Броуновское движение

В результате броуновского движения под действием постоянных столкновений молекул жидкости с диспергированными частицами они также приходят в совершенно хаотичное, разнонаправленное движение.

21

Интерференция рассеяного луча

Излучение рассеивается от каждой движущейся в результате броуновского движения частицы, вызывая изменения в частоте рассеянного света

22

МЕТОДЫ

•Статическое рассеивание света

(СРС= лазерная дифракция)

–Основано на свойствах рассеивания света

–Диапазон измерений: от нескольких нм до нескольких мм

•Динамическое рассеивание света (ДРС)

–Основано на эффекте Броуновского движения, эффекте Допплера

–Диапазон измерений: 1нм-несколько μм

23

Динамическое рассеяние света (DLS)

При динамическом рассеянии света для определения размера частиц используется изменение интенсивности рассеяния во времени.

24

Временная автокорреляционная функция

Для больших времен корреляция отсутствует, и автокорреляционная функция равна квадрату средней интенсивности рассеяния

Релаксация микроскопических флуктуаций концентрации к равновесному состоянию может быть описана первым законом Фика

25

Корреляционная функция интенсивности рассеянного света имеет вид:

Волновой вектор флуктуаций концентрации описывается выражением:

Автокорреляционная функция рассеянного света

26

Основные идеи метода динамического рассеяния света

Броуновское движение дисперсных частиц или макромолекул в жидкости приводит к флуктуациям локальной концентрации частиц.

Коэффициент диффузии частиц обратно пропорционален характерному времени релаксации флуктуаций интенсивности рассеянного света.

Размер частиц рассчитывается по формуле Стокса- Эйнштейна, которая связывает размер частиц с их коэффициентом диффузии и вязкостью жидкости.

27

28

29

Гидродинамический радиус

Когда диспергированная частица движется в жидкой среде, тонкий, электрический дипольный слой зачастую налипает на ее поверхности.

30