Dynamic Light Scattering (DLS)
Ayrıca şöyle bilinir: DLS, photon correlation spectroscopy, particle size measurement
Akışkan içindeki süspansiyon halindeki parçacıklar rastgele termal harekete (Brown hareketi) maruz kalır. Bir lazer ışını parçacık süspansiyonunu aydınlatır; parçacıklar ışın odağına girip çıktıkça saçılan ışık yoğunluğu dalgalanır. Küçük parçacıklar daha hızlı hareket eder (daha yüksek difüzyon katsayısı), hızlı yoğunluk dalgalanmalarına neden olur; büyük parçacıklar daha yavaş hareket eder, yavaş dalgalanmalara neden olur. Yoğunluk otokorelasyon fonksiyonu (yoğunluğun kendisiyle daha sonraki zamanlarda nasıl ilişkili olduğu), küçük parçacıklar için daha hızlı, büyük parçacıklar için daha yavaş azalır. Azalma hızını teoriye (Stokes-Einstein ilişkisi) uydurarak parçacık boyutu elde edilir.
Tam yöntemi oku
Bu bölümü okumak için ücretsiz hesapla giriş yapın.
Yöntem haritası
İlişkili yöntemlerin komşuluğu — keşfetmek için bir düğüm seçin.
Ne zaman kullanılır
Hızlı ölçüm: saniyeler ila dakikalar içinde boyut belirleme
Güçlü yönler & sınırlılıklar
- Tahribatsızdır ve minimum numune (~1 mL) gerektirir ve numune modifikasyonu gerektirmez
- Diğer yöntemlerin (optik mikroskopi) başarısız olduğu küçük parçacıklara (1-10 nm) duyarlıdır
- Otomatik cihazlar kalite kontrol için yüksek verimli yetenek sağlar
- Mutlak kalibrasyon gerektirmez; göreceli ölçümler güvenilirdir
- Küresel parçacıklar varsayar; küresel olmayan parçacıklar gerçek boyutları değil, eşdeğer küresel çapı verir
- Büyük agregalar çok güçlü saçılır, dedektörü doyurur; numuneler dikkatlice seyreltilmelidir
- Çoklu saçılma (konsantre süspansiyonlarda) tek saçılma teorisini geçersiz kılar; yaklaşık %10 hacim kesri ile sınırlıdır
- Boyut dağılımı çözünürlüğü çok geniş dağılımlar için zayıftır; sayı ağırlıklı ile yoğunluk ağırlıklı boyut önemli ölçüde farklılık gösterir
- Standart DLS ile 1 nm'nin altındaki veya 10 mikrometrenin üzerindeki parçacıkları güvenilir bir şekilde ölçemez
- Uygun numune filtrasyonunun ihmal edilmesi; toz parçacıkları saçılmaya hakim olur ve sonuçları saptırır
SSS
DLS hidrodinamik yarıçapı (hidrasyon kabuğunu içeren boyut) ölçer; TEM kuru parçacık çekirdeğini ölçer. Hidrofilik nanopartiküller için DLS boyutları %10-50 daha büyüktür. DLS sayı ağırlıklıdır; TEM genellikle yoğunluk/yoğunluk ağırlıklıdır, bu da geniş dağılımlar için farklı ortalamalar verir.
Hangi saçılma açısını kullanmalıyım?
90° saçılma açısı en yaygın olanıdır ve ileri saçılma karmaşıklıklarından kaçınır. Daha büyük açılar (120°-173°) çoklu saçılma artefaktlarını azaltır ancak sinyali düşürür. Açının seçimi parçacık boyutuna ve konsantrasyonuna bağlıdır.
Ortalama değil, boyut dağılımını nasıl ölçerim?
DLS'den elde edilen boyut dağılımları, otokorelasyon azalmasını bir modele uydurmaya dayanır (genellikle log-normal veya Gauss varsayılır). Çözünürlük sınırlıdır; CONTIN veya cumulants analizi, basit uydurmaya göre daha iyi dağılım çözünürlüğü sağlar.
Küresel olmayan parçacıkları ölçebilir miyim?
DLS, eşdeğer kürelerin parçacıklarının hidrodinamik yarıçapını ölçer. Çubuklar veya diskler için bu, gerçek boyutları değil, etkili bir boyut verir. Şekil belirlemesi için tamamlayıcı teknikler (TEM, AFM, SAXS) kullanın.
DLS, parçacıkların eşdeğer küreler olan hidrodinamik yarıçapını ölçer. Çubuklar veya diskler için bu, etkin boyut verir ancak gerçek boyutları değil. Şekil belirleme için tamamlayıcı teknikler (TEM, AFM, SAXS) kullanın.
Kaynaklar
- Pecora, R. (1964). Spectral distribution of scattered light from a suspension of particles. Physica, 30(11), 2055-2070. link ↗
- Berne, B. J., & Pecora, R. (1976). Dynamic Light Scattering: With Applications to Chemistry, Biology, and Physics. John Wiley & Sons. link ↗
- Bushell, G. C., Yan, Y. D., Woodfield, D., Raper, J., & Amal, R. (2002). On techniques for the measurement of the mass fractal dimension of aggregates. Advances in Colloid and Interface Science, 95(1), 1-50. DOI: 10.1016/s0001-8686(00)00078-6 ↗
Bu sayfayı kaynak gösterin
ScholarGate. (2026, June 3). Dynamic Light Scattering (DLS). ScholarGate. https://scholargate.app/tr/materials-science/dynamic-light-scattering
Hangi yöntem?
Bu yöntemi en yakın akrabalarının yanına koyup yan yana okuyun — kütüphane kitapları masaya serer; seçim sizindir.
- Atomik Kuvvet MikroskobuMalzeme bilimi↔ karşılaştır
- Yüzey Alanı (BET)Malzeme bilimi↔ karşılaştır
- Termogravimetrik AnalizMalzeme bilimi↔ karşılaştır