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北京北信科遠儀器有限責任公司
主營產品： 搖擺式脫色搖床,實驗室電子分析天平,一體涂層測厚儀 |
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2022-1-17 閱讀(2426)
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）具有可逆物理吸附作用，并對應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。
高純氮氣以及液氮（冷卻劑）因其易獲得性和良好的可逆吸附特性,，成為常用的吸附質,，廣泛用于比表面積的測定。對于孔道較小,，擴散較慢的微孔樣品,，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,，有機材料等,，氮氣做吸附氣體存在局限性,，可以選擇氬氣,，二氧化碳氣，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，加強了吸附質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,，能得到更精確的微孔分布,。
2.對于一個確定的孔寬,，氮氣比氬氣需要更低的P/P0,。故選用氬氣做吸附氣體,，微孔吸附能在較高的P/P0點進行，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，在冰點吸附,，主要用于活性炭飽和吸附能力的測試,。二氧化碳的冰點（273K）吸附相對氬氣,、氮氣的吸附溫度（77K或者87K）提高了很多，大大提高了氣體擴散速度,。故對活性炭樣品,，選擇二氧化碳在冰點吸附，具有效率高,，易擴散,，容易得到飽和吸附量的特點，更適合于活性炭飽和吸附能力的測試,。但是,，二氧化碳冰點的飽和蒸汽壓（3485.3KPa）太高，只能在微孔范圍內吸附,，不能達到更高P/P0壓力點,，除非選用高壓吸附儀。
對于比表面積較小的金屬粉末,，有機材料以及一些天然的礦石可以選用氪氣做吸附氣體,。
