Измерение размеров наночастиц DLS

[arteomng]

А вы ее разбавьте хотя бы 1:1000 и понаблюдайте за стабильностью.

Такие концентрации мы обычно и исследуем. Визуально система остается стабильной очень долгое время (но мутнеет тем сильнее, чем больше концентрация)

[VladimirMSK]

VladimirMSK Спасибо большое за ответ!
Мы хотим создать установку (не дорогую) для измерения гидродинамического радиуса, ну еще концентрацию было бы не плохо измерить. Вы не могли бы порекомендовать литературу, схемы, ссылки и т.п. что может помочь в создании установки.
С уважением, Артем

ответил в личку.

[VladimirMSK]

Сделал небольшую работу по оценке разрешающей способности DLS. На смеси двух типов латексов посмотрел, при каких условиях второй размер виден и хорошо измеряется методом DLS. Наночастицы 32,5 нм и 135 нм разрешил хорошо. Наночастицы 70 нм и 135 нм разрешить не удалось, измеряется средний размер.

При различии в размерах в 3-4 раза метод DLS "разрешает" достаточно хорошо и уже при небольших концентрациях одной из мод.

[AndreyS]

Сделал небольшую работу по оценке разрешающей способности DLS. На смеси двух типов латексов посмотрел, при каких условиях второй размер виден и хорошо измеряется методом DLS. Наночастицы 32,5 нм и 135 нм разрешил хорошо. Наночастицы 70 нм и 135 нм разрешить не удалось, измеряется средний размер.

При различии в размерах в 3-4 раза метод DLS "разрешает" достаточно хорошо и уже при небольших концентрациях одной из мод.

"Разрешающая способность" зависит от угла рассеяния (если это одноугловой DLS), длины волны, размеров частиц (а не только разницы в оных) и соотношения концентраций. И как результат - обычно изменяется нелинейно с изменением разницы размеров.
Можно еще добавить про шаловливость ручек при использовании контина, но это слишком индивидуальный параметр.

[VladimirMSK]

"Разрешающая способность" зависит от угла рассеяния (если это одноугловой DLS), длины волны, размеров частиц (а не только разницы в оных) и соотношения концентраций.

Планирую сделать измерения и при варьировании указанных параметров.

[AndreyS]

Планирую сделать измерения и при варьировании указанных параметров.

Я бы рекомендовал сначала сделать теоретический рассчет, а потом сравнить с экспериментом.

[Polychemist]

Присоединяюсь. А если ещё в рассчитанную ACF ввести небольшую случайную ошибочку, в CONTIN (а это действительно похоже на него) можно получить довольно занимательные результаты.

[AndreyS]

Не нужно там никаких ошибочек, достаточно с выбором каналов поиграться не обращая внимания на residuals (как там они по русски?) и можно набрать богатый набор разнообразных распределений. Вплоть до тримодальных. А уж если у ACF еще и статистика низкая.. )

[VladimirMSK]

Не нужно там никаких ошибочек, достаточно с выбором каналов поиграться не обращая внимания на residuals

Вот, как раз, устойчивость результата обработки КФ по отношению к изменению числа каналов (в разумных пределах) характеризует надежность (достоверность) получаемого результата. Residuals - хорошая характеристика надежности (достоверности) результата, как же на нее не обращать внимания.

[AndreyS]

Вот, как раз, устойчивость результата обработки КФ по отношению к изменению числа каналов (в разумных пределах) характеризует надежность (достоверность) получаемого результата. Residuals - хорошая характеристика надежности (достоверности) результата, как же на нее не обращать внимания.

И как Вы обращаете внимание на Residuals?

[AndreyS]

..к изменению числа каналов (в разумных пределах)..

Я, собственно, о том, что если изменять не совсем в разумных пределах, то можно получить самые разные результаты. А так как residuals практически никогда и никто не требует (даже CF обычно не требуют), то результат полностью лежит на совести оператора.

[VladimirMSK]

Я, собственно, о том, что если изменять не совсем в разумных пределах, то можно получить самые разные результаты. А так как residuals практически никогда и никто не требует (даже CF обычно не требуют), то результат полностью лежит на совести оператора. :)

Это да. В общем-то, как и везде, не разбирающегося человека могут обмануть если бессовестный исполнитель делает работу. Я надеюсь, мы обсуждаем здесь, как получить максимально достоверный результат измерения или сделать оценку достоверности измерения.
На резиудалс я посматриваю краем глаза, для собственного спокойствия и если что-то не так, то предупреждаю о не высокой достоверности результата.
Вот, например, такой результат

resid.jpg

Основной вклад в рассеяние от частиц порядка 800 нм, но присутствуют и другие частицы, вероятно, точность измерения частиц 800 нм невысока. Резидуалс говорит, что, вообще, заложенной в метод теорией, данная КФ описывается далеко неидеально - надо что-то дописывать к сумме экспонент при фитовании.
Амплитуда резидиулсов невысока (в сравнении с КФ) - это немного успокаивает.
Я еще знаю, что в этом образце есть эффект тепловой линзы, вероятно, это он сказывается в резидиулсах.

