在纳米粒度分析领域，动态光散射（DLS）技术因其对均匀稳定样品具有卓越的检测能力而被广泛应用，其理想检测范围通常介于几纳米到亚微米之间。然而，当面对具有沉降特性的大颗粒样品时，DLS技术的局限性便显现出来。正是为了突破这一技术瓶颈，百特仪器研发的BeNano 180 Zeta Max纳米粒度及Zeta电位分析仪创新性地引入了沉降法检测模块，成功将检测范围拓展至微米级别。

技术原理突破

BeNano 180 Zeta Max的核心创新在于其在光路系统的0°角位置设置了高精度PD检测器。该设计通过实时监测样品透射光强度的动态变化，结合经典的斯托克斯沉降定律，建立起了一套完整的沉降法粒度检测方案。该方法的核心方程如下：

沉降速率 = (2r²(ρ_p - ρ_f)g) / (9η)

其中关键参数包括实验温度下分散介质的折射率、密度和粘度，以及颗粒物本身的折射率和密度。这些参数的精确获取是保证测试结果准确性的基础。

实验设计与方法

本研究以硅酸锆锆粉末为分析对象，采用多仪器联用的综合检测方案：

• 使用BetterPyc 380多功能真密度仪精确测定样品密度

• 通过BeNano 180 Zeta Max进行沉降法粒度分析

• 采用Bettersize 2600激光粒度分析仪进行对比验证

结果与讨论

沉降法检测数据显示出优异的重复性，三次独立测试的D50值相对标准偏差控制在5%以内，证明了该方法具有良好的实验重现性。从粒度分布曲线可以看出，沉降法所得结果与激光粒度仪检测数据具有高度一致性，两种方法相互验证了结果的可靠性。

表1 沉降法三次重复测试关键参数对比

技术优势与应用前景

BeNano 180 Zeta Max采用的沉降法检测技术，有效弥补了传统动态光散射技术在大颗粒检测方面的不足。其检测范围可覆盖1-100微米，特别适用于具有沉降特性的颗粒体系分析。该方法不仅适用于硅酸锆锆等陶瓷材料，在金属粉末、药物颗粒、矿物填料等领域的粒度分析中同样具有广阔的应用前景。

结论

本研究通过系统的实验验证表明，BeNano 180 Zeta Max纳米粒度仪集成的沉降法检测模块，能够提供准确、可靠的粒度分析结果。该方法与激光粒度法形成良好的互补关系，为宽分布颗粒体系的全面表征提供了新的技术手段，体现了百特仪器在粒度分析领域的技术创新实力。