颗粒分析的方法很多，但没有一种技术能“通吃”所有样品。激光衍射、动态光散射、库尔特法、沉降法、筛分法、电镜法，是常见的主流方法；此外还有NTA、图像分析、X射线沉降、超声衰减谱、飞行时间法、场流分离等专项技术。

一、常规六种：最常用的颗粒分析手段

1. 激光衍射法

原理：颗粒越细，激光散射角越大；通过测量散射光的角度和强度分布，反演粒度分布。

典型范围：约0.01–3500 μm，常规覆盖0.1μm–3mm。

主要应用：工业界最主流的粒度方法。制药原料药与辅料、吸入制剂、水泥建材、矿物加工、粉末涂料、颜料、食品、化妆品乳液等，支持干法、湿法和在线测量。

2. 动态光散射法（DLS）

原理：纳米/亚微米颗粒在液体中做布朗运动，散射光强度随时间涨落；通过自相关函数得到流体力学直径。

典型范围：约1nm–3μm。

主要应用：纳米颗粒和胶体体系的首选方法。纳米药物载体、蛋白质聚集体、疫苗佐剂、脂质体、聚合物胶束、纳米乳液等生物制药与胶体研究。

3. 库尔特法（电阻法/电感应区法）

原理：颗粒逐个通过小孔，排开电解液产生电阻脉冲；脉冲幅度与颗粒体积成正比，实现计数和体积分布测量。

典型范围：约0.2–1600 μm；小孔径管可下探至约200 nm。

主要应用：颗粒与细胞计数、体积分析的经典方法。血细胞计数、注射液不溶性微粒检测、乳剂和混悬剂表征、粉末与磨料计数、细胞与微生物分析。

4. 沉降法

原理：颗粒在重力或离心力下沉降，沉降速度与粒径平方相关；通过测量不同时间的浓度或沉降量反推粒度分布。

典型范围：重力沉降约2–50 μm；离心沉降可延伸至亚微米甚至约0.01 μm。

主要应用：陶瓷原料、涂料与颜料、水泥、地质沉积物、土壤、金属粉末等。在陶瓷和涂料行业有长期标准方法积淀。

5. 筛分法

原理：用一系列不同孔径的标准筛，通过振动把颗粒按能否穿过筛孔进行物理分离，再称量各筛层质量得到粒度分布。

典型范围：约20 μm–100 mm；电成形微孔筛可下探至约5 μm，但细粒级可靠性下降。

主要应用：大颗粒物料分级与质控的行业标准手段。矿业、建材砂石水泥、冶金、化工、食品面粉糖咖啡、医药颗粒剂等。

6. 电镜法（SEM/TEM）

原理：用聚焦电子束扫描或穿透样品，直接获得颗粒图像；通过图像测量单个颗粒尺寸，并观察形状、团聚和表面纹理。

典型范围：SEM对大于约50 nm的颗粒较适用；TEM分辨率更高，可测纳米级甚至近原子尺度。

主要应用：纳米材料、催化剂、颜料、石棉纤维、气溶胶颗粒等的形貌与尺寸参考表征；常作为纳米颗粒粒度测量的参考或仲裁手段。

二、专项六种：常规方法不够用时

7. 纳米颗粒追踪分析（NTA）

原理：用激光照射液体中的纳米颗粒，视频记录每个颗粒的布朗运动轨迹，从单颗粒位移计算流体力学直径，并给出数量浓度。

典型范围：约10 nm–1 μm，部分仪器可至约2 μm。

主要应用：多分散纳米体系，如环境与食品基质中的纳米颗粒、细胞外囊泡、蛋白质聚集体、纳米药物载体。相比DLS，能从大颗粒背景中分辨弱散射小颗粒，并给出数量基准分布。

8. 图像分析法（静态/动态）

原理：用光学成像配合软件，对成百上千个颗粒批量测量，获得数量基准的粒度分布和形状参数，如长径比、圆度。

典型范围：通常约8 μm以上；动态图像分析统计抽样能力更强。

主要应用：需要同时看粒度和形状的工业颗粒质控，如磨料、催化剂、塑料颗粒、不规则颗粒。静态法适合高分辨率形状信息，动态法适合连续流动中的统计抽样。

9. X射线沉降法

原理：用X射线穿过正在沉降的悬浮液，通过透射强度变化追踪不同时间、不同深度的颗粒浓度，再按斯托克斯定律反演粒度分布。

典型范围：重力模式约0.5–100 μm；离心X射线模式可下探至约0.1–5 μm。

主要应用：陶瓷原料、金属粉末、矿物、氧化铝、石英等无机材料的标准化粒度分析，已有ISO和ASTM标准。

10. 超声衰减谱法

原理：超声波穿过颗粒悬浮液时，颗粒对声波的吸收和散射形成衰减谱；衰减谱形状与粒径、浓度相关，通过模型反演粒度分布。

典型范围：约10 nm–3 mm，跨越纳米至毫米级。

主要应用：高浓度、光学不透明悬浮液和乳状液的在线/原位监测。浓浆、涂料、陶瓷浆料、食品乳液、结晶过程等，体积浓度可达0.1%–50%，通常无需稀释。

11. 飞行时间法（TOF）

原理：气溶胶颗粒在加速气流中，粒径不同则加速后速度不同；测量颗粒飞越两束激光已知距离的飞行时间，换算空气动力学直径。

典型范围：约0.2–700 μm，针对气溶胶颗粒。

主要应用：吸入制剂（DPI、pMDI）空气动力学粒度分布评价，直接关系药物肺部沉积部位；也用于环境气溶胶、雾化液滴和工业粉尘实时监测。

12. 场流分离（FFF）

原理：在无固定填料的细长通道中施加垂直方向的场，如交叉流、离心、重力或热场；不同粒径颗粒平衡位置不同，按尺寸高分辨率分离，再联用DLS、NTA、紫外或示差检测器表征。

典型范围：理论上约1 nm–100 μm，尤其擅长复杂多分散体系分离。

主要应用：环境纳米颗粒、生物大分子与蛋白聚集体、聚合物微粒、细胞外囊泡等复杂基质；分离条件温和，对脆弱或易团聚软颗粒友好。

除以上分析方法，还有共振质量测量 (RMM)、单颗粒电感耦合等离子体质谱 (spICP-MS)等可用于颗粒分析，后续将逐个解析。

颗粒分析的关键不是“哪台仪器更高级”，而是样品体系、关注指标和法规要求是否匹配。先明确你要的是粒度分布、数量浓度、形状、空气动力学直径，还是复杂体系分离信息，再选方法，结果才靠得住。