首頁(yè) >> 公司動(dòng)態(tài) >> 比表面積測(cè)試方法主要分動(dòng)態(tài)色譜法和靜態(tài)容量法。
動(dòng)態(tài)色譜法
動(dòng)態(tài)色譜法是將待測(cè)粉體樣品裝在U型的樣品管內(nèi)，使含有一定比例吸附質(zhì)的混合氣體流過(guò)樣品，根據(jù)吸附前后氣體濃度變化來(lái)確定被測(cè)樣品對(duì)吸附質(zhì)分子（N2）的吸附量；靜態(tài)法根據(jù)確定吸附吸附量方法的不同分為重量法和容量法；重量法是根據(jù)吸附前后樣品重量變化來(lái)確定被測(cè)樣品對(duì)吸附質(zhì)分子（N2）的吸附量，由于分辨率低、準(zhǔn)確度差、對(duì)設(shè)備要求很高等缺陷已很少使用；容量法是將待測(cè)粉體樣品裝在一定體積的一段封閉的試管狀樣品管內(nèi)，向樣品管內(nèi)注入一定壓力的吸附質(zhì)氣體，根據(jù)吸附前后的壓力或重量變化來(lái)確定被測(cè)樣品對(duì)吸附質(zhì)分子（N2）的吸附量；
動(dòng)態(tài)色譜法和靜態(tài)法的目的都是確定吸附質(zhì)氣體的吸附量。吸附質(zhì)氣體的吸附量確定后，就可以由該吸附質(zhì)分子的吸附量來(lái)計(jì)算待測(cè)粉體的比表面了。
由吸附量來(lái)計(jì)算比表面的理論很多，如朗格繆爾吸附理論、BET吸附理論、統(tǒng)計(jì)吸附層厚度法吸附理論等。其中BET理論在比表面計(jì)算方面在大多數(shù)情況下與實(shí)際值吻合較好，被比較廣泛的應(yīng)用于比表面測(cè)試，通過(guò)BET理論計(jì)算得到的比表面又叫BET比表面。統(tǒng)計(jì)吸附層厚度法主要用于計(jì)算外比表面；
動(dòng)態(tài)色譜法儀器中有種常用的原理有固體標(biāo)樣參比法和BET多點(diǎn)法；
動(dòng)態(tài)色譜法之固體標(biāo)樣參比法
固體標(biāo)樣參比法也叫直接對(duì)比法，國(guó)外此種方法的儀器叫做直讀比表面儀。該方法測(cè)試的原理是用已知比表面的標(biāo)準(zhǔn)樣品作為參照，來(lái)確定未知待測(cè)樣品相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣品的吸附量，從而通過(guò)比例運(yùn)算求得待測(cè)樣品比表面積。以使用氮吸附BET比表面標(biāo)準(zhǔn)樣品為例，該方法的依據(jù)是有2個(gè)：一、BET理論的假設(shè)之一在吸附一層之后的吸附過(guò)程中的能量變化相當(dāng)于吸附質(zhì)分子液化熱，也就是和粉體本身無(wú)關(guān)；二、在相同氮?dú)夥謮海?%-30%）、相同液氮溫度條件下，吸附層厚度一致；這就是以此種簡(jiǎn)單的方法所得出的比表面值與BET多點(diǎn)法得到的值一致性較好的原因；
動(dòng)態(tài)色譜法之BET多點(diǎn)法
BET多點(diǎn)法為國(guó)標(biāo)比表面測(cè)試方法，其原理是求出不同分壓下待測(cè)樣品對(duì)氮?dú)獾奈搅?，通過(guò)BET理論計(jì)算出單層吸附量，從而求出比表面積；其理論認(rèn)可度相對(duì)固體標(biāo)樣參比法高，但實(shí)際使用中，由于測(cè)試過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，耗時(shí)長(zhǎng)，使得測(cè)試結(jié)果重復(fù)性、穩(wěn)定性、測(cè)試效率相對(duì)固體標(biāo)樣參比法都不具有優(yōu)勢(shì)，這是也是固體標(biāo)樣參比法的重復(fù)性標(biāo)稱值比BET多點(diǎn)法高的原因；
