激光衍射粒徑分析 – 樣品濃度/稀釋 (1)

「我們需要快速且靜態地表徵粒度分佈。估計的尺寸範圍涵蓋在激光衍射範圍內。現在該怎麼辦？」

現在，我們要進行樣品準備：我們能否確保正確地準備待測樣品？

就樣品準備而言，首要考量的是樣品濃度，或者說通常是稀釋。這裡我們將討論濕法分析和您需要了解的樣品濃度知識。

1. 為什麼樣品濃度重要？

上限：

「激光衍射」是一種「第一性原理」技術，無需校準。

散射光的角度依賴性輪廓直接由粒徑及其光學屬性決定。因此，粒徑是從儀器探測到的光學圖案中計算得出。但請注意這裡。有一個關鍵假設 – 「單次散射事件 (SSE)」。換句話說，演算法假設入射光在被探測前只擊中一個顆粒。如果粒子濃度過高，那麼入射光在到達探測器前會與多個顆粒相互作用。這導致探測到的光屬性（角度、強度）會被儀器誤解——它仍認為只擊中了一個顆粒。

下限：

樣品濃度也有一個下限，以確保每次測量能獲得足夠的信噪比。

2. 這會如何影響結果？

過於濃稠：

在此情況下，結果會顯示得比實際更小。一般而言，粒子會將光從入射方向偏折開來。當入射光擊中多個顆粒時，它會更偏向於遠離入射方向，意味著較大的衍射角度。較大的角度與較小的粒徑相關。

粒子太少：

噪聲級別定義為在已經減去背景信號後數據中微小但隨機的波動。當系統中粒子非常少時，它不會與背景有本質上的區別，這意味著信噪比差。

3. 要測量的正確濃度範圍是什麼？

最簡短的回答是遮蔽度。

遮蔽度值位於軟體的左上角。綠色條會隨著系統內樣品濃度的變化而變化。當其值超過預設範圍時會變成橙色，這會被軟體排除。

濕法分析的建議遮蔽度範圍如下：

粒徑	遮蔽度範圍
0.01 – 1 µm	1% – 5%
1 – 100 µm	5% – 10%
100 – 3500 µm	10% – 20%
多分散樣品	基於最大選擇

乾法分析如下：

粒徑	遮蔽度範圍
凝聚的、細粒	0.5% – 5%
易分散的、較粗顆粒	1% – 8%

敬請期待下一篇博客，繼續討論：

• 4. 如何準備和控制樣品以達到正確的範圍？
• 5. 為什麼建議的遮蔽度範圍依粒子大小而定？
• 6. 如何為自己的樣品優化遮蔽度？
• 7. 是否有與粒子稀釋相關的問題？
• 8. 是否有替代方法以避免樣品稀釋？

進一步閱讀

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