DYNAMICS에서 polydispersity의 정의는 무엇입니까? - WKB319096

소개

다분산도는 입자 크기의 균질성 수준을 나타냅니다. 균질성 수준이 높으면 입자의 크기가 사실상 동일하거나 단일 분산으로 간주될 수 있습니다. 다분산도 백분율이 15% 미만이면 균질성 수준이 높은 것으로 간주됩니다. 다분산성은 동적 광산란 기술로 해결할 수 없는 여러 가지 종(크기 차이가 5배 미만인 종은 해결할 수 없음)이 존재하기 때문에 발생합니다. 100% 단량체(Monomer)를 포함하는 피크는 단량체(Monomer):8량체의 혼합물을 포함하는 피크보다 작은 다분산성을 가집니다.

분산 대 다중분산

문헌이나 기술 문서에서 찾을 수 있는 다양한 정의를 구분하는 것이 중요합니다. 분산도(Đ)는 IUPAC에서 중합도로 정의하며, 이전에는 Polydispersity Index(PDI)라고 불렸습니다. 이는 Đ = Mw/Mn으로 정의되며, 여기서 무게 평균 및 수 평균 몰 질량을 사용합니다. 정적 광산란(더 큰 종에 대해서는 여러 각도에서)은 중량 평균 몰 질량의 제1원리 측정입니다. 동적 광산란(DLS) 분석의 경우, 대신 Cumulants %Polydispersity 또는 Regularization %Polydispersity를 참조하며, 여기서 몰 질량은 사용되지 않고 DLS decay 함수의 데이터 스트림이 사용됩니다. DYNAMICS User's Guide 및 이 관련 Guide Article, Why is the details.을(를) 참조할 수 있습니다.

DYNAMICS의 %PD, Polydispersity Index에 대한 정의

DYNAMICS에서 단순히 "%PD"로 표시되는 Cumulants %Polydispersity(Cumulants %PD)의 경우, 계산은 ISO 22413(2017) 및 이전 버전을 따릅니다.

여기서 µ₁은 첫 번째 누적물이고 µ₁은 두 번째 누적물입니다.

모든 제조업체에서 Cumulants %PD(적분 %PD)에 대한 ISO 정의를 사용하지만, Cumulants 계산 방법은 제조업체 및 알고리즘에 따라 다를 수 있습니다. 일반적으로, 누적란트 확장은 평균 감쇠 속도(즉, 단일 모드 크기 분포)를 가정하고 분포의 모멘트를 계산합니다.

여기서

Wyatt Technology가 첫 번째 및 두 번째 누적물을 계산하는 방법에 대한 자세한 내용은 DYNAMICS User's Guide("DYNAMICS 사용자 안내서")를 참조하십시오.

Cumulants Polydispersity Index (PD Index)는 %PD / 100으로 제공됩니다. DYNAMICS의 경우 Cumulants의 최대값은 57%입니다. 이 값을 초과하면 DYNAMICS는 행 2에 대해 아래와 같이 "Multimodal"을 보고합니다.

DYNAMICS에서 Cumulants 기반 데이터는 Radius(반경), %PD(%PD) 및 PD Index(PD 지수)로 보고됩니다. 정규화 기반 데이터의 경우, Datalog 그리드는 DYNAMICS가 여러 정규화 피크를 비닝하는 데 사용하는 Datalog Grid를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하여 Peak Range Settings에 의해 정의된 피크 범위 설정에 의해 정의된 "Range X"에서 결과를 비닝합니다.

위의 예제 테이블에는 정규화 반경 및 정규화 %Pd가 표시되어 있습니다. 정규화 %Pd의 계산은 Cumulants %PD와 다릅니다. 이 경우 다음과 같이 계산됩니다.

여기서 히스토그램 피크 너비입니다. 정규화 다분산도는 반경 분포의 표준 편차로 계산되며, 예를 들어 %Intensity에 가중됩니다. 그리고 정규화 다분산 지수는 Cumulants와 동일하게 %PD / 100으로 계산됩니다. 이 경우, 히스토그램 반경 분포의 표준 편차가 매우 넓으면 히스토그램 피크의 너비에 따라 0~100%+ 범위의 %PD가 가능합니다.

결론

일반적으로 %PD가 15% 미만이면 단분산으로 간주되며, 15~30% 사이의 값은 다소 단분산이지만 샘플의 특성과 ACF의 품질에 따라 달라질 수 있습니다. 30% 이상의 %PD는 다분산으로 간주될 수 있습니다. 이러한 값이 약간의 통찰력을 제공할 수 있지만, DYNAMICS의 데이터를 보고하기 전에 ACF의 품질을 평가하는 것이 중요합니다. DYNAMICS 8은 보고용 데이터의 적합성을 평가하기 위한 데이터 품질 지표를 제공합니다. 자세한 내용은 TN2008 Interpreting Autocorrelation Functions in DYNAMICS, TN2009 Utilizing Data Filters in DYNAMICS, TN2004 Hydrodynamic Radii Distributions, 및 TN2005 Cumulants versus Regularization Analysis를 참조하십시오.

부록: DYNAMICS의 이전 버전에 대한 참고 사항

위의 Cumulants %PD 및 PDI 정의는 6.10 버전부터 DYNAMICS에서 구현되었습니다. 두 번째 cumulant 계산에 대한 개선 사항은 DYNAMICS 7.7에서 구현되었으며, 이로 인해 DYNAMICS 7.7 이전 버전에서는 %PD가 다를 수 있지만, 이후 버전의 DYNAMICS에서 데이터 파일을 열고 다시 계산하여 데이터 로그 그리드를 업데이트함으로써 최신 버전에서 재계산할 수 있습니다. DYNAMICS 7.7에서는 Regularization PD Index도 Cumulants PD Index, 즉 %PD / 100과 일치하도록 설정했습니다.