動的光散乱について

質問

ミセル粒径をはかるため、動的光散乱測定をおこないました。
一回目測定したら、3.5nmって出ました。
測定の再現性をみるため、同じサンプルをもう一度すぐに測ると5.3nm。
さらに続けてもう一回はかると、4.5nmってでました。

動的光散乱測定の再現性ってこんなものなんですか？
正しい値は、３回測定の平均をとるべきでしょうか？

回答No.2

rio2 · ベストアンサー

ミセル粒径（高分子ミセルなので大きめでしたが）の測定は、少し経験がありますが、DLS（動的光散乱）は可能でした。まず単純に、ゴミや不純物の徹底的な除去、異方性の問題（球状か棒状か異型か）、溶媒条件、素材の散乱係数、CMC（臨界ミセル濃度）について、積算回数といったことは大丈夫でしょうか？

>正しい値は、３回測定の平均をとるべきでしょうか？

これは、積算回数や測定回数をソフト上で選択できると思います。

DLSは装置によると思いますが、私が知っているものは数nm～10μm程度は測定範囲です。
3.5～5.3nm、ミセルとしては最小クラスのものでSDSのミセルは、炭素数12で単層球状の詰まった構造のものでこの程度です。

ミセルについては、TEM（透過型電子顕微鏡）で形状とおおよその粒径を見て、WAXS（広角X線散乱）と照らし合わせ、SAXS（小角X線散乱）で高次構造の判定を行いました。

お礼

回答ありがとうございます。
不純物の除去はしているつもりですが・・・ちょっと心配になってきました。
ミセルは球状ミセルだと予想しています。CMCより濃い濃度のはずなのでミセルを形成しているはずです。
積算回数は１００回なのですが、十分ですよね？

私の測定しているものは、炭素数１４なので、得られた結果は妥当な範囲だと思います。
ただ、他のミセルとサイズを比較したいのですが、3.5～5.3nmと値が変わってしまって困っています。他のミセルも、似たような数字なので、このレベルでぶれてしまうと、比較にならないのです。
動的光散乱で１nmの値の違いを議論することは難しいのでしょうか？

お礼のつもりが、さらに質問してしまい、申し訳ありません。

回答No.3

rio2

光散乱に詳しい友人と話しなましたが、50nm以下は難しいとの返答でした。高分子ミセルや逆層ミセル、ニ分子膜ならそこそこサイズがあるので事例が多いそうですが。ましてや流動性の高い物質ですし。
散乱なら、まずはWAXSで、他ではTEMで見てみてはいかがでしょうか？
過去に20～50nmの棒状ミセルを測定したときはこの2つで測定しました。データとしてはこれらを組み合わせて初めて信頼性の得られるものになると思うのでどれかひとつでは研究データとしては今ひとつなのは間違いありません。

お礼

わざわざ聞いていただき、ありがとうございます。
大変参考になりました。
事情により、とある濃度条件のときのサイズを知りたく、WAXSは検出下限以下でした。参考までに、という気持ちで、TEMでやってみます。
TEMだけだと、ちょうどミセルのど真ん中を切ったかどうかの保障は無く、信頼性のあるデータにはなりそうにはないですが・・・仕方無さそうですね。
回答、どうもありがとうございました。

回答No.1

inorganicchemist

動的光散乱は溶媒の粘性の影響を大きく受けると聞きます。また測定粒子の凝集（２次粒子）の影響もあります。

あとは物理的に、測定に用いている波長（数百nmですよね？）に比べて、測定対象が小さすぎるように思います。この大きさの領域なら、可能であればX線の小角散乱による粒径解析のほうが向いているように思います。

動的光散乱の再現性、妥当性に関しては、一度溶媒のみのブランク測定を、さらに可能な範囲での繰り返し再現性を見るしかないと思いますが、感覚的には、「測定範囲外」のものを測っている気がします。

お礼

X線散乱は、濃度の問題で、検出下限以下なんです(泣)。

ブランク測定はおこなってないので、やってみます。
わたしは普段は、乳化粒径のようなものを測っているので
こんな小さいサンプルをはかるのははじめてなんです。
やっぱり、測定範囲外なんでしょうか・・・

もうちょっと粘ってみて、妥当性、再現性がとれそうならこれでトライしてみます。
回答、どうもありがとうございました。