據(jù)耐克特粒度儀統(tǒng)計,在以往的粒度分析技術方法中,通常采用篩分或沉降法,。常用的沉降法存在檢測速度慢(特別是小顆粒),、重復性差、非球形顆粒誤差大,、不適用于混合物料(即顆粒的比重必須一致才能更準確),、動態(tài)范圍較窄等缺點。激光衍射法的發(fā)明,,*克服了沉降法的缺點,,大大降低了勞動強度,加快了樣品檢測速度(從半小時到一分鐘),。
激光衍射法測量顆粒大小的依據(jù)是:小顆粒對激光的散射角較大,,大顆粒對激光的散射角較小。通過測量散射角,,可以計算出顆粒的尺寸,。光學理論是以邁克爾斯理論和弗朗霍夫理論為基礎的。弗朗霍夫理論是大粒子米氏理論的近似,,即忽略米氏理論的虛子集,,假設粒子是不透明的;忽略了光散射系數(shù)和吸收系數(shù),,即所有分散劑和色散劑的光學參數(shù)都設為1,,因此數(shù)學處理簡單,對有色物質(zhì)和小顆粒的誤差較大,。同樣,,近似Michaelis理論不適用于乳劑。
另外,,根據(jù)瑞利散射定律,,散射光的強度與粒子直徑的六次方成正比,與散射光源波長的四次方成反比,。這意味著粒子直徑減小了10倍,,散射光強度減小了100萬倍!光源波長越短,,散射光強度越高,。
此外,由于小顆粒的散射角較大,,且主探測器的面積有限,,散射光只能以大45度(即大于0.5微米的顆粒)接收。那么,如何檢測出小顆粒,,克服小顆粒在主探測器作用范圍以外的光散射能量低的問題,,成為評價激光粒度分析技術的關鍵。