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比表面及孔径分析仪百科

比表面及孔径分析仪
  比表面积测定分析有专用的比表面积测试仪,国内比较成熟的是动态氮吸附法,07年后,国内静态法比表面积及孔径分析仪也迅速发展起来。   比表面积检测其实是比较耗费时间的工作,由于样品吸附能力的不同,有些样品的测试可能需要耗费一整天的时间,如果测试过程没有实现完全自动化,那测试人员就时刻都不能离开,并且要高度集中,观察仪表盘,操控旋钮,稍不留神就会导致测试过程的失败,这会浪费测试人员很多的宝贵时间。 比表面测试方法根据测试思路不同分为吸附法、透气法和其它方法,透气法是将待测粉体填装在透气管内...   详细内容>>

  比表面积测定分析有专用的比表面积测试仪,国内比较成熟的是动态氮吸附法,07年后,国内静态法比表面积及孔径分析仪也迅速发展起来。

  比表面积检测其实是比较耗费时间的工作,由于样品吸附能力的不同,有些样品的测试可能需要耗费一整天的时间,如果测试过程没有实现完全自动化,那测试人员就时刻都不能离开,并且要高度集中,观察仪表盘,操控旋钮,稍不留神就会导致测试过程的失败,这会浪费测试人员很多的宝贵时间。 比表面测试方法根据测试思路不同分为吸附法、透气法和其它方法,透气法是将待测粉体填装在透气管内震实到一定堆积密度,根据透气速率不同来确定粉体比表面积大小,比表面测试范围小,精度低;其它比表面积测试方法有粒度估算法、显微镜观测估算法,已很少使用;其中吸附法比较常用且精度相对其它方法较高;

  吸附法的思路就是让一种吸附质分子吸附在待测粉末样品(吸附剂)表面,根据吸附量的多少来评价待测粉末样品的比表面大小。根据吸附质的不同,吸附法有低温氮吸附法、吸碘法和吸附其它分子等方法;较早使用的是后面吸碘法与其它大分子等方法,这几种方法在不同行业内被使用了较长时间;但由于吸碘法中使用的碘分子直径很大,不能进入许多小孔,测得的比表面积不完全,另外碘分子活性较高,对不少粉体不能适用,局限较大;压汞法,主要用来测试大孔孔径分布,使用的吸附质--汞有毒,比表面测试的精度低,很少使用了,在此不详述了。吸附其它气体分子的方法使用也极少。使用最广的为以氮分子作为吸附质的氮吸附法;氮吸附法由于需要在液氮温度下进行吸附,又叫低温氮吸附法,这种方法中使用的吸附质--氮分子性质稳定、分子直径小、安全无毒、来源广泛,是理想的且是目前主要的吸附法比表面测试吸附质。

  氮吸附法根据吸附过程和吸附质确定方式的不同又分为动态色谱法和静态法。

  动态色谱法是将待测粉体样品装在U型的样品管内,使含有一定比例吸附质的混合气体流过样品,根据吸附前后气体浓度变化来确定被测样品对吸附质分子(N2)的吸附量;

  静态法根据确定吸附吸附量方法的不同分为重量法和容量法;重量法是根据吸附前后样品重量变化来确定被测样品对吸附质分子(N2)的吸附量,由于分辨率低、准确度差、对设备要求很高等缺陷已很少使用;容量法是将待测粉体样品装在一定体积的一段封闭的试管状样品管内,向样品管内注入一定压力的吸附质气体,根据吸附前后的压力或重量变化来确定被测样品对吸附质分子(N2)的吸附量;

  动态色谱法和静态法的目的都是确定吸附质气体的吸附量。吸附质气体的吸附量确定后,就可以由该吸附质分子的吸附量来计算待测粉体的比表面或评价其性能。

  由吸附量来计算比表面的理论很多,如朗格缪尔吸附理论、BET吸附理论、统计吸附层厚度法吸附理论等。朗格缪尔吸附理论为单层吸附理论,适用的面较窄,仅在化学吸附等很窄的面有使用,对大多数物理吸附的表征误差大。其中BET理论在比表面计算方面在大多数情况下与实际值吻合较好,被比较广泛的应用于比表面测试,通过BET理论计算得到的比表面又叫BET比表面。统计吸附层厚度法主要用于计算外比表面;

  动态色谱法仪器中有种常用的比表面测试方法,叫固体标样参比法或叫直接对比法,国外此种方法的仪器叫做直读比表面仪。该方法测试的原理是用已知比表面的标准样品作为参照,来确定未知待测样品相对标准样品的吸附量,从而通过比例运算求得待测样品比表面积。以使用氮吸附BET比表面标准样品为例,固体标样参比法的依据是有2个:一、BET理论的假设之一在吸附一层之后的吸附过程中的能量变化相当于吸附质分子液化热,由此可以推出单层以后的吸附和粉体颗粒本身无关;二、在相同氮气分压(5%-30%)、相同液氮温度条件下,吸附层厚度一致;这就是固体标样参比法所得出的比表面值为什么与BET多点法得到的值完全一致的原因。
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2017/3/24 4:10:52