新解读《GB_T 38431-2019颗粒 分散体系稳定性评价 静态多重光散射法》最新解读.pptx
《GB/T38431-2019颗粒分散体系稳定性评价静态多
重光散射法》最新解读
一、探秘静态多重光散射法核心原理
(一)光散射基础理论深度剖析
1.光与物质相互作用本质探究
光在传播过程中遇到颗粒分散体系时,会发生吸收、散射和透射等现象。当光子与体系中的颗粒相互作用,其电场会使颗粒中的电子产生振荡,进而成为二次光源向各个方向发射散射光。在GB/T38431-2019标准所涉及的体系中,这种相互作用尤为关键,理解其本质是掌握静态多重光散射法的基础。例如,在纳米颗粒分散体系中,由于颗粒尺寸与光的波长相近,光散射现象更为;
显著,且散射光的特性与颗粒的大小、形状及浓度密切
相关。
2.经典光散射理论在本标准中的应用
瑞利散射理论适用于颗粒粒径远小于光波长的情况,此时散射光强度与颗粒体积的平方成正比,与散射角的四次方成反比。而在该标准针对的50nm-1mm粒径范围的分散体系中,米氏散射理论更为适用。米氏散射全面考虑了颗粒对光的吸收和散射,能精确描述不同粒径颗粒的光散射特性。在涂料行业的颜料分散体系中,利用米氏散射理论可准确分析颜料颗粒的散射行为,进而评估体系稳定性。
(二)静态多重光散射独特机制详解
1.多重散射过程全解析;
在分散体系中,光并非仅发生一次散射,而是经历多次
散射。当一束光进入体系,光子会在颗粒间不断碰撞、
散射,形成复杂的散射路径。这种多重散射过程使得光在体系中的传播变得复杂,但也蕴含了丰富的体系信息。例如在高浓度乳液体系中,光的多重散射现象更为明显,通过分析多重散射光的特性,可深入了解乳液液滴的分布和相互作用情况。
2.静态测量模式优势尽显
与动态光散射不同,静态多重光散射法在测量时,样品处于静态状态,无需对样品进行动态扰动。这一特点使得测量过程更接近样品的实际存储或使用状态,能真实反映体系在自然条件下的稳定性。在食品乳液稳定性检;
测中,静态测量可避免因动态测量可能导致的乳液结构
破坏,从而获得更准确的稳定性评估结果。
二、测量系统构成与关键组件
???一)光源系统:精准之光的源头
1.光源类型适配性分析
标准适用的测量系统中,常见的光源有激光光源和LED光源。激光光源具有高亮度、单色性好的特点,能提供稳定且强度高的光束,适用于对散射光信号要求较高的测量场景,如在精细陶瓷浆料分散体系稳定性检测中,
可清晰捕捉微弱的散射光变化。而LED光源则具有成本低、寿命长、波长范围可选性广的优势,在一些对成本敏感且对波长有特定需求的应用中表现出色,像在某些;
生物医学悬浮液稳定性测量中,可根据生物样品的特性
选择合适波长的LED光源。
2.光源稳定性保障措施
为确保测量结果的准确性和可靠性,光源稳定性至关重要。测量系统通常采用温度控制、电流稳定等技术来保证光源输出的稳定性。通过精确控制光源的工作温度,可减少因温度波动导致的光源波长和强度变化。采用高精度的恒流电源,稳定光源的驱动电流,进一步降低光源输出的噪声,从而为准确测量散射光强度奠定基础。在长期稳定性要求较高的电池浆料分散体系稳定性监测中,这些保障措施能有效避免因光源波动带来的测量误差。
(二)光探测器:散射光的敏锐捕捉者;
1.探测器类型与性能特点
光探测器是测量系统的关键组件,常用的有光电二极管探测器和电荷耦合器件(CCD)探测器。光电二极管探测器响应速度快、灵敏度高,能快速准确地将散射光信号转换为电信号,适用于对快速变化的散射光信号进行检测,在一些需要实时监测分散体系稳定性变化的场景中应用广泛,如在油墨生产过程中对颜料分散体系稳定性的在线监测。CCD探测器则具有高分辨率、可同时获取大面积散射光信息的优势,能对样品不同位置的散射光进行成像分析,有助于全面了解分散体系中颗粒的分布情况,在对复杂体系如化妆品乳液稳定性评估时,可提供更丰富的信息。
2.探测器校准与精度提升;
为保证探测器测量的准确性,定期校准必不可少。校准
过程通过使用已知标准光源或散射体,对探测器的响应特性进行标定和修正,消除探测器自身的误差。采用先进的信号处理算法,可进一步提高探测器的测量精度。在探测器采集到散射光信号后,通过数字滤波、背景扣除等算法处理,去除噪声和背景干扰,提高信号的信噪比,从而更精确地测量散射光强度。在制药行业对药物悬浮液稳定性检测中,高精度的探测器校准和信号处理能确保对药物颗粒稳定性变化的精准判断。
三、测量系统验证与校准要点
(一)安装需求与系统初始化
1.测量系统安装环境考量;
测量系统的安装环境对其性能有着重要影响。环境温度
应保持在规定的范围内,一般为