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颗粒浓度 使用动态光散射 (DLS) 进行精确分析

除了粒径和 zeta 电位外,颗粒浓度通常也是确定液体中分散的颗粒数量或每个粒径类别存在多少颗粒的重点。这些信息非常有用,例如,用于确定制药行业中药物的治疗窗口或油墨或油漆中的不透明指示。这些只是几个例子,还有更多的应用。

使用麦奇克的 动态光散射 (DLS) 分析仪 系列 NANOTRAC,现在不仅可以测量颗粒粒径、分子量和 zeta 电位,还可以获得有关颗粒浓度的更多信息。Nanotrac 系列的不同型号如下图所示。

 动态光散射 - 粒度和zeta电位分析
颗粒尺寸 - 产品概览


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如何测定颗粒浓度?

Nanotrac 系列采用 180° 自放大外差参考方法的独特光学设计,信噪比比比 PCS 仪器高 106 倍。由反射激光放大的信号的快速傅里叶变换会产生线性频率功率谱,该功率谱被转换为对数功率谱。

可以使用该功率谱和得到的负载指数 (LI) 来获得颗粒浓度的附加信息。功率谱如图所示。Loading Index 是所有对数频率通道的振幅之和,取决于粒子浓度。很少有颗粒显示出低负载指数,高浓度导致高负载指数。

要计算颗粒浓度,”模式”必须选择 SOP(标准作程序)中的分析。使用这种分析方法时,功率谱分为不同的模式。因此,可以从内部从每个单独的模式计算出一个 Loading Index,并将其分配给各个馏分。通过这种方式,也可以确定单个颗粒馏分的浓度。

模式的分类和颗粒馏分的分配是全自动进行的。根据所选的粒度表示,浓度以立方厘米/毫升 (cc/ml) 显示,强度加权或体积加权粒度表示就是这种情况。对于基于数字的粒度表示,浓度以每毫升颗粒数 (N/ml) 报告。

使用 Nanotrac 系列进行浓度测量/计算 - 图 2
双峰粒子色散的功率谱和负载指数。

颗粒浓度 应用实例

作为所述颗粒浓度测量的示例,由 30 nm 和 200 nm 颗粒组成的混合物的 粒度分布如下所示。该图表显示了基于强度的图的数据和大小分布。

使用 Nanotrac 系列进行浓度测量/计算 - 图 3

30 和 200 nm 乳胶颗粒强度加权表示中的尺寸分布。

该图显示了数字加权粒度分布,可以根据上图所示的基于强度的绘图计算得出。200 nm 颗粒的颗粒浓度仍然在数量分布中输出,尽管占总数的百分比非常小,以至于在分布曲线中不再可见。

使用 Nanotrac 系列进行浓度测量/计算 - 图 4

30 和 200 nm 乳胶颗粒的数量加权表示中的尺寸分布。

颗粒浓度的测定适用于单峰或多峰尺寸分布。该图显示了强度加权尺寸表示中的三峰样本示例。它由 26 nm、216 nm 和 1.8 μm 三个馏分组成。

200 nm 馏分的浓度保持不变,分别为 1.39∙10-4 cc/ml 和 1.34∙10-4 cc/ml,因为第一个双峰样品中只添加了 2 μm 标准品。30 nm 馏分的浓度也保持恒定,为 1.01∙10-2 cc/ml 和 1.10∙10-2 cc/m

使用 Nanotrac 系列进行浓度测量/计算 - 图 5

由 26 nm、216 nm 和 1.8 μm 馏分组成的三峰样品的粒度分布和浓度。显示的图是强度加权图。

这些图表显示了 100 nm 标准品的颗粒浓度和粒径强度和数量分布,这是最简单的示例。

使用 Nanotrac 系列进行浓度测量/计算 - 图 6
100 nm 标准品的强度和数量加权分子量表示。

使用NANOTRAC系列分析仪

使用Nanotrac系列,除了粒度分析外,还可以从同一次测量运行中计算出乳液或乳液的颗粒浓度,从而提供有关样品的额外信息,这对许多应用都很有用。这是可能的,这要归功于独特的光学设计和快速傅里叶变换对功率谱的使用。

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动态光散射 - 颗粒分析仪


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