【知识库】动态光散射测量中D10/D50/D90和Span定义详解

2026-07-10 13:09:12 马尔文帕纳科


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什么是D10、D50和D90?


动态光散射(DLS)用于表征纳米及胶体颗粒粒径,粒度结果可按光强、体积、数量三种维度输出,分别对应 Di、Dv和Dn:


  • Di(光强分布):基于颗粒散射光强度占比计算。

    大颗粒散射更强,易主导结果。光强分布是DLS的原始结果,仅需分散剂的黏度和折射率;

  • Dv(体积分布):基于颗粒体积占比。

    通过Mie理论,将光强分布转化为体积分布。除了分散剂的参数以外,还需要材料的光学参数(折射率和吸收率);

  • Dn(数量分布):基于颗粒数量占比。

    虽然软件可以提供数量分布,但根据ISO22412: 2025,不建议使用数量分布。如果需要数量分布,可以使用多角度动态光散射技术(MADLS)或者选择纳米颗粒跟踪技术(NTA)


以体积分布为例,对应的D10、D50和D90为:


  • Dv10:10% 体积颗粒粒径≤该值,代表细颗粒边界;

  • Dv50(中位径):50% 体积颗粒粒径≤该值,反映整体粒径水平;

  • Dv90:90% 体积颗粒粒径≤该值,限定粗颗粒上限。


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什么是Span?


Span(跨度)用于量化粒径分布宽度、评价颗粒均一性。体积分布对应的 Dv10、Dv50、Dv90 用于计算 Span。注意:对于纳米颗粒跟踪技术(NTA)来说,则是基于数量分布来计算Span。


DLS技术中Span计算公式:

  • Span越小,粒径分布越窄,颗粒均一性越好;

  • Span越大,大小颗粒差异越大,分布越宽、均匀性越差。


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在马尔文软件上如何调出Span?


以马尔文 Zetasizer 软件为例:

① 点击右上角配置“齿轮”,进入表格属性(如下图);

② 搜索 “Dv”,双击Dv10、Dv50和Dv90,搜索“Span“,双击Span,点击OK,即可添加在统计表中;


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注意事项及适用范围


  • 换算误差:DLS 体积分布由光强分布换算而来,宽分布 / 多峰样品反卷积误差较大;

  • 适用场景:DLS 的 Dv 与 Span 仅用于配方筛选、稳定性对比等定性分析,不建议用于定量质控或产品放行;

  • 精准替代:严格定量优先选激光衍射法,符合      ISO/ASTM 标准,数据更稳健。


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课代表总结


Dv10、Dv50、Dv90反映颗粒体积分布特征,Span 量化分布宽度,二者结合可高效评价样品粒径水平与均一性。马尔文的ZS Xplorer软件可便捷调取参数,助力研发;但需明确DLS 给出的Dv10、Dv50、Dv90和Span适合定性研究,严格质控建议选用激光衍射法,保证数据可靠合规。


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