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關(guān)鍵詞：毛細(xì)管樣品池,、高濃度顏料、粒徑

顏料是指能使物體染上顏色的物質(zhì),。顏料有可溶性的和不可溶性的,，有無機(jī)的和有機(jī)的區(qū)別。顏料的制造過程中會關(guān)注顏料顆粒的顏色,、著色力,、遮蓋力、耐光性、耐候性等等性能,，而這些性能和顏料顆粒的粒徑息息相關(guān),。

這個應(yīng)用中，我們使用動態(tài)光散射技術(shù)檢測了兩種高濃度顏料懸浮液的粒徑,。由于樣品的濃度較高,，透光性不好，我們使用了內(nèi)徑為1mm的毛細(xì)管樣品池進(jìn)行測試,。

原理和設(shè)備

動態(tài)光散射技術(shù)DLS是利用激光照射在樣品溶液或者懸浮液上,，通過光電檢測器檢測樣品顆粒布朗運(yùn)動產(chǎn)生的散射光波動隨時間的變化。利用相關(guān)器的時間相關(guān)性統(tǒng)計學(xué)計算可以得到相關(guān)曲線,，進(jìn)而得到顆粒的布朗運(yùn)動速度,，即擴(kuò)散系數(shù)D。通過斯托克斯-愛因斯坦方程,，我們把顆粒的布朗運(yùn)動速度和其粒徑DH聯(lián)系起來：

其中kB為玻爾茲曼常數(shù),，T為環(huán)境溫度，𝜂為溶劑粘度,，DH為顆粒的流體力學(xué)直徑,。

我們采用丹東百特公司的BeNano 90 納米粒度儀。儀器使用波長671nm,，功率50mW激光器作為光源,，設(shè)置在90度角的APD檢測器進(jìn)行散射光信號采集,。采用單模光纖進(jìn)行信號傳導(dǎo),，以最大程度的提高信噪比。

樣品制備和測試條件

檢測了兩種顏料體系,，一種為紅色另一種為黃色,，均分散水中。

通過BeNano 90內(nèi)置的溫度控制系統(tǒng)開機(jī)默認(rèn)測試溫度控制為25℃±0.1℃,。每一個樣品在放入樣品池后進(jìn)行至少三次測試,，以檢測結(jié)果的重復(fù)性和得到結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差。

測試結(jié)果和討論

通過樣品的原始散射光信號,，我們得到這些樣品的相關(guān)曲線：

圖1. 紅色樣品多次測試相關(guān)曲線

圖2. 黃色樣品多次測試相關(guān)曲線

圖1和圖2中可以看出,，兩個樣品的多次重復(fù)性測試的相關(guān)曲線重復(fù)性良好。顏色并沒有影響測試的原始信號,。

圖3. 紅色樣品的粒徑分布曲線

圖4. 黃色樣品的粒徑分布曲線

通過圖3和圖4可以看出,，兩個樣品粒徑分布都呈現(xiàn)寬分布，具有可以明顯區(qū)分的兩個粒徑分布峰,，較小的分布峰在幾十納米,，而大顆粒分布峰在幾百納米至微米級別。

我們將樣品在不同條件下多次檢測的結(jié)果列于下表中：

通過粒徑結(jié)果，我們可以看出兩個樣品都為納米級別,，2#樣品的粒徑更大一些但是分布相對較窄,。