어떤 알루미나 나노 분말에서 TEM으로 관찰한 1차 입자의 지름은 약 30 nm, BET 비표면적으로부터 구형으로 가정해 구한 입경도 약 30 nm였다. 그런데 물에 분산시켜 동적 광산란으로 측정한 평균 입경은 약 400 nm였다. 이 결과의 해석으로 가장 적절한 것은 무엇인가?

정답: C. 1차 입자는 약 30 nm이지만, 액체 속에서는 다수의 1차 입자가 모인 약 400 nm의 응집체(2차 입자)로 움직이고 있다

BET법은 기체 분자가 닿는 표면을 세므로, 1차 입자가 점 접촉으로 모여 있어도 그 표면은 거의 전부 측정됩니다. TEM의 1차 입자 지름과 BET 입경(d = 6/(ρS))이 일치하는 것으로 보아, 1차 입자의 크기는 약 30 nm이고 내부의 기공 등도 적다고 생각할 수 있습니다. 한편 동적 광산란은 액체 속에서 함께 움직이는 입자 집합의 크기를 측정하므로, 약 400 nm라는 값은 1차 입자가 응집한 2차 입자의 크기를 나타냅니다. 닫힌 기공에는 기체가 들어갈 수 없으므로, BET법으로 표면적을 너무 크게 측정하는 원인이 되지 않습니다. TEM으로 1차 입자가 보이는 이상, 400 nm인 단결정이라는 해석도 맞지 않습니다. 분산제나 초음파 처리로 응집을 풀면 액체 속의 입경은 작아집니다.