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靜態(tài)激光光散射技術(shù)在材料科學中的應(yīng)用

發(fā)布時間:2024-05-13  點擊次數(shù):550  新聞來源:
 
  靜態(tài)激光光散射(Static Light Scattering,SLS)是一種重要的物理測量技術(shù),廣泛應(yīng)用于材料科學、化學、生物學等領(lǐng)域。該技術(shù)通過測量激光在樣品中散射的光強分布,進而獲取樣品的粒度分布、分子質(zhì)量、溶液濃度等關(guān)鍵信息。本文將詳細介紹靜態(tài)激光光散射技術(shù)的原理、應(yīng)用及其優(yōu)勢。
 
  一、它的原理:
  靜態(tài)激光光散射技術(shù)基于光散射現(xiàn)象,即當一束光通過介質(zhì)時,由于介質(zhì)中粒子(如分子、原子、膠體粒子等)的存在,光會發(fā)生散射。散射光的強度、角度分布等信息與粒子的性質(zhì)密切相關(guān)。SLS技術(shù)通過測量散射光的強度及其隨角度的變化,可以得到關(guān)于粒子大小、形狀、濃度等參數(shù)的信息。
  在該實驗中,通常采用單色激光作為光源,以減小光源色散對實驗結(jié)果的影響。激光束經(jīng)過樣品后,散射光被收集并傳輸?shù)教綔y器。通過測量不同角度下散射光的強度,可以繪制出散射光強隨角度變化的曲線,即散射光強分布圖。根據(jù)散射光強分布圖,可以進一步計算得到樣品的粒度分布、分子質(zhì)量等參數(shù)。
 
  二、它的應(yīng)用:
  1.粒度分析:
  靜態(tài)激光光散射技術(shù)是測量膠體粒子、聚合物等樣品粒度分布的有效手段。通過測量散射光強分布圖,可以計算出樣品的平均粒徑、粒徑分布范圍等參數(shù)。這些信息對于理解樣品的物理性質(zhì)、穩(wěn)定性以及制備工藝等具有重要意義。
  2.分子質(zhì)量測定:
  它可以用于測定高分子化合物的分子質(zhì)量。通過測量散射光強與角度的關(guān)系,結(jié)合理論模型,可以計算出高分子的分子質(zhì)量。這種方法對于高分子材料的合成、表征以及性能研究等方面具有重要意義。
  3.溶液濃度測量:
  該技術(shù)還可以用于測量溶液的濃度。當溶液中存在溶質(zhì)時,溶質(zhì)分子會對激光產(chǎn)生散射。通過測量散射光強與溶質(zhì)濃度的關(guān)系,可以建立濃度與散射光強之間的定量關(guān)系,進而實現(xiàn)溶液濃度的快速準確測量。(想了解更多應(yīng)用,可參考圖1)
  圖1:[圖片內(nèi)容僅供參考,并不應(yīng)被視為專業(yè)建議]
  三、靜態(tài)激光光散射技術(shù)的優(yōu)勢:
  1.非侵入性:它無需對樣品進行預處理或破壞,即可實現(xiàn)對樣品性質(zhì)的測量。這種非侵入性特點使得該技術(shù)在生物樣品、珍貴材料等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。
  2.高靈敏度:它具有較高的靈敏度,可以測量極低濃度的樣品。這對于研究微量物質(zhì)在溶液中的行為具有重要意義。
  3.實時在線監(jiān)測:它可以實現(xiàn)實時在線監(jiān)測,對樣品的動態(tài)變化進行快速響應(yīng)。這對于研究復雜體系中的動態(tài)過程具有重要意義。(想了解更多優(yōu)勢,可參考圖2)
圖2:[圖片內(nèi)容僅供參考,并不應(yīng)被視為專業(yè)建議]
  四、圖片展示:
  這幾張實物圖片,展示其外觀和部分細節(jié),以便您更好地了解它。
 
  五、結(jié)論:
  靜態(tài)激光光散射技術(shù)作為一種重要的物理測量技術(shù),在材料科學、化學、生物學等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。通過測量散射光強分布圖,可以獲取樣品的粒度分布、分子質(zhì)量、溶液濃度等關(guān)鍵信息。該技術(shù)具有非侵入性、高靈敏度、實時在線監(jiān)測等優(yōu)勢,為材料科學等領(lǐng)域的研究提供了有力支持。
 
 
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