Střední velikost zrna ( částic) je charakteristická pro kompaktní nanomateriály a nanoprášky , která určuje specifika jejich vlastností a rozsahu.
Průměrná velikost zrn nebo částic v nanomateriálech a nanoprášcích se nejčastěji stanovuje pomocí elektronové mikroskopie a rentgenové difrakce . Elektronová mikroskopie je zároveň jedinou technikou, která umožňuje přímo měřit velikost částic nebo zrn. Všechny ostatní metody: rentgenová difrakce, sedimentace , fotonová korelační spektroskopie , ultracentrifugace , adsorpce plynu , filtrace plynu atd., jsou nepřímé. Všechny metody mají omezení v použitelnosti a žádnou z nich nelze nazvat univerzální. Elektronová mikroskopie je tedy lokální metoda a poskytuje informace o velikosti částic nebo zrn pouze přímo v oblasti pozorování, takže oblast zkoumané látky nebo materiálu musí být reprezentativní a charakteristická pro celou látku. V praxi se rozsah naměřených velikostí pohybuje od jednoho nanometru do desítek mikronů .
Z nepřímých metod je nejinformativnější studium difrakce rentgenových fotonů, které umožňuje určit průměrnou velikost zrn v objemu látky – oblasti koherentního rozptylu. Průměrná velikost vypočítaná z rozšíření difrakčních píku leží pro tuto techniku v rozsahu 3–150 nm. Aplikaci metody komplikuje skutečnost, že rozšíření difrakčních píků může být způsobeno nejen malými částicemi (velikost menší než 150 nm) nebo zrny, ale také deformačními distorzemi krystalové mřížky a nehomogenitou látkového složení. nad jeho objemem. Proto je při interpretaci dat rentgenové difrakce nutné oddělit příspěvky velikosti, deformace a nehomogenního rozšíření do experimentálně pozorované hodnoty a pro odhad průměrné velikosti zrna použít pouze rozšíření velikosti. Velikost částic určená difrakcí je typicky asi o 15–20 % menší než velikost určená elektronovou mikroskopií.
Sedimentace, fotonová korelační spektroskopie, ultracentrifugace, adsorpce plynu a filtrace plynu jsou použitelné pouze pro prášky a jejich výsledky jsou vysoce závislé na stupni aglomerace nanočástic. Fotonová korelační spektroskopie umožňuje určit velikost částic v rozsahu od 3 nm do 3 µm. Sedimentační metodu lze použít ke studiu částic větších než 50 nm. V technikách adsorpce plynu a filtrace plynu se průměrná velikost částic odhaduje ze specifického povrchu prášku. Adsorpce plynu a filtrace plynu jsou použitelné pro měření specifického povrchu prášků s průměrnou velikostí částic větší než 15 nm a větší než 100 nm.