Laserdiffactie

Laserdiffactie, ook wel laser diffractie genoemd, is een analytische techniek voor het bepalen van deeltjesgrootteverdeling in suspensies, emulsies en droge poeders. Een laserstraal passeert het monster en het patroon van verstrooide straling hangt af van de deeltjesgroottes. De omgekeerde berekening levert een grootteverdeling, meestal uitgedrukt als volumeverdeling (Dv) of als aantalverdeling. De techniek is breed toegepast in de farmacie, voedingsmiddelen, keramiek en materiaalkunde omdat zij snel en over een groot bereik kan meten.

Principes: de intensiteit van het verstrooide licht wordt gemeten als functie van de scatteringhoek θ. Voor bolvormige deeltjes kan de verspreiding worden beschreven met Mie-theorie; in sommige gevallen volstaat een Fraunhofer- of Guinier- benadering. Het instrument zet de meetgegevens via inverse algoritmes om in een grootteverdeling, waarbij vaak wordt aangenomen dat de deeltjes ongeveer sferisch zijn. De resultaten zijn meestal volumegebaseerd, met mogelijke omzettingen naar aantal- of oppervlakteverdeling.

Instrumentatie en uitvoering: een laserbron, een monsterkamer en een detectorarray registreren I(θ) over een reeks hoeken. Verdunning kan nodig zijn om multiple scattering te voorkomen. Belangrijke input zijn de brekingsindex van de deeltjes en het oplosmiddel, en calibratie met referentiestandaarden. De techniek vereist doorgaans heldere monsters en weinig troebelheid.

Toepassingen en beperkingen: laserdiffractie is geschikt voor een breed scala aan deeltjesgroottes en levert snel een volumegebaseerde verdeling. Voordelen zijn snelheid en gebruiksgemak; beperkingen omvatten aannames over deeltjesvorm (veelal sferisch), gevoeligheid voor de brekingsindex en concentratie, en mogelijke verstoringen door multiple scattering die de nauwkeurigheid beïnvloeden.

---