納米粒度分析儀的測(cè)量原理和操作步驟

xiaobaba

納米粒度分析儀是一種用于測(cè)量納米顆粒尺寸分布的儀器，廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、化工等領(lǐng)域。其測(cè)量原理主要基于動(dòng)態(tài)光散射（DLS）或激光衍射（LDA）等技術(shù)。以下是其測(cè)量原理和操作步驟：

一、測(cè)量原理
?1.動(dòng)態(tài)光散射原理（Dynamic Light Scattering，DLS）?
①當(dāng)一束光照射到懸浮在液體中的納米顆粒時(shí)，顆粒會(huì)使光線發(fā)生散射。由于納米顆粒在溶液中處于布朗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致散射光的強(qiáng)度隨時(shí)間波動(dòng)。
②根據(jù)瑞利散射定律，散射光的強(qiáng)度與顆粒的大小有關(guān)。通過(guò)檢測(cè)散射光強(qiáng)度隨時(shí)間的波動(dòng)，利用自相關(guān)函數(shù)分析，可以得到顆粒的擴(kuò)散系數(shù)。再根據(jù)斯托克斯 - 愛(ài)因斯坦方程D=kT/6πηr（其中D是擴(kuò)散系數(shù)，k是玻爾茲曼常數(shù)，T是絕對(duì)溫度，η是溶劑的黏度，r是顆粒半徑），就可以計(jì)算出納米顆粒的粒徑大小及其分布。
?2.激光衍射原理（Laser Diffraction）?
①對(duì)于較大尺寸范圍的顆粒（包括部分納米級(jí)顆粒團(tuán)聚體情況），激光衍射技術(shù)也可用于粒度分析。當(dāng)激光束照射到由納米顆粒組成的顆粒群時(shí)，顆粒會(huì)對(duì)激光產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。
②根據(jù)夫瑯禾費(fèi)衍射定律，不同粒徑的顆粒產(chǎn)生的衍射角不同。通過(guò)測(cè)量衍射光的角度分布，利用夫瑯禾費(fèi)衍射理論或菲涅耳衍射理論（取決于顆粒大小和測(cè)量精度要求），可以計(jì)算出顆粒的粒徑大小及其分布。通常，較小顆粒產(chǎn)生較大角度的衍射，較大顆粒產(chǎn)生較小角度的衍射。

二、納米粒度分析儀的操作步驟
?1.儀器準(zhǔn)備
?①安裝與連接：將納米粒度分析儀放置在平穩(wěn)的工作臺(tái)上，按照儀器說(shuō)明書(shū)正確連接電源、樣品池等部件。確保儀器接地良好，避免電磁干擾。
?②預(yù)熱：打開(kāi)儀器電源開(kāi)關(guān)，預(yù)熱一段時(shí)間（一般為15 - 30分鐘），使儀器內(nèi)部的光學(xué)系統(tǒng)、探測(cè)器等部件達(dá)到穩(wěn)定的工作狀態(tài)。
?③校準(zhǔn)：使用標(biāo)準(zhǔn)顆粒樣品對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)顆粒樣品具有精確已知的粒徑大小，按照儀器操作手冊(cè)的要求，將標(biāo)準(zhǔn)顆粒分散在合適的溶劑中，制備成樣品溶液，然后進(jìn)行測(cè)量。根據(jù)測(cè)量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)顆粒粒徑的偏差，對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)調(diào)整，確保儀器的準(zhǔn)確性。
?2.樣品準(zhǔn)備
?①樣品選擇與處理：根據(jù)測(cè)量需求選擇合適的樣品。如果是固體樣品，需要將其分散在合適的溶劑中。對(duì)于納米顆粒樣品，要考慮溶劑的性質(zhì)（如極性、黏度等）與顆粒表面性質(zhì)的匹配性，以確保顆粒能夠均勻分散。例如，對(duì)于金屬氧化物納米顆粒，可選擇去離子水或乙醇等溶劑。
??②分散處理：為了避免顆粒團(tuán)聚，需要對(duì)樣品進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆稚⑻幚怼？梢圆捎贸暦稚ⅰC(jī)械攪拌等方法。超聲分散時(shí)，要注意控制超聲功率和時(shí)間，防止過(guò)度超聲導(dǎo)致顆粒破碎。一般超聲功率在100 - 500W之間，超聲時(shí)間在1 - 10分鐘不等，具體參數(shù)根據(jù)樣品性質(zhì)確定。分散后的樣品應(yīng)充分搖勻，確保顆粒均勻分布。
?3.測(cè)量操作
?①樣品注入：將制備好的樣品溶液小心地注入到儀器的樣品池中。注意不要讓樣品池中有氣泡產(chǎn)生，因?yàn)闅馀輹?huì)影響測(cè)量結(jié)果。如果發(fā)現(xiàn)氣泡，可輕輕敲擊樣品池或重新注入樣品。
??②參數(shù)設(shè)置：根據(jù)樣品的性質(zhì)和測(cè)量要求，在儀器操作界面上設(shè)置相關(guān)參數(shù)。這些參數(shù)包括測(cè)量溫度（一般可設(shè)置為室溫或根據(jù)實(shí)際需求設(shè)定）、測(cè)量角度范圍（對(duì)于激光衍射原理的儀器）、測(cè)量模式（如單次測(cè)量、多次平均測(cè)量等）等。
??③開(kāi)始測(cè)量：設(shè)置好參數(shù)后，按下儀器操作界面上的“測(cè)量”按鈕，開(kāi)始對(duì)樣品進(jìn)行粒度測(cè)量。測(cè)量過(guò)程中，儀器會(huì)自動(dòng)采集數(shù)據(jù)，并根據(jù)選定的測(cè)量原理進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
?4.結(jié)果分析與記錄
?①結(jié)果查看：測(cè)量完成后，儀器會(huì)在操作界面上顯示出測(cè)量結(jié)果，包括納米顆粒的平均粒徑、粒徑分布（如體積分布、數(shù)量分布等）、粒度分布曲線等信息。
?②數(shù)據(jù)分析：根據(jù)測(cè)量結(jié)果，分析樣品的粒度特性。例如，可以比較不同樣品的平均粒徑大小、粒徑分布寬窄等，以評(píng)估樣品的質(zhì)量、性能或研究樣品在不同條件下的變化情況。
??③結(jié)果記錄：將測(cè)量結(jié)果記錄下來(lái)，包括樣品名稱(chēng)、測(cè)量日期、測(cè)量參數(shù)、測(cè)量結(jié)果等信息。可以將結(jié)果保存到儀器的內(nèi)部存儲(chǔ)器中，也可以通過(guò)儀器的接口（如USB接口、網(wǎng)絡(luò)接口等）將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中進(jìn)行進(jìn)一步的分析和處理。

其貌不揚(yáng)

感謝你的詳細(xì)分享，學(xué)到不少新知識(shí)。

科技儀器庫(kù)

謝謝你的建議，我會(huì)記在心里。

葡萄沒(méi)有干

我來(lái)支持一下，有效信息！

h3dsa

樓主說(shuō)得太對(duì)了！這些設(shè)備使用中的注意事項(xiàng)太重要了～

v我50禮拜四

樓主的經(jīng)歷好勵(lì)志，我也要加油！

你看人真準(zhǔn)

我來(lái)支持一下，有效信息！

利莫里亞小畫(huà)奴

看完您的帖子，我收獲頗豐，感謝您的慷慨分享！

昵稱(chēng)是精心設(shè)計(jì)

這個(gè)技術(shù)點(diǎn)很關(guān)鍵