比表面分析儀低溫吸附法吸附質(zhì)氣體的選擇
閱讀：2651 發(fā)布時間：2012-12-5
氣體吸附法測定比表面積原理,，是依據(jù)氣體在固體表面的吸附特性,，在一定的壓力下，被測樣品顆粒（吸附劑）表面在超低溫下對氣體分子（吸附質(zhì)）具有可逆物理吸附作用,，并對應(yīng)一定壓力存在確定的平衡吸附量,。通過測定出該平衡吸附量，利用理論模型來等效求出被測樣品的比表面積,、孔容積及孔徑分布。
高純氮?dú)庖约耙旱ɡ鋮s劑）因其易獲得性和良好的可逆吸附特性,，成為zui常用的吸附質(zhì),，廣泛用于比表面積的測定。對于孔道較小,，擴(kuò)散較慢的微孔樣品,，如：分子篩及活性炭等樣品；以及比表面積較小的樣品,，如：天然礦石,，有機(jī)材料等,，氮?dú)庾鑫綒怏w存在局限性，可以選擇氬氣,，二氧化碳?xì)?，氪氣等做吸附氣體。
氬氣作為吸附氣體可以在87K液氬溫度或者77K的液氮溫度下在材料表面發(fā)生穩(wěn)定吸附,，在分子篩樣品微孔測試方面廣泛應(yīng)用,。主要存在以下三方面原因：
1.氮分子是極性分子且存在四極偶距，加強(qiáng)了吸附質(zhì)分子與不均勻的分子篩孔壁之間的作用力,，容易發(fā)生特性吸附,，給識別不同孔徑分子篩帶來難度；相對氮分子,，氬氣分子是球形的非極性的單原子分子,，能得到更的微孔分布。
2.對于一個確定的孔寬,，氮?dú)獗葰鍤庑枰偷腜/P0,。故選用氬氣做吸附氣體，微孔吸附能在較高的P/P0點(diǎn)進(jìn)行,，有利于提高測試精度,。
3.氬氣可以選在87K的液氬溫度吸附，提高冷浴的溫度,，有利于縮短平衡時間,，提高測試效率。
氬氣做吸附氣體測試其局限性在于孔徑大于12nm后毛細(xì)凝聚就會消失,，所以,，一般只能用于微孔測試。
對于微孔較多的活性炭樣品,，可以選擇用二氧化碳做吸附質(zhì),，在冰點(diǎn)吸附，主要用于活性炭飽和吸附能力的測試,。二氧化碳的冰點(diǎn)（273K）吸附相對氬氣,、氮?dú)獾奈綔囟龋?7K或者87K）提高了很多，大大提高了氣體擴(kuò)散速度,。故對活性炭樣品,，選擇二氧化碳在冰點(diǎn)吸附，具有效率高,，易擴(kuò)散,，容易得到飽和吸附量的特點(diǎn)，更適合于活性炭飽和吸附能力的測試,。但是,，二氧化碳冰點(diǎn)的飽和蒸汽壓（3485.3KPa）太高,，只能在微孔范圍內(nèi)吸附，不能達(dá)到更高P/P0壓力點(diǎn),，除非選用高壓吸附儀,。
對于比表面積較小的金屬粉末，有機(jī)材料以及一些天然的礦石可以選用氪氣做吸附氣體,。
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