流体力学半径
任何悬浮于液体的颗粒都会不停的作布朗运动,其运动的强度与环境有关,同时也与颗粒本身的大小有关:相同条件下,大颗粒的布朗运动缓慢,而小颗粒的布朗运动剧烈。1964年,Pecora 证明了实时波动的散射光可以在频域中产生一个分布,这个带宽就包含着颗粒运动的信息。实际上,该线宽Γ可以求出扩散系数DT,从而由扩散系数与粒径之间的关系,得出颗粒的大小。相等的半径可与测定的不同分子的扩散系数相对应。假设分子是球形的,则这种相同的半径就叫作分子的流体力学半径。
Stokes-Einstein关系:
DT =KT/3πηd
DT是平移扩散系数
d为粒子直径(流体力学直径:2Rh)
η为溶液粘度
K 为Boltzman 常数
动态光散射可以测量溶液中颗粒的扩散系数,故可以用来测定体系的流体力学半径;而对应于静态光散射技术的原理基于散射光强对散射角的依赖性,测得的为均方根回旋半径 (Rg)(这个相信你应该知道)
以下为一些图示,可以更直观的描述两者的概念,如想进一步了解,建议你看文献:
Relationship between the Hydrodynamic Radius and the Radius of Gyration of a
Polymer in Solution", Chong Meng Kok and Alfred Rudin, Makromol. Chem.,
Rapid Commun. 2, 655-659 (1981)