当将粒度的光强加权分布转换为体积加权分布,且结果不同时,我们应该选择哪种表示方法?

2023年12月7日

除非是单峰的窄分布样品,该转换几乎总是使粒度的光强加权分布结果向小粒径方向偏移。这是因为在计算粒度的体积加权分布时,每个尺寸的光强贡献都会除以 d³×P,然后重新归一化,如果不考虑角散射因子 P 的影响,由于除以直径的立方,小颗粒的贡献被增强,而大颗粒的贡献被减小。因此,从光强加权到体积加权时总是出现向小粒径方向偏移,并且出于同样的原因(除以另一个d³),从体积加权到数量加权也会出现向小粒径方向偏移。

然而,在将光强加权转换为体积加权之前,必须确保光强加权的 DLS 结果有意义。此时需要注意两种情况:首先,最大的粒度峰超过5-7微米,几乎毫无意义,DLS 不适合测量如此大颗粒的粒度。自相关函数(ACF)基线的误差很可能是导致出现错误的大粒度峰的原因,建议重新检查 ACF,手动将基线调高,但不要超过0.5-1%,然后观察那个大峰是否消失。其次,在多个峰中,最小粒度峰(1-2纳米)也很可能是由 ACF 噪声产生的假峰。

事实上, DLS 测量产生的可靠多峰分布(四峰及以上)比较少见,只有三峰分布是经过独立验证的。如果最小粒度峰(1-2纳米)是假峰,那么在进行加权方式转换时,它会变成一个其实并不存在的主峰,这就是数量加权分布仅显示较小峰的原因。建议仅报告两个中间峰的结果。如果能排除几纳米附近的峰,则可将其余部分转换为体积加权,最大的峰在除以 d³×P 后将变为零,因此不会扭曲体积加权的结果。另外,还可以尝试输出结果,并手动剔除最小粒度峰后进行计算。

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