在纳米材料悬浮液、食品乳液、生物制剂等复杂分散体系的研发与生产中,稳定性是决定产品货架期与性能的核心指标。传统稳定性测试依赖肉眼观察或离心分离,存在灵敏度低、破坏性强的局限。而基于静态多重光散射(SMLS)原理的
多重光散射仪,通过非侵入式光学检测技术,为分散体系稳定性分析提供了高精度、实时动态的解决方案。

一、技术原理:光与颗粒的“微观对话”
当近红外光(波长880nm)穿透分散体系时,光子与体系中的颗粒发生散射。在低浓度透明体系中,透射光(T)强度直接反映颗粒浓度分布;在高浓度不透明体系中,后向散射光(BS)强度则揭示颗粒粒径变化。多重光散射仪通过双检测器同步捕获T与BS信号,结合移动检测头对样品进行垂直扫描(每20-40μm采集一次数据),构建出样品浓度与粒径随时间变化的“光学指纹图谱”。
二、核心优势:从定性观察到定量分析的跨越
1.无损原位检测:无需稀释样品或施加外力,避免破坏体系自然状态。某石油磺酸盐乳状液稳定性测试中,该技术成功捕捉到未磺化油微粒在储存15天后的0.3%透光率变化,验证了其优于传统离心法的灵敏度。
2.宽域检测能力:支持0.01μm-1mm粒径范围、0.0001%-95%体积浓度的样品分析。在3D打印陶瓷浆料研发中,该技术可同时监测纳米级磨料团聚与微米级气泡迁移,为配方优化提供多维数据。
3.动态稳定性量化:通过TSI(Turbiscan Stability Index)不稳定性指数,将分层厚度、粒子迁移速度等参数转化为0-100的量化评分。某疫苗乳剂稳定性测试显示,TSI值与货架期衰减率呈强线性相关(R²=0.98),为加速老化实验提供科学依据。
三、应用场景:跨行业的稳定性控制利器
1.制药领域:在脂质体纳米粒制备中,该技术可实时监测磷脂双分子层自组装过程,将粒径分布标准差从15%优化至3%。
2.食品工业:通过程序化温度扫描(4-80℃),模拟酸奶在冷链运输中的相分离现象,指导增稠剂用量调整,使析水率降低67%。
3.新能源材料:在锂离子电池浆料研发中,该技术可识别导电剂碳纳米管的絮凝临界点,将固含量均匀性提升40%,减少极片涂布缺陷。
从实验室研发到生产线质量控制,多重光散射仪正重塑分散体系稳定性测试的范式。其非侵入、实时、量化的特性,不仅缩短了配方开发周期,更通过数据驱动的决策模式,为高附加值产品的稳定性保障提供了技术基石。随着AI算法与光学传感技术的融合,未来该领域将向更高通量、更智能化的方向演进,持续推动材料科学向精密制造迈进。