在納米科技和膠體科學(xué)領(lǐng)域，精確測量顆粒的平均粒徑至關(guān)重要。動(dòng)態(tài)光散射（DLS）粒度分析儀作為一種強(qiáng)大的工具，能夠通過分析顆粒在溶液中的布朗運(yùn)動(dòng)，快速、準(zhǔn)確地獲取顆粒的粒徑分布信息。本文將深入探討動(dòng)態(tài)光散射粒度分析儀如何計(jì)算平均粒徑，揭開其背后的科學(xué)原理。
動(dòng)態(tài)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(yùn)動(dòng)引起的散射光強(qiáng)度波動(dòng)。顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越快，散射光強(qiáng)度波動(dòng)也越快；反之，顆粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)越慢，散射光強(qiáng)度波動(dòng)也越慢。通過分析散射光強(qiáng)度的自相關(guān)函數(shù)，可以獲取顆粒的擴(kuò)散系數(shù)，進(jìn)而利用斯托克斯-愛因斯坦方程計(jì)算顆粒的粒徑。
1.強(qiáng)度平均粒徑 (Z-average)：這是DLS常用的平均粒徑，它基于散射光強(qiáng)度的加權(quán)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(quán)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?qū)挿植嫉臉悠贰?/div>
3.數(shù)量平均粒徑：該平均粒徑基于顆粒數(shù)量的加權(quán)平均，能夠反映樣品中顆粒的數(shù)目分布。數(shù)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(jì)算結(jié)果的因素：
1.樣品濃度：樣品濃度過高會(huì)導(dǎo)致多重散射，影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
2.顆粒形狀：非球形顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)與球形顆粒不同，需要進(jìn)行形狀校正。
3.溶劑粘度：溶劑粘度會(huì)影響顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)速度，需要準(zhǔn)確測量溶劑溫度以確定粘度。
4.儀器校準(zhǔn)：定期使用標(biāo)準(zhǔn)樣品校準(zhǔn)儀器，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
四、優(yōu)勢：
1.快速便捷：測量速度快，通常只需幾分鐘即可獲得結(jié)果。
2.無損測量：測量過程不會(huì)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(dòng)態(tài)光散射粒度分析儀圖片展示：
總而言之，動(dòng)態(tài)光散射粒度分析儀通過捕捉顆粒布朗運(yùn)動(dòng)引起的光之舞動(dòng)，能夠快速、準(zhǔn)確地計(jì)算顆粒的平均粒徑。 理解不同平均粒徑的計(jì)算方法和影響因素，對于正確解讀DLS測量結(jié)果至關(guān)重要。隨著DLS技術(shù)的不斷發(fā)展，它將在納米材料、生物醫(yī)藥、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。
