전기영동광산란(ELS)이란 무엇인가요?

전기영동광산란 Electrophoretic Light Scattering (ELS)는 용액 내에 분산된 입자들의 제타 전위(zeta potential)를 측정하기 위한 광산란(light scattering) 기술입니다. 이 방법은 산란된 빛에서 발생하는 도플러 효과(Doppler shift)를 이용하여 입자들의 이동 속도를 측정하고, 이를 통해 제타 전위를 구합니다.

ELS 측정 원리:

1. 레이저 분할: 레이저 빔이 빔 스플리터를 통해 입사 빔(incident beam)과 기준 빔(reference beam)으로 나뉩니다.
2. 입자 조명: 입사 빔은 샘플 입자들을 비추고, 기준 빔은 피에조전기 효과(piezoelectric effect)를 발생시키는 PZT를 통과하며, 반사경을 지나 12도 앞쪽 각도에서 산란된 빛과 결합됩니다.
3. 전기영동: 입자들이 전기장을 받으면 전기영동(electrophoresis) 현상이 발생합니다. 이때 산란된 빛의 주파수가 입사 빛에 비해 이동하며, 주파수 변화의 크기는 전기영동 속도(electrophoretic velocity)와 상관관계가 있습니다.
4. 주파수 변화 측정: 산란 신호가 감지된 후, 주파수 변화 및 전기영동 이동도를 측정하여 제타 전위와 그 분포를 구할 수 있습니다. 이때 **헨리의 방정식(Henry's equation)**을 사용하여 전기영동 이동도를 기반으로 제타 전위가 계산됩니다.

ELS는 입자의 전하 상태와 분산성을 파악하는 데 중요한 정보를 제공하는 기술로, 다양한 분야에서 입자 분석에 활용됩니다.

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