聚集态激光散射检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-03-13  

本检测系统介绍了聚集态激光散射检测技术,这是一种用于分析溶液中或气溶胶中颗粒、大分子或胶体聚集状态与动态行为的关键物性表征方法。文章从检测项目、范围、方法与仪器设备四个维度展开,详细阐述了该技术如何通过测量散射光强、角度分布及时间涨落来获取聚集体的尺寸、分布、形貌及相互作用等核心参数,为材料科学、生物医药、环境监测等领域提供关键数据支持。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

流体力学半径:通过动态光散射测量颗粒或聚集体在溶液中的平动扩散系数,进而计算得到的等效球体半径。

粒径分布:表征样品中不同尺寸颗粒或聚集体的数量或强度分布情况,反映体系的均一性与多分散性。

聚集速率常数:量化单位时间内颗粒相互结合形成聚集体的速度,是研究聚集动力学的核心参数。

第二维里系数:反映颗粒或大分子之间净相互作用力(吸引或排斥)的热力学参数,用于判断溶液稳定性。

聚集形态因子:通过静态光散射的角度依赖性分析,推断聚集体是致密球体、松散支化结构还是线性链状。

分子量/聚集态质量:利用静态光散射的绝对光强测量,确定聚集体或大分子在溶液中的重均分子量或质量。

扩散系数分布:基于动态光散射数据反演得到,直接反映样品中不同扩散速度组分的分布。

zeta电位:通过电泳光散射测量颗粒表面带电情况,预测胶体分散体系的稳定性与聚集倾向。

浊度/透光率:测量样品对入射光的总体衰减程度,快速评估悬浮液中颗粒物的总体浓度或聚集程度。

结构因子:分析散射强度随角度的变化,揭示聚集体内部的结构特征与空间排布信息。

检测范围

蛋白质与抗体聚集:监测生物制药过程中蛋白质分子的寡聚化、可逆/不可逆聚集,评估药物稳定性与安全性。

高分子溶液与凝胶:研究聚合物链的构象、交联过程、溶胶-凝胶转变及微观网络结构形成。

纳米颗粒分散体系:评估金属、氧化物等纳米颗粒在溶剂中的分散稳定性、团聚状态及表面修饰效果。

胶体与乳液:分析乳滴、微囊的粒径与稳定性,研究絮凝、聚并等过程。

病毒与疫苗颗粒:表征病毒载体、脂质纳米粒等疫苗递送系统的颗粒大小、均一性与聚集状态。

环境气溶胶与悬浮颗粒:监测大气或水体中PM2.5、微生物、微塑料等颗粒物的浓度与尺寸分布。

结晶与沉淀过程:在线监测溶液中晶核形成、晶体生长及沉淀聚集的动力学过程。

囊泡与脂质体:测定脂质双分子层结构的尺寸、分布及在刺激下的融合、分裂行为。

食品与饮料体系:分析果汁、牛奶、酱料中脂肪球、蛋白质聚集体或悬浮固形物的特性。

陶瓷与墨水浆料:优化浆料配方,通过检测颗粒聚集状态来控制流变特性与最终产品性能。

检测方法

动态光散射:通过分析散射光强随时间快速涨落的自相关函数,获取颗粒的扩散系数与粒径信息。

静态光散射:测量不同散射角度下时均散射光强的绝对强度和角度依赖性,用于测定分子量、尺寸和形状。

多角度动态光散射:结合多个角度的DLS测量,提高对多分散体系及非球形颗粒尺寸分布解析的准确性。

电泳光散射:在动态光散射基础上施加电场,通过测量带电颗粒的电泳迁移率来计算zeta电位。

背散射光探测:在大于90°的角度(通常173°)检测散射光,显著降低高浓度或浑浊样品中多重散射的干扰。

纤维光学探头式检测:使用插入式光纤探头直接浸入样品进行原位、在线测量,适用于过程监控与反应釜内检测。

3D交叉相关光谱:使用两束交叉的探测光和两个独立探测器,有效消除多重散射效应,实现浓分散体的直接测量。

跟踪式纳米颗粒分析:结合激光散射显微成像技术,直接跟踪单个纳米颗粒的布朗运动轨迹以计算粒径。

浊度法/透射法:测量入射光通过样品后的衰减,快速获得与颗粒浓度和尺寸相关的总体光学参数。

场流分级联用光散射:将场流分离技术与多角度光散射检测器联用,实现复杂多分散样品的高分辨率分离与在线表征。

检测仪器设备

动态光散射仪:核心设备,包含激光器、高灵敏度光电探测器(如APD或PMT)和数字相关器,用于测量粒径分布。

多角度激光光散射仪:配备多个固定或可移动角度的探测器,用于绝对分子量测定和形状分析。

zeta电位及纳米粒度分析仪:集成DLS和ELS功能,可同时测量粒径分布和表面电荷(zeta电位)。

凝胶渗透色谱联用多角度激光光散射仪:GPC/SEC系统与MALS检测器联用,用于分离后聚合物或蛋白质样品的绝对分子量测定。

在线过程分析系统

背散射光纤探头:采用特殊光学设计的光纤探头,适用于高浓度样品(如乳液、浆料)的原位实时监测。

纳米颗粒跟踪分析仪:利用激光照亮悬浮颗粒并通过显微镜摄像头捕捉其散射光点运动轨迹,进行单颗粒分析。

浊度计/浊度传感器:结构相对简单,用于连续监测液体样品的浊度变化,常用于水处理或发酵过程。

场流分离系统

高功率固态激光器

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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