主题：【讨论】动态光散射击法测定粒度时探测器的角度与数量

原文由 littleming 发表:
对仪器的评价应该客观公正。
对，绝对赞同，我绝对相信每部仪器都有自己的优点和缺点，所以评论时更加要客观；看人家的问题也要客观！

13度角进行zeta电位测量是因为小角度对于频率谱的分辨率比较高，而大角度频率谱的分辨率偏低，这点如果大家察看相应的文献可以得知。对于动态光散射，Malvern仪器检测的是光强的波动性随时间的变化，即相关方程分析（correlation function analysis）而不是进行频率分析（frequency analysis），所以频率谱分辨率的角度依赖性对于动态光散射没有影响。因此Malvern在13度角测量zeta电位无可非议。
在13度角测量zeta电位的确是无可非议，正如市面上的大部份仪器是是小角度的（在30度以下）。但你之前的帖子说「为了避免对粒径测量造成影响，又考虑内部装置安置优化，所以选择了13度作为ZP测量的角度。」但同时又说「13度也可以进行粒径测量」，我的问题是为何13度可同时作ZP和粒径测量，但又不「对粒径测量造成影响」，而173度会？按你所说「频率谱分辨率的角度依赖性对于动态光散射没有影响」，那应该可以用173度测zeta电位吧！除了文献，也要参考专利文件的，文件提使用相位分析，必须除去当中的布朗运动，所以理论上散射角必须越小越好，详情可以参考PALS专利文件。另所有Electrophoretic Light Scattering(ELS，电泳光散射)的仪器都是检测光强的波动性随时间的变化，不同的是计算的方式。频率分析是使用频率的数据计算淌度，相位分析是使用相位的数据计算淌度。

其实我是这么认为的，专门处理与混合处理肯定有不同，粒径与Zeta电位在两个位置独立测量可以避免一个测量功能坏了影响另一个。比如NanoZS粒径测量出现故障一般是不影响ZP测量的，而ZP测量故障一般也是不影响粒径测量的。而13度检测器设计是测量Zeta电位的，但可以测量粒径，这一点本人最近才发现，使用DTS5.10版本软件。不过我想若Zeta电位测量故障，这个13度检测器测量粒径肯定不行，这是不是造成影响了。呵呵。
还有，测量Zeta电位我认为不是什么动态光散射，马尔文工程师说过是测量电泳速率，与动态光是两回事。我看ISO13321：1991讲动态光散射，也只是提到测量粒径，与Zeta电位无关。我确实不知道如何根据光强布朗运动推导Zeta电位，我认为电泳光散射是测量粒子电泳速率而不是光强相关性，你说呢。


DLS中相关方程分析和频率分析都在最新的ISO24412中有所定义，都是ISO认可的方法，只不过前者使用比较普遍，后者使用比较少（Horriba和Microtrac在使用）。检测方法的建立不存在理论上的优略，但是仪器的好坏要用户来评判！
对，最新的ISO22412中对频率分析是有定义的，这标准是今年2008年出版的，而名称为「粒径分析：动态光散射（DLS）」。一直使用的是于1996年出版的ISO13321「粒径分析-光子相关光谱(PCS)」。正如我之前所说，光子相关光谱法是动态光散射的其中一种，使用的理论不同，所以不能说哪种优胜，只能评价硬件的设计。

关于Malvern是否真正能够测量高浓度的样品，我不作评判。但是我使用Malvern德仪器检测最高浓度的样品是40%wtSiO2浆料（Slurry），完全乳白色。颗粒的大小为150nm，测试过程中光强被调节为总光强的3%，说明可以检测更高浓度的浆料样品。结果重复性非常好，这点可以从相图中看出来。我想Malvern可以检测如此高浓度的原因是样品池的厚度很小，不用很强的光源就可以穿过较浓的样品。
先说明我无意冒犯，免得他人的回帖带有攻击性。因为就算是马尔文自己出版的应用文件也只提及SiO2浆料的粒径浓度可以到达10wt%，而没有提及zeta电位的浓度，就算是他们自己选举提及的浓度例子Intralipid，从0.0001来到10%浓度分析后，也只提议用1%浓度。另现在所有的文献有关SiO2浆料，若使用的是穿透式电泳光散射技术，其浓度最高的也只是2wt%；如外国大厂Cabot Microelectronics Corporation，他们的测试也要稀释到1wt%左右，马尔文的应用文件也是用Cabot Microelectronics Corporation。若果阁下真的成功用马尔文Zetasizer Nano测试40wt%SiO2浆料的zeta电位的话，应该立即写论文介绍你的方法，因为这样对整个业界都有深远影响！或者将你的个案告诉马尔文公司，让他们于销售时可以大大声对客户说可以测量高浓度zeta电位。（因为真的有个案他们的销售说可以测试高浓度，但到最后才发现他没有说过高浓度zeta电位！）

我在实验中测过高浓度的样品，确实没见马尔文工程师宣传，就像他们没有宣传13度检测器也可以测量粒径一样。也许个案不能代表什么吧，不过我想有NanoZS的用户可以自己实验一下，测SiO2浆料看看。我不是销售，当初单位买仪器我也没有接触过马尔文的销售，只是看过马尔文的宣传资料，确实没有提到浓度方面的问题。

关于Herry方程，是Smoluchowski还是Huckel模型取决于Herry方程中F(Ka)的值是1还是1.5.如果是1.5那么为Smoluchowski近似（水性溶剂）,如果为1.0为Huckel近似（有机溶剂）。这个在Malvern的ZetasizerNano中都提供给用户。上面的帖子中说没有不知道使用的是那个Malvern的仪器型号？
我的帖子没有说过「没有」！根据IUPAC的报告最初计算电泳淌度是根据电渗速度的相反，而其中的方程是 Smoluchowski。当表面导电性和浓度极化都不用考虑时，应该使用Henry方程。所以Henry在计算方程时得出F1(Ka)为1.5时等同Smoluchowski方程，而F1(Ka)为1.0时等同Huckel方程。

Malvern检测zeta电位使用得相分析方法而不是频率方法从结果相图（phase plot）中就可以看出来，不是相分析哪里来的相图？更多的不想说了，不是在做广告。
我个人完全不明白最后这段的意思。每一个帖子都没有人说过马尔文不是用相位分析吧？你不想做广告，那我帮你吧，其实马尔文zeta电位最强的是M3-PALS技术，你也说说其它厂家的优点吧！

其实应该知道相位位移与频率位移分析的目的是一样的，都是测频率变化。因为Zeta电位是通过测电泳速率得到的，根据多普勒效应，光速频率有变化，激光射到运动的电泳粒子上频率会发生变化。但是若粒子电泳速率很小，则频率位移也很小，我们知道很小的频率变化难以精确测量，而相位测量的灵敏度就高了，所以Malvern NanoZS测量Zeta电位实际上综合使用了频率位移+相位位移。并不是只用相位分析来测量Zeta电位，马尔文的培训PPT中讲这一点。

最后，我只想说什么是客观？客观是要多方面分析，每一种技术都有其优点和缺点，当然做销售的只想说出自家的优点，而缺点都是其它厂家的仪器，就算使用同一技术，也是其它厂家有问题。但这里我一直相信讨论的是技术，技术是没有对错，但如果以做销售的的想法来讨论就没趣了。若果话题没趣，对我个人来说再讨论也没有意思。