儀器教室 Instrument Stories

除了顆粒大小和 zeta 電位外，顆粒濃度通常對於確定有多少顆粒分散在液體中或每個尺寸等級存在多少顆粒很重要。 該信息非常有用，例如，用於確定製藥行業中藥物的治療窗口或墨水或油漆的不透明度指示。 這些只是幾個例子，還有更多的應用。 借助 Microtrac 的動態光散射 (DLS) 分析儀系列 NANOTRAC，現在不僅可以測量顆粒大小、分子量和 zeta 電位，還可以獲得有關顆粒濃度的其他信息。 Nanotrac 系列的不同型號如下圖所示。

因為粒子的表面由於電子的存在而產生電磁場，並且由於光代表電磁輻射，所以它可以相互作用產生一種被描述為米氏散射或衍射的現象。 Mie 散射以及相應的 Mie 理論以德國物理學家 Gustav Mie (1868-1957) 的名字命名，他在 20 世紀初首次計算了這種現象。 米氏散射，在入射光方向上離粒子一定距離，是一種模式，將根據粒子的大小和入射光的波長而發展。從這個 Mie 散射圖案中可以獲得與材料尺寸分佈相關的信息。 有些材料不透光並吸收能量。在這些情況下，可以假設該物質具有極高的折射率以及很大的虛構成分（參見下面的透明粒子）。在這些條件下，計算可以是弗勞恩霍夫理論所描述的那些。 光也可以從物質表面反射，使用這些數據進行尺寸測量將是一個不同的問題。 第三次發生的相互作用是當材料有點透明時發生的一種特殊情況。在這種情況下，光穿過粒子就像穿過鑽石一樣。在鑽石的情況下，它會折射並產生眾所周知的閃光；然而，當穿過一個粒子時，它可能會增加米氏散射/衍射圖案。這種影響將在下面討論。

當液體中存在顆粒、液滴或膠體時，通常會形成由液體中的離子組成的雙電層。 這是因為粒子表面通常帶有對這些離子有吸引力的表面電荷。 如果粒子在液體中移動，則雙電層會隨之移動，沿所謂的滑移面，即雙電層與周圍液體的界面。 這個滑動平面上的電勢是 zeta 電勢。 Zeta 電位以毫伏為單位，通常在 -200 mV 和 + 200 mV 之間的範圍內。米氏散射，在入射光方向上離粒子一定距離，是一種模式，將根據粒子的大小和入射光的波長而發展。從這個 Mie 散射圖案中可以獲得與材料尺寸分佈相關的信息。 有些材料不透光並吸收能量。在這些情況下，可以假設該物質具有極高的折射率以及很大的虛構成分（參見下面的透明粒子）。在這些條件下，計算可以是弗勞恩霍夫理論所描述的那些。 光也可以從物質表面反射，使用這些數據進行尺寸測量將是一個不同的問題。 第三次發生的相互作用是當材料有點透明時發生的一種特殊情況。在這種情況下，光穿過粒子就像穿過鑽石一樣。在鑽石的情況下，它會折射並產生眾所周知的閃光；然而，當穿過一個粒子時，它可能會增加米氏散射/衍射圖案。這種影響將在下面討論。

通過雷射燒蝕安裝在目標膠囊中的固體金屬產生奈米顆粒，會想用此方法是因為以化學法生產的膠體奈米顆粒通常含有大量的配體、表面活性劑和離析物殘留物，若改以這種合成方法便可以保證奈米材料的純度。

碳黑被廣泛地被用作橡膠/塑料填料、顏料或電極材料，其主要結構為初級粒子組成的最小單位團聚體結構（初級聚集體）或由初級團聚體組成的二級聚集體，而碳黑的物理性質可以主要從粒徑、顆粒表面性質（官能團的存在和分佈）和結構（聚集體形成的程度）來判斷，本篇文章中，碳黑的物理性質將被各種測量方法評估。

隨著時間的推移，分散體(Dispersion)內部會發生不穩定過程，舉例來說，分散的顆粒會因重力而沉澱或形成乳狀物，同時可能因表面張力而產生相分離，相分離是分散的顆粒聚集或合併來最小化顆粒與周圍連續相的界面面積，分散穩定性分析(Dispersion stability analysis)採用光學測量方法，使用兩個光源和一個檢測器，分析透射過具有分散體樣品後，被散射回來的光，透射和反向散射強度直接取決於分散顆粒的數量、大小和類型，因此，當分散不穩定時散射光強度將發生變化，例如，顆粒由於沉降從光路中消失或由於聚集而變大，穩定性分析通過在一定且持續的實驗時間內一次又一次地測量樣品並追踪這些變化，獲得可表徵分散體的實驗數據。 6/22(三)，大昌華嘉將針對「分散體穩定性分析」進行線上研討會，在此課程中，您將了解分散體穩定性分析(Dispersion stability analysis)的原理與應用，除了此項技術的原理外，我們同時會解釋這項分析技術的設備 — dataphysics MS20 在進行分析實驗時，須注意的各項事項，例如參數設定、樣品調配等等，誠摯邀請您一同交流討論。