比表面及孔隙度分析儀用于檢測與分析粉體材料的表面特性:
比表面:單位質量粉體的總表面積(m2 /g)
孔徑分布(孔隙度):單位質量粉體表面孔容隨孔徑的變化,包括總孔體積、平均孔徑、孔容-孔徑分布、最可幾孔徑等
氮吸附法
超細粉體表面十分復雜,對其表面積和孔徑分布無法直接測量,氮吸附法利用固體材料的低溫物理吸附特性,用氮分子做“量具”,測出粉末表面的氮氣吸附量,進而采用各種物理模型,準確計算出比表面及孔容-孔徑分布。
相關的國家和國際標準
ISO-9277 / GB/T19587-2004 氣體吸附BET法測定固態物質比表面積
ISO 15901-2:2006 / GB/T21650.2-2008 氣體吸附法分析介孔和大孔
ISO 15901-3 / GB/T---2009 氣體吸附法分析微孔
比表面及孔徑分析儀的分類
氮吸附儀的作用在于測出氮吸附量, 按測試原理不同可分為:
靜態法比表面及孔徑分析儀 動態法比表面及孔徑分析儀
靜態容量法 (采用壓力傳感器) 比表面測定 (直接對比法、 BET法)
靜態法 動態法
在密閉真空系統中,樣品管浸入液氮杜瓦瓶,改變氮 常壓連續流動的氦-氮混氣,通過改變氮/氦比例,獲得
氣壓力;壓力傳感器測出樣品吸附前后的壓力變化值, 不同氮分壓;熱導檢測器作為氮濃度傳感器,測出樣品
由此測出氮吸附量。 吸附前后氮濃度的變化,由此測出氮吸附量。
關于介孔孔徑分析和微孔孔徑分析
按孔徑尺寸分類,≤2nm稱為微孔,2-50nm稱為介孔,≥50nm稱為大孔
1. 介孔與大孔的孔徑分析(孔徑范圍 2-500nm)
從氣體吸附規律發現,在毛細孔引力的作用下,氣體分子可被吸入孔中并形成凝聚體,產生毛細凝聚現象所需的壓力與孔徑尺寸有定量對應關系,只要測出不同壓力下孔內填充的氣體量,便可計算出不同孔徑孔的體積及其分布。
2. 微孔總孔體積分析:
在介孔分析的基礎上,用t-圖法、DR法,推出﹤2nm 微孔的總孔體積。
3. 微孔孔徑分布的精細分析(孔徑范圍 0.35-2nm):
直徑<2nm的孔稱為微孔,在微孔的情況下,孔壁間的作用勢能相互重疊,對氣體的吸附能力比介孔大得多,要在很低的壓力下產生氣體的填充,介孔的分析模式已不適用,需用專門的微孔分析模型,如HK、FS、DFT等進行分析,才能得到微孔的分布曲線,對儀器軟硬件的要求比介孔分析復雜的多。
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