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貝士德儀器科技(北京)有限公司
中級(jí)會(huì)員 | 第12年

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如何選擇樣品的脫氣溫度和時(shí)間?

時(shí)間:2023/7/17閱讀:1492
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系統(tǒng)溫度越高,,分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)越快,,因此脫氣效果越好。
   通常儀器配備的脫氣站加熱溫度可達(dá)  400 ℃,,但是選擇脫氣溫度的首要原則是不破壞樣品結(jié)構(gòu),。一般來說,氧化鋁,、二氧化硅這一類氧化物的安全脫氣溫度可達(dá)  350 ℃,;大部分碳材料和碳酸鈣的安全脫氣溫度在 300 ℃左右;而水合物則需要低得多的脫氣溫度,。對(duì)于有機(jī)化合物,,也可以通過脫氣站進(jìn)行預(yù)處理,但是大部分有機(jī)化合物的軟化溫度和玻璃化溫度較低,,因此必須提前加以確認(rèn),。例如在醫(yī)藥領(lǐng)域常用的硬脂酸鎂,美國藥典(USP)規(guī)定的脫氣溫度為   40 ℃,。
   如果脫氣溫度設(shè)置過高,,會(huì)導(dǎo)致樣品結(jié)構(gòu)的不可逆變化,,例如燒結(jié)會(huì)降低樣品的比表面積,分解會(huì)提高樣品的比表面積,。但是如果為了保險(xiǎn),,脫氣溫度設(shè)置過低,,就可能使樣品表面處理不干凈,,導(dǎo)致分析結(jié)果偏小。
   因此在不確定脫氣溫度的情況下,,建議使用化學(xué)手冊(cè),,如   theHandbook ofChemistry andPhysics(CRC,BocaRaton,Florida),以及各標(biāo)準(zhǔn)組織發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)方法,,如 ASTM,,作為相關(guān)參考。脫氣溫度的選擇不能高于固體的熔點(diǎn)或玻璃的相變點(diǎn),   建議不要超過熔點(diǎn)溫度的一半,。當(dāng)然,,如果條件許可,使用熱分析儀能夠得到適合的脫氣溫度,。一般而言,,脫氣溫度應(yīng)當(dāng)是熱重曲線上平臺(tái)段的溫度。
   與脫氣溫度對(duì)應(yīng)的是脫氣時(shí)間,。脫氣時(shí)間越長,,樣品預(yù)處理效果越好。脫氣時(shí)間的選擇與樣品孔道的復(fù)雜程度有關(guān),。一般來說,,孔道越復(fù)雜,微孔含量越高,,脫氣時(shí)間越長,;選擇的脫氣溫度越低,樣品所需要的脫氣時(shí)間也就越長,??梢酝ㄟ^在相同脫氣溫度下,分析樣品的   BET 結(jié)果變化來確定脫氣時(shí)間,。如果在不同的脫氣時(shí)間(2  小時(shí),,4 小時(shí)和 6 小時(shí))得到的 BET 結(jié)果相同,肯定選擇脫氣時(shí)間最短的,;如果變化不大,,則需要選擇折衷的方案;如果 BET 結(jié)果隨脫氣時(shí)間延長不斷變大,,說明孔道復(fù)雜,,深層次有因氫鍵結(jié)合的吸附水分子,暴露了被堵塞的孔道及面積。對(duì)于一般樣品,,IUPAC 推薦脫氣時(shí)間不少于 6 小時(shí),,而那些需要低溫脫氣的樣品則需要長得多的脫氣時(shí)間。對(duì)一些微孔樣品,,脫氣時(shí)間甚至需要在  12 小時(shí)以上,。但是作為特例,美國藥典(USP)規(guī)定硬脂酸鎂的脫氣時(shí)間就僅為 2 小時(shí),。
   由于脫氣溫度,、脫氣時(shí)間以及脫氣真空度都與比表面積值有關(guān),所以   BET 結(jié)果存在誤差是不可避免的,。所以,,測(cè)樣時(shí)需要固定樣品處理?xiàng)l件進(jìn)行相對(duì)比較。與文獻(xiàn)值比較時(shí),,也要注意文獻(xiàn)上的樣品預(yù)處理和分析條件,。

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