以往動(dòng)態(tài)光散射激光粒度儀的粒度分析方法通常采用篩分或沉降法。常用的沉降法存在著檢測(cè)速度慢(尤其對(duì)小粒子)、重復(fù)性差、對(duì)非球型粒子誤差大、不適用于混合物料、動(dòng)態(tài)范圍窄等缺點(diǎn)。隨著激光衍射法的發(fā)明,動(dòng)態(tài)光散射激光粒度儀粒度丈量*克服了沉降法所帶來(lái)的弊端,大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度及加快了樣品檢測(cè)速度(從半小時(shí)縮短到了1分鐘)。 動(dòng)態(tài)光散射激光粒度儀丈量粒度大小基于以下事實(shí):即小粒子對(duì)激活的散射角大,大粒子對(duì)激光的散射角小。通過(guò)散射角的大小丈量即可換算出粒子大小。其依據(jù)的光學(xué)理論為米氏理論和弗朗霍夫理論。其中弗霍理論為大顆粒米多理論的近似,即忽略了米氏理論的虛數(shù)子集,并且假定顆粒不透明;并忽略光散射系統(tǒng)和吸收系統(tǒng),即設(shè)定所有分散劑和分散質(zhì)參數(shù)均為1,因此
動(dòng)態(tài)光散射激光粒度儀數(shù)學(xué)處理上要簡(jiǎn)單得多,對(duì)有色物質(zhì)和小粒子誤差也大得多。同樣,近似的米氏理論對(duì)乳化液也不適用。另外,根據(jù)瑞利散射定律,散射光的光強(qiáng)與顆粒直徑的六次方成正比,與散射光的光源波長(zhǎng)的四次方成反比,這意味著顆粒直徑減少10倍,散射光強(qiáng)將減弱100萬(wàn)倍。而光源波長(zhǎng)越短,散射光強(qiáng)度越高。再者,由于小粒子散射角大,而主檢測(cè)器面積有限,一般只能接受到zui多45度角的散射光(即大于0.5微米的料子)。那么,如何檢測(cè)小粒子,如何克服小粒子光散射能量低,超出主檢測(cè)器范圍的問(wèn)題,就成為評(píng)價(jià)動(dòng)態(tài)光散射激光粒度儀的關(guān)鍵。
所以,判定激光粒度分析儀的優(yōu)劣,主要看其以下幾個(gè)方面:
1.粒度丈量范圍:粒度范圍寬,適合的應(yīng)用廣。但不僅要看其動(dòng)態(tài)光散射激光粒度儀所報(bào)出的范圍,而是看超出主檢測(cè)器面積的小粒子散射(<0.5μm)如何檢測(cè)。
2.激光光源:一般選用2mW激光器,動(dòng)態(tài)光散射激光粒度儀功率太小則散射光能量低,造成靈敏度低;另外,氣體光源波是非,穩(wěn)定性優(yōu)于固體光源。
3.檢測(cè)器:由于激光衍射光環(huán)半徑越大,光強(qiáng)越弱,極易造成小粒子信/噪比降低而漏檢,所以對(duì)小粒子的分布檢測(cè)能體現(xiàn)儀器的好壞。動(dòng)態(tài)光散射激光粒度儀檢測(cè)器:非均勻交叉排列三維扇形檢測(cè)系統(tǒng),實(shí)際分辨率zui高,無(wú)信號(hào)盲區(qū).相當(dāng)于環(huán)形或十字星形排列的175個(gè),半圓形排列的93個(gè).使檢測(cè)角達(dá)135度。
*通道數(shù):實(shí)際為檢測(cè)器受光面積數(shù)。動(dòng)態(tài)光散射激光粒度儀有一個(gè)理論與實(shí)際的*化值:
-偏少:接受的散射光不充分,正確度差;
-偏多:靈敏度太高,導(dǎo)致重現(xiàn)性差。
MS2000每秒采樣1000次,丈量時(shí)間僅2秒(2000次結(jié)果均勻),可使得正確性和重復(fù)性*化。
4.是否使用*的米氏理論:由于米氏光散射理論非常復(fù)雜,數(shù)據(jù)處理量大,所以有些廠家采用近似的米氏理論,造成動(dòng)態(tài)光散射激光粒度儀適用范圍受限制,漏檢幾率增大等題目。
5.正確性和重復(fù)性指標(biāo):越高越好。
6.穩(wěn)定性:動(dòng)態(tài)光散射激光粒度儀的穩(wěn)定性包括光路的穩(wěn)定性和分散系統(tǒng)的穩(wěn)定性和受四周環(huán)境的影響。一般來(lái)講動(dòng)態(tài)光散射激光粒度儀選用氣體激光器,使用光學(xué)平臺(tái),有助于光路的穩(wěn)定。內(nèi)部發(fā)熱部件(如50瓦的鎢燈)將影響光路四周環(huán)境。
7.掃描速度:掃描速度快可進(jìn)步數(shù)據(jù)正確性和重復(fù)性,穩(wěn)定性8.可自動(dòng)對(duì)中,無(wú)需更換鏡頭,可自動(dòng)校正。
9.使用和維護(hù)的簡(jiǎn)便性:
10.是否符合標(biāo)準(zhǔn)。是對(duì)激光粒度分析儀的基本要求。但有些廠家基于己方利潤(rùn)的考慮,仍不按照該標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行動(dòng)態(tài)光散射激光粒度儀。
11.分散器:
濕法:是否具有超聲和攪拌分散功能,超聲功率和攪拌速度是否連續(xù)可調(diào)。
干法:是否密閉式丈量,樣品是否輕易分散?假如不是,是否選擇了動(dòng)態(tài)光散射激光粒度儀噴射式分散器?
這是保證樣品能夠充分分散后得到真實(shí)分析結(jié)果的條件。
動(dòng)態(tài)光散射激光粒度儀其原理是當(dāng)納米顆粒分散在液體中的時(shí)候,納米顆粒在液體分子布朗運(yùn)動(dòng)的撞擊下進(jìn)行不規(guī)則的運(yùn)動(dòng),顆粒越小,這種運(yùn)動(dòng)的速度越快,幅度越大;顆粒越大,運(yùn)動(dòng)速度越慢,幅度越小。當(dāng)動(dòng)態(tài)光散射激光粒度儀激光束照射到納米顆粒上的時(shí)候?qū)a(chǎn)生脈動(dòng)的散射光信號(hào),這些光信號(hào)強(qiáng)度的變化率與顆粒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(速度和幅度)有關(guān),也就與粒徑有關(guān),通過(guò)光電倍增管將這些脈動(dòng)的散射光信號(hào)接收并轉(zhuǎn)換成電信號(hào),再通過(guò)數(shù)字相關(guān)器中進(jìn)行處理,識(shí)別出有效的動(dòng)態(tài)光散射信號(hào),再經(jīng)過(guò)動(dòng)態(tài)光散射激光粒度儀特殊軟件的反演處理,動(dòng)態(tài)光散射激光粒度儀利用Stokes-Einstein方程計(jì)算得出納米顆粒粒徑及其粒度分布了。