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    解密顆粒之謎,動態光散射粒度分析儀如何計算平均粒徑

    發布時間:2025-03-18  點擊次數:222  新聞來源:
     
      在納米科技和膠體科學領域,精確測量顆粒的平均粒徑至關重要。動態光散射(DLS)粒度分析儀作為一種強大的工具,能夠通過分析顆粒在溶液中的布朗運動,快速、準確地獲取顆粒的粒徑分布信息。本文將深入探討動態光散射粒度分析儀如何計算平均粒徑,揭開其背后的科學原理。
      一、工作原理:
      動態光散射粒度分析儀的核心原理是利用激光照射樣品溶液,檢測顆粒布朗運動引起的散射光強度波動。顆粒越小,布朗運動越快,散射光強度波動也越快;反之,顆粒越大,布朗運動越慢,散射光強度波動也越慢。通過分析散射光強度的自相關函數,可以獲取顆粒的擴散系數,進而利用斯托克斯-愛因斯坦方程計算顆粒的粒徑。
      二、平均粒徑的計算方法:
      該儀器通常報告多種平均粒徑,每種平均粒徑都有其特定的物理意義和應用場景。以下是幾種常見的平均粒徑計算方法:
      1.強度平均粒徑 (Z-average):這是DLS常用的平均粒徑,它基于散射光強度的加權平均,對大顆粒更加敏感。Z-average適用于單分散或窄分布的樣品。
      2.體積平均粒徑:該平均粒徑基于顆粒體積的加權平均,能夠更好地反映樣品中顆粒的總體積分布。體積平均粒徑適用于多分散或寬分布的樣品。
      3.數量平均粒徑:該平均粒徑基于顆粒數量的加權平均,能夠反映樣品中顆粒的數目分布。數量平均粒徑適用于研究顆粒的聚集行為。
      三、影響平均粒徑計算結果的因素:
      1.樣品濃度:樣品濃度過高會導致多重散射,影響測量結果的準確性。
      2.顆粒形狀:非球形顆粒的布朗運動與球形顆粒不同,需要進行形狀校正。
      3.溶劑粘度:溶劑粘度會影響顆粒的布朗運動速度,需要準確測量溶劑溫度以確定粘度。
      4.儀器校準:定期使用標準樣品校準儀器,確保測量結果的準確性和可靠性。
      四、優勢:
      1.快速便捷:測量速度快,通常只需幾分鐘即可獲得結果。
      2.無損測量:測量過程不會破壞樣品,適用于珍貴或易損樣品。
      3.寬測量范圍:DLS可測量納米到微米級別的顆粒粒徑。
      4.高靈敏度:能夠檢測到低濃度的樣品。
      五、動態光散射粒度分析儀圖片展示:
      總而言之,動態光散射粒度分析儀通過捕捉顆粒布朗運動引起的光之舞動,能夠快速、準確地計算顆粒的平均粒徑。 理解不同平均粒徑的計算方法和影響因素,對于正確解讀DLS測量結果至關重要。隨著DLS技術的不斷發展,它將在納米材料、生物醫藥、環境監測等領域發揮更加重要的作用。
     
     
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