[AndreyS]

Это то, о чем я уже писал - нету хорошей базовой линии, поэтому residuals пляшут для больших лагов. Где-то до 0,5 все выглядит практически идеально, а вот потом...

[VladimirMSK]

Это то, о чем я уже писал - нету хорошей базовой линии, поэтому residuals пляшут для больших лагов. Где-то до 0,5 все выглядит практически идеально, а вот потом...

Конкретно для этого образца изменение числа каналов в разумном диапазоне не влияет на измеряемый основной размер (800 нм) и существенно на вид резидиулсов, "гуляют" размеры, вклады от которых в рассеяние малы. Это придает уверенности, что измеряется "правильный" средний размер, за который можно поручиться, с оговоркой, что образец не идеально монодисперсный.
Базовая линия пляшет, это факт. Причину однозначно, думаю, не установить. Может быть есть какое-то взаимодействие между частицами, возможно, образовалось какое-то количество крупных агрегатов, может причина в тепловой линзе, а может что-то и еще.

all2.jpg

Вот в таком образце выбор каналов уже существенней влияет на получаемый результат. При этом в микроскоп никаких больших частиц (55 мкм из DLS) не видно. Вероятно, какое-то взаимодействие между частицами.

[AndreyS]

Видите ли, форма распределения этих самых резидюалсов говорит только о качестве фиттинга, ничего более. Если сюда забредет кто-либо, занимающийся численными методами, он сможет объяснить нюансы гораздо лучше. Важно, что если даже некачественный фит даст удобоваримый конечный результат это не делает его (фит) приемлимым.
В этом и состоит особенность DLS - с одной стороны, даже из некачественной/неаккуратной ACF можно извлечь требуемый результат (только степень его достоверности будет под большим вопросом), а с другой стороны, даже нормально снятая ACF может быть неправильно обработанна и получится ерунда.

[VladimirMSK]

Видите ли, форма распределения этих самых резидюалсов говорит только о качестве фиттинга, ничего более.

Как мне кажется, форма распределения резидиулсов может сказать, является ли измеренная КФ суммой экспонент (как в теории заложенной в DLS - частицы не взаимодействуют, сферичные, броуновское движение и т.д.) или суммой экспонент ее не зафитовать и нужны еще какие-то функции, обоснованные теорией. В первом случае (КФ- сумма экспонент) - резидуалс будет выглядеть как белый шум, во втором ( частицы не вписываются в заложенную теорию DLS) - в резидуалс будут характерные отклонения (синусоподобные или что в этом роде).

[Polychemist]

На мой взгляд, не совсем так. "Синусоиды" могут свидетельствовать об ущербности программы или её пользователя. Идеальный фит может свидетельствовать просто о большем числе подгоночных параметров (переменная Grid в CONTIN), получаемое при этом решение не будет иметь особой пользы. Рассуждения об этом есть в мануале CONTIN-а, рекомендую. Там главная идея - думать головой, сопоставлять полученные решения с физикой/химией процесса, электронной микроскопией и здравым смыслом...

[Jinn]

Практический вопрос. Требуется изучить распределение частиц по размерам в высококонцентрированных (практически предельных... порядка 70% объемных) методом динамического светорассеивания (на Малверне). Предполагаю, что разбавление эмульсий может привести к изменению дисперсности в результате десорбции низкомолекулярных эмульгаторов и частичной коалесценции капель. Предполагаю, что подстабилизация высокомолекулярным ПАВ (например, поливиниловым спиртом) это может предотвратить. У кого-нибудь есть опыт сравнения (данным методом) дисперсности эмульсий при различном разбавлении?

[VladimirMSK]

Практический вопрос. Требуется изучить распределение частиц по размерам в высококонцентрированных (практически предельных... порядка 70% объемных) методом динамического светорассеивания ...

Можно попробовать без разбавления при измерении в так называемой схеме обратного рассеяния (BackScattering). Можно будет сравнить разбавленный и не разбавленный.

[radistkaKat]

Владимир, добрый день!

Я являюсь магистром НИУ МЭИ, провожу эксперименты по получению металлических частиц методом электрического взрыва проводников в воде. Хотела бы узнать, если ли возможность, с Вашей помощью, провести анализ полученных частиц(необходимо узнать рапределение частиц по размерам).

Очень жду от Вас ответа и надеюсь на взаимовыгодное сотрудничество.

С уважение, Екатерина.