What is the maximum viscosity for DLS?
DLS 측정을 위한 최대 점도가 있습니까?
Malvern Zetasizer는 동적 광산란(DLS)을 통해 입자 크기를 측정할 수 있습니다. 이 기술에서는 강도 변동을 분석하여 변동을 유발한 확산 계수를 찾아냅니다. 입자의 변환 확산 계수 Dt는 입자의 크기 및 분산 매체(또는 좀 더 정확히는 유체역학적 반경 rH와 점도 η)의 점도와 반비례 관계에 있습니다.
이 관계를 사용하여 기법의 일반적인 검출 한계치를 예측할 수 있으며, 이를 통해 최대 점도 (또는 최대 크기) 적용 가능 경계를 탐색합니다.
확산, 크기 및 점도
DLS를 통해 얻은 변환 확산 계수는 Stokes Einstein 방정식을 통해 입자 크기와 관련되어 있습니다:
여기서 볼츠만 상수 kB와 절대 온도 T(켈빈 단위)의 곱으로 주어진 열 에너지가 6π 곱 점도 곱 유체역학적 반경 RH에 의해 나눠집니다. 때로는 크기가 반경 대신 유체역학적 직경으로 표현될 때, 3이라는 다른 계수가 사용됩니다. kB가 상수이고 현재는 상온에서 측정을 원한다고 가정할 때, 위의 전체 방정식은 단순 비례 관계로 축약될 수 있으며 확산 계수는 점도 및 크기와 반비례함을 나타냅니다.
최대 크기는 어떻게 얻을 수 있을까요?
Zetasizer의 사양은 물속의 입자 최대 크기는 10 마이크론이라고 명시하고 있습니다. 확산 계수 방정식을 사용하여 이를 임의의 점도로 변환할 수 있으며, 대응되는 최대 크기를 예측할 수 있습니다.
DLS를 통한 대략적 최대 크기 |
|
|---|---|
| 점도 [cP] | 최대 크기 [nm] |
| 1.0 | 10,000 |
| 2.5 | 4,000 |
| 10.0 | 1,000 |
| 100.0 | 100 |
| 1,000.0 | 10 |
최대 점도는 얼마입니까?
해결해야 할 문제는 최대 크기와 아주 유사합니다. 명세내에서 가장 느린 확산 계수가 무엇인지 확인한 다음, 이를 변환하여 계산할 수 있습니다.
DLS를 통한 대략적 최대 점도 |
|
|---|---|
| 크기 | 최대 점도 [cP] |
| 10 μm | 1 cP |
| 1 μm | 10 cP |
| 100 nm | 100 cP |
| 50 nm | 200 cP |
| 10 nm | 1,000 cP |
주목하는 독자는 크기와 점도의 곱을 일정하게 유지한 것에 주목할 것입니다. 다른 크기나 다른 점도를 조합하여 결정하는 것은 그리 어렵지 않습니다.
DLS로 점도를 측정할 수 있습니까?
알 수 없는 분산매의 점도를 찾기 위해 DLS를 사용할 수 있습니다. 이 방법이 효과적이려면 크기가 알려진 입자가 필요합니다. 그리고 이 입자가 분산매와 상호작용하지 않는다는 확신이 필요합니다. 입자가 분산매 중에 응집되거나 반응하지 않아야 합니다. 크기가 일정하다는 확신이 있다면, 알 수 없는 분산매에서 알려진 입자의 DLS 측정을 수행할 수 있습니다. 이를 알려진 분산매에서의 입자 데이터와 비교합니다. DLS가 확산 계수를 측정하므로, 분산매의 올바른 점도를 역계산할 수 있습니다. 계산 대신 측정값을 수정하여 “새로운” 점도를 찾을 수도 있습니다.
예시: 물에서 100nm 라텍스 비드의 측정값은 z-ave = 104nm입니다. 알 수 없는 분산매에 소량의 100nm 라텍스 비드를 넣고 “물”로 설정한 후 측정하면 z-ave = 78nm입니다. 알 수 없는 점도는: 물의 점도 * 78/104입니다. 수정된 기록의 z-ave가 104nm가 되도록 기록을 편집하여 이를 확인할 수 있습니다.
위 내용이 동적 광산란의 한계에 대한 혼란을 일부 제거하기를 바랍니다.
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