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纳米粒度仪器测试数据解读要点浅析

更新时间:2019-09-28 点击数:154

纳米粒度仪器测试数据解读要点浅析

  众所周知,粒度检测是一种等效检测,我们用各种检测原理的仪器得到的粒度分布数据是一种等效值。那么,动态散射光纳米粒度仪得到的粒度数据是什么类型的等效数据呢?答案就在前文提到的斯托克斯-爱因斯坦方程——流体力学等效直径(粒径)。注意一个基本常识,同一个颗粒,用不同的等效原理测量出的粒径是不相同的!

  接下来给大家简介一下纳米粒度测试报告中常出现的几种专业数值的概念和意义。软件的标准报告中提供了多种粒度结果,通常包括Z-average,PDI,Intensity PSD,Volume PSD,Number PSD等。这些结果具体含义是什么?哪个比较准确?我们在报告实验数据时给哪个数据更有说服力呢?

  Z-average是粒径平均值,PDI是多扩散系数(分布宽度参数),这两个值是通过累积量分析相关方程得到,Z-average是动态光散射技术中得到的最重要、最稳定的数据。

  Intensity PSD(光强分布)则是通过另一种方式,即多指数分析得到的。Intensity PSD是由相关方程得到的基础粒径分布,通过Mie理论,可以将其转化为Volume PSD(体积分布),并可以进一步将这种体积分布转化为Number PSD(数量分布)。

  动态散射光的强度遵循瑞利散射定律,与颗粒直径的六次方成正比,这就是说同样数量的大小相差10倍的两种颗粒,大颗粒的光信号是小颗粒的100万倍。所以用动态光散射来测量粒径就要求所测样品的分布尽量窄,否则小颗粒的信号就极容易被大颗粒覆盖。理论上样品的PDI大于0.7时,可能就不太适合用动态光散射原理进行测量。

  哪种粒径更准确?如果纳米粒度仪样品符合动态光散射的要求,而且是单峰分布,那么多数情况下还是Z-average更有报道的价值。同时ISO13321(1996) 对动态光散射法的累积量法也作了定义。但是,如果样品粒度中有多峰分布,这种情况报道Z-average就不能说明真实存在的颗粒的状态了。此时建议可以使用Intensity PSD中各个峰的峰值粒径作为参考结果。

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