納米粒徑儀是一種用于測量納米尺度物質(zhì)(通常在1到1000納米之間)的粒徑分布的儀器。這種設(shè)備主要在材料科學(xué)、化工、生物技術(shù)、藥物開發(fā)和環(huán)保等多個領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。由于納米材料的特異性質(zhì)(如提高的表面積、增強(qiáng)的反應(yīng)活性等),粒徑測量變得尤為重要,以評估其物理和化學(xué)特性。
1.動態(tài)光散射(DLS):
-動態(tài)光散射是最常見的納米粒徑測量技術(shù)。原理是將激光光束照射在懸浮液中的納米顆粒上,顆粒會散射光線。由于顆粒的布朗運(yùn)動,散射光的相位會發(fā)生變化。通過測量散射光的強(qiáng)度隨時間的波動,利用自相關(guān)函數(shù)可以得到粒徑信息。
-DLS設(shè)備通常由激光、光探測器和計(jì)算機(jī)組成,能夠快速、準(zhǔn)確地測量粒徑分布。
2.靜態(tài)光散射(SLS):
-靜態(tài)光散射測量通過分析散射光的強(qiáng)度和角度,來計(jì)算顆粒的粒徑。與DLS不同的是,SLS關(guān)注的是光散射的強(qiáng)度分布,而不是時間變化,適用于較大顆粒的測量。
3.納米顆粒跟蹤分析(NTA):
-納米顆粒跟蹤分析是一種基于視頻顯微技術(shù)的測量方法。通過顯微鏡拍攝在液體中運(yùn)動的納米顆粒,并結(jié)合軟件處理,分析顆粒的運(yùn)動軌跡,可以推算其粒徑。
-NTA可以為粒子的分布、濃度等提供詳細(xì)信息,尤其適合對分散性較差的樣品。
4.透射電子顯微鏡(TEM)與掃描電子顯微鏡(SEM):
-雖然這兩種顯微鏡主要用于納米結(jié)構(gòu)的形態(tài)觀察,但也可以測量粒徑。在樣品制備方面要求較高且過程相對復(fù)雜。
5.乳液電導(dǎo)法和聲波法:
-乳液電導(dǎo)法通過測量顆粒在特定條件下引起的電阻變化來推算粒徑。而聲波法則是利用聲波在顆粒中的傳播速度變化來進(jìn)行粒徑測量。
應(yīng)用場景:
1.材料科學(xué):
-在新材料的開發(fā)中,用于表征納米結(jié)構(gòu)的大小和分布,確保材料性能的均勻性和穩(wěn)定性。
2.制藥行業(yè):
-納米藥物傳遞系統(tǒng)的開發(fā)中,粒徑的大小直接影響藥物的釋放速率和生物相容性,因此在藥物開發(fā)階段尤為重要。
3.環(huán)境監(jiān)測:
-用于檢測水、空氣等環(huán)境中的納米顆粒,以評估其對生態(tài)環(huán)境和人類健康的影響。
4.食品行業(yè):
-在食品安全和質(zhì)量的檢測中,用于測量食品添加劑和納米材料的粒徑,以保證其安全性。
5.化工和涂料工業(yè):
-在涂料和油墨的生產(chǎn)中,通過控制納米顆粒的粒徑,以提高材料的性能和產(chǎn)品的質(zhì)量。
納米粒徑儀的維護(hù)與校準(zhǔn):
1.定期清潔:
-定期對粒徑儀的探頭和樣品池進(jìn)行清潔,避免樣品殘留對后續(xù)測量的影響。
2.軟件更新:
-定期檢查儀器軟件的更新,確保各項(xiàng)功能的正常使用。
3.校準(zhǔn)檢查:
-定期使用標(biāo)準(zhǔn)原料進(jìn)行校準(zhǔn),以保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。建議每季度至少進(jìn)行一次校準(zhǔn)。
4.記錄維護(hù)日志:
-保留詳細(xì)的維護(hù)記錄,記錄每次維護(hù)、校準(zhǔn)和操作的情況,以便日后追溯問題。