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眾所周知,粒度檢測是一種等效檢測,我們用各種檢測原理的儀器得到的粒度分布數據是一種等效值。那么,動態散射光納米粒度儀得到的粒度數據是什么類型的等效數據呢?答案就在前文提到的斯托克斯-愛因斯坦方程——流體力學等效直徑(粒徑)。注意一個基本常識,同一個顆粒,用不同的等效原理測量出的粒徑是不相同的!
接下來給大家簡介一下納米粒度測試報告中常出現的幾種專業數值的概念和意義。軟件的標準報告中提供了多種粒度結果,通常包括Z-average,PDI,Intensity PSD,Volume PSD,Number PSD等。這些結果具體含義是什么?哪個比較準確?我們在報告實驗數據時給哪個數據更有說服力呢?
Z-average是粒徑平均值,PDI是多擴散系數(分布寬度參數),這兩個值是通過累積量分析相關方程得到,Z-average是動態光散射技術中得到的最重要、最穩定的數據。
Intensity PSD(光強分布)則是通過另一種方式,即多指數分析得到的。Intensity PSD是由相關方程得到的基礎粒徑分布,通過Mie理論,可以將其轉化為Volume PSD(體積分布),并可以進一步將這種體積分布轉化為Number PSD(數量分布)。
動態散射光的強度遵循瑞利散射定律,與顆粒直徑的六次方成正比,這就是說同樣數量的大小相差10倍的兩種顆粒,大顆粒的光信號是小顆粒的100萬倍。所以用動態光散射來測量粒徑就要求所測樣品的分布盡量窄,否則小顆粒的信號就極容易被大顆粒覆蓋。理論上樣品的PDI大于0.7時,可能就不太適合用動態光散射原理進行測量。
哪種粒徑更準確?如果納米粒度儀樣品符合動態光散射的要求,而且是單峰分布,那么多數情況下還是Z-average更有報道的價值。同時ISO13321(1996) 對動態光散射法的累積量法也作了定義。但是,如果樣品粒度中有多峰分布,這種情況報道Z-average就不能說明真實存在的顆粒的狀態了。此時建議可以使用Intensity PSD中各個峰的峰值粒徑作為參考結果。