在(zai)。因(yin)此，获(huo)得带电(dian)颗(ke)粒(li)表面电(dian)位(wei)是开展有关定量研究的前(qian)提。

由于zeta电(dian)(dian)(dian)位(wei)只具(ju)(ju)有(you)定(ding)(ding)(ding)性的(de)意义，所以(yi)(yi)人(ren)们无(wu)法(fa)利(li)用(yong)(yong)zeta电(dian)(dian)(dian)位(wei)开展有(you)关定(ding)(ding)(ding)量研究道(dao)理非常明显，人(ren)们不(bu)是不(bu)需要表(biao)(biao)面(mian)电(dian)(dian)(dian)位(wei)，而(er)(er)是因为长期(qi)以(yi)(yi)来无(wu)法(fa)获得表(biao)(biao)面(mian)电(dian)(dian)(dian)位(wei)，使得相关定(ding)(ding)(ding)量研究一直(zhi)无(wu)法(fa)开展。可(ke)以(yi)(yi)预(yu)言，随(sui)着表(biao)(biao)面(mian)电(dian)(dian)(dian)位(wei)测定(ding)(ding)(ding)技(ji)术的(de)出现(xian)，一切带电(dian)(dian)(dian)颗(ke)粒（如(ru)蛋(dan)白质、细(xi)胞膜或(huo)脂质双分(fen)子(zi)囊泡、各种高分(fen)子(zi)材料(liao)(liao)、各种人(ren)工和(he)天然纳米颗(ke)粒等(deng)等(deng)）间(jian)的(de)静(jing)电(dian)(dian)(dian)相互(hu)(hu)作用(yong)(yong)定(ding)(ding)(ding)量研究将成为可(ke)能(neng)，而(er)(er)这种静(jing)电(dian)(dian)(dian)相互(hu)(hu)作用(yong)(yong)几乎是所有(you)带电(dian)(dian)(dian)纳微米材料(liao)(liao)（生(sheng)物质和(he)非生(sheng)物质）的(de)结构、性质和(he)功能(neng)形成的(de)基(ji)础。表(biao)(biao)面(mian)电(dian)(dian)(dian)位(wei)测定(ding)(ding)(ding)技(ji)术的(de)出现(xian)必将对多(duo)个学(xue)科(ke)领域的(de)科(ke)学(xue)研究和(he)技(ji)术进步带来重要的(de)推动作用(yong)(yong)，因而(er)(er)具(ju)(ju)有(you)十分(fen)广泛的(de)应用(yong)(yong)前景(jing)。所以(yi)(yi)，从科(ke)技(ji)发展的(de)未来需求看，仅仅有(you)zeta电(dian)(dian)(dian)位(wei)是远远不(bu)够的(de)。

只要获得了表面电位(wei)，颗粒(li)表面附(fu)近任(ren)意位(wei)置(zhi)的(de)电位(wei)都可以计算出来，更不用说“剪(jian)面”那(nei)个(ge)位(wei)置(zhi)的(de)电位(wei)（zeta电位(wei)）了。

五个参数(shu)(shu)中，非(fei)膨胀(zhang)性物(wu)质的(de)(de)比表面积可(ke)(ke)用气体(ti)吸(xi)附(fu)法(fa)BET测定(ding)仪，本法(fa)与(yu)BET结(jie)果(guo)理论(lun)上应该(gai)接近(jin)；对于膨胀(zhang)性物(wu)质，如蒙脱石矿(kuang)物(wu)，根据其晶(jing)体(ti)结(jie)构(gou)可(ke)(ke)理论(lun)计算(suan)其比表面积，实验(yan)(yan)测定(ding)与(yu)理论(lun)计算(suan)进行比较，该(gai)类物(wu)质不能用BET法(fa)进行比较，因为BET无(wu)法(fa)测定(ding)内(nei)表面积，BET结(jie)果(guo)会大大偏低。还有仪器自身也有验(yan)(yan)证方法(fa)，即理论(lun)计算(suan)的(de)(de)电荷数(shu)(shu)量(liang)与(yu)实验(yan)(yan)测定(ding)的(de)(de)阳离(li)子吸(xi)附(fu)量(liang)进行比较，如果(guo)两者(zhe)近(jin)似相等(deng)，则可(ke)(ke)判断测定(ding)结(jie)果(guo)的(de)(de)可(ke)(ke)靠性。 

本仪器所采用(yong)的(de)方法已(yi)经在多个学(xue)科领(ling)域有十多年(nian)的(de)成(cheng)(cheng)功应用(yong)了（即所得(de)参数(shu)能够解(jie)释那(nei)些研究中的(de)实验(yan)(yan)(yan)(yan)现象），而“成(cheng)(cheng)功应用(yong)”本身是(shi)(shi)其(qi)可(ke)靠性的(de)重要(yao)检(jian)验(yan)(yan)(yan)(yan)途径(jing)。比如，BET法测定结果(guo)的(de)可(ke)靠性又是(shi)(shi)拿(na)什么方法检(jian)验(yan)(yan)(yan)(yan)的(de)呢(ni)，不就是(shi)(shi)通过(guo)其(qi)“成(cheng)(cheng)功应用(yong)”来检(jian)验(yan)(yan)(yan)(yan)的(de)吗？

