動的光散乱法の測定原理

1. ブラウン運動とは

ブラウン運動は熱運動によって引き起こされる運動で、溶液中の粒子と溶媒分子がランダムな衝突によってランダムな移動が生じ、浮遊粒子は溶液中に拡散していきます。その動きは、大きな粒子では遅く、小さくなるほど速くなります。一定の温度で所定の粘度を持つ溶液において、球状粒子の拡散の速度つまり拡散係数(D)は次のアインシュタイン・ストークスの式に示されるように粒子径と反比例する関係にあります。

KB = ボルツマン定数(1.38 x 10-16 erg/°K)
T = 温度(°K)
η = 希釈液粘度(平衡時)
d = 球直径(cm)

溶液中の粒子径に関する情報は、球状粒子と仮定すれば、粒子の拡散係数を測定することで得られます。したがって、動的光散乱法で測定される粒子径は、有効径になります。