表面电化(hua)学(xue)性(xing)质参数(shu)对表面吸(xi)(xi)附、界面反应、材料(liao)表面改性(xing)等(deng)研究有(you)着重要作用(yong)，为(wei)医学(xue)领(ling)域制备(bei)生(sheng)物(wu)材料(liao)、药物(wu)分析吸(xi)(xi)附研究，环境(jing)领(ling)域环境(jing)污染控制与(yu)治(zhi)理，能(neng)源领(ling)域制备(bei)高效催化(hua)剂，材料(liao)科(ke)学(xue)研究材料(liao)性(xing)质和改性(xing)、开发新型材料(liao)等(deng)带来巨大促(cu)进作用(yong)。比如催化(hua)材料(liao)的催化(hua)性(xing)能(neng)，生(sheng)物(wu)材料(liao)的生(sheng)物(wu)活性(xing)，矿物(wu)/有(you)机(ji)质的吸(xi)(xi)附性(xing)能(neng)，土(tu)壤团聚(ju)体(ti)的形成稳定、土(tu)壤流失与(yu)农田面源污染等(deng)等(deng)都与(yu)这(zhei)些参数(shu)有(you)关。

用非膨胀性物质(zhi)测得表面电荷和比(bi)表面积进行(xing)比(bi)较，例如催(cui)化材(cai)料(liao)氧化钛，在气相条(tiao)件测定(ding)结果(guo)与液相条(tiao)件下测定(ding)结果(guo)近似相等，因此可作为(wei)参比(bi)物质(zhi)进行(xing)验证； 

如果在一定误差(cha)范围(wei)内，sδ0≈NNa++2NCa2+近(jin)似成立； 

在给(ji)定pH下(xia)，在不(bu)同(tong)Na+/Ca2+浓度(du)组合下(xia)进行测(ce)定，看不(bu)同(tong)Na+/Ca2+浓度(du)组合下(xia)所得(de)比表面(mian)积、表面(mian)电(dian)荷密(mi)度(du)和(he)电(dian)荷总量是否一致。

涉及化(hua)(hua)学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、材料科(ke)学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、胶(jiao)体(ti)(ti)与(yu)界面科(ke)学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、纳米科(ke)技、生命(ming)科(ke)学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、土壤(rang)学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、生态学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、环境科(ke)学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)与(yu)工(gong)程和化(hua)(hua)学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)工(gong)程等多(duo)个学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)领域，并可应用(yong)于造纸(zhi)、水泥、 陶瓷、化(hua)(hua)学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)机械研磨、 煤浆、涂料、 化(hua)(hua)妆(zhuang)品、浮选法矿(kuang)物富集(ji)、食品工(gong)业(ye)、 乳(ru)胶(jiao)、微(wei)乳(ru)、 混合分散体(ti)(ti)系、油(you)漆、成像材料等诸多(duo)行业(ye)。

技术的原创性，首次实现了各种纳微米材料表面(mian)电(dian)荷(he)密(mi)度和电(dian)场强度测定。

 应用(yong)的广泛性，可(ke)用(yong)于大多(duo)数纳/微米级(ji)样(yang)品(pin)表面测(ce)定(ding)；可(ke)以测(ce)定(ding)单一或者复杂多(duo)组分的样(yang)品(pin)系统；可(ke)测(ce)定(ding)不同条件(jian)(jian)下（pH，电(dian)解质类型，浓度(du)及温度(du)）的样(yang)品(pin)，测(ce)定(ding)的是(shi)液相条件(jian)(jian)下的样(yang)品(pin)。

操(cao)作(zuo)的方便性，半自(zi)动(dong)/全自(zi)动(dong)双(shuang)模式(shi)选择，降低人(ren)工误差；人(ren)性化软件界面(mian)，操(cao)作(zuo)简易(yi)，指示明确；自(zi)动(dong)化数据(ju)处(chu)理，存(cun)储及(ji)报告生(sheng)成。

不同(tong)(tong)电性(xing)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)、不同(tong)(tong)体系和不同(tong)(tong)测定条(tiao)件下的(de)(de)纳/微(wei)尺(chi)度表面性(xing)质测定。包括无机材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)、 有机材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)和生物(wu)(wu)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)，如蒙脱石、高岭石，氧化钛等无机矿物(wu)(wu)，腐殖质、微(wei)塑料(liao)(liao)(liao)、蛋白质等有机材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)和生物(wu)(wu)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)，像组成更复杂的(de)(de)有机无机复合体，如各种土壤样品(pin)。