動(dòng)態(tài)色譜法和靜態(tài)容量法是目前常用的主要的比表面測(cè)試方法。兩種方法比較而言動(dòng)，態(tài)色譜法比較適合測(cè)試快速比表面積測(cè)試和中小吸附量的小比表面積樣品（對(duì)于中大吸附量樣品，靜態(tài)法和動(dòng)態(tài)法都可以定量的很準(zhǔn)確），靜態(tài)容量法比較適合孔徑及比表面測(cè)試。雖然靜態(tài)法具有比表面測(cè)試和孔徑測(cè)試的功能，但靜態(tài)法由于樣品真空處理耗時(shí)較長(zhǎng)，吸附平衡過(guò)程較慢、易受外界環(huán)境影響等，使得測(cè)試效率相對(duì)動(dòng)態(tài)色譜法的快速直讀法低，對(duì)小比表面積樣品測(cè)試結(jié)果穩(wěn)定性也較動(dòng)態(tài)色譜低，所以靜態(tài)法在比表面測(cè)試的分辨率、穩(wěn)定性方面，相對(duì)動(dòng)態(tài)色譜并沒(méi)有優(yōu)勢(shì)；在BET多點(diǎn)法比表面分析方面，靜態(tài)法無(wú)需液氮杯升降來(lái)吸附脫附，所以相對(duì)動(dòng)態(tài)法省時(shí)；靜態(tài)法相對(duì)于動(dòng)態(tài)色譜法由于氮?dú)夥謮嚎梢院苋菀椎目刂频浇咏?，所以比較適合做孔徑分析。而動(dòng)態(tài)色譜法由于是通過(guò)濃度變化來(lái)測(cè)試吸附量，當(dāng)濃度為1時(shí)的情況下吸附前后將沒(méi)有濃度變化，使得孔徑測(cè)試受限。
靜態(tài)容量法
在低溫（液氮浴）條件下，向樣品管內(nèi)通入一定量的吸附質(zhì)氣體（N2），通過(guò)控制樣品管中的平衡壓力直接測(cè)得吸附分壓，通過(guò)氣體狀態(tài)方程得到該分壓點(diǎn)的吸附量；
通過(guò)逐漸投入吸附質(zhì)氣體增大吸附平衡壓力，得到吸附等溫線；通過(guò)逐漸抽出吸附質(zhì)氣體降低吸附平衡壓力，得到脫附等溫線；相對(duì)動(dòng)態(tài)法，無(wú)需載氣（He），無(wú)需液氮杯反復(fù)升降；
由于待測(cè)樣品是在固定容積的樣品管中，吸附質(zhì)相對(duì)動(dòng)態(tài)色譜法不流動(dòng)，故叫靜態(tài)容量法；
比表面積測(cè)試相關(guān)儀器簡(jiǎn)介
動(dòng)態(tài)法比表面積儀測(cè)試比表面積精度影響因素
對(duì)具有風(fēng)熱助脫、檢測(cè)器恒溫、低溫冷阱的動(dòng)態(tài)法儀器，其相對(duì)不具有該裝置的動(dòng)態(tài)法比表面儀，其精度得到明顯提高；動(dòng)態(tài)法比表面儀，與其它分析儀器類似，其精度和靈敏度大小主要取決于信噪比；也就是要提高精度和靈敏度，就需要從提高信號(hào)強(qiáng)度、抑制背景噪聲、消除外界干擾三方面來(lái)控制。增加信號(hào)強(qiáng)度的方法一般有增加稱樣量、增加檢測(cè)器電流，但增加檢測(cè)器電流一般噪聲也會(huì)同時(shí)增大，所以檢測(cè)器電流會(huì)有個(gè)*范圍；所以在抑制噪聲、消除外界干擾方面可做的工作就比較多了；其源于儀器自身的誤差來(lái)源主要有：檢測(cè)器溫漂，信號(hào)銳度；以檢測(cè)器恒溫裝置來(lái)抑制溫漂，風(fēng)熱助脫裝置可以提高信號(hào)銳度，其對(duì)于比表面1m2/g的樣品0.5g對(duì)氮?dú)獾奈搅吭诜謮?.2左右時(shí)脫附峰面積與背景可以保證在2%以內(nèi)的誤差；
所以對(duì)于小比表面樣品，對(duì)具有風(fēng)熱助脫、檢測(cè)器恒溫、低溫冷阱的動(dòng)態(tài)法儀器，其靈敏度和分辨率的優(yōu)勢(shì)就體現(xiàn)出來(lái)了；但對(duì)中大比表面樣品，由于信號(hào)強(qiáng)，普通動(dòng)態(tài)法比表面積儀和靜態(tài)法比表面積儀都可以保證精度；這點(diǎn)就像萬(wàn)分之一分析天平和千分之一天平的區(qū)別；
靜態(tài)法比表面積儀測(cè)試小比表面積樣品精度分析
以比表面積1m2/g的樣品為例，該樣品0.5g對(duì)氮?dú)獾奈搅吭贐ET分壓范圍內(nèi)在標(biāo)況下約0.1ml，在測(cè)試過(guò)程中的吸附環(huán)境液氮溫度下的體積約0.03ml；樣品管裝樣部分的剩余體積（也就是背景體積）約在3-5ml左右，要在3-5ml的樣品管體積中準(zhǔn)確定量出0.03ml的總吸附量且保證精度達(dá)到3%以內(nèi)，可以算出要求壓力傳感器的精度要達(dá)到0.03%以上；但目前進(jìn)口的壓力傳感器的精度只有0.1%，而且通常比表面及孔徑分析儀用的壓力傳感器精度為0.15%，也就是說(shuō)目前zui高精度的壓力傳感器，即使溫度場(chǎng)理想測(cè)定，液氮面理想恒定，環(huán)境溫度理想準(zhǔn)確條件下，對(duì)吸附量確定量的不確定度也只能達(dá)到0.003ml，即不確定度達(dá)到10%；若對(duì)于比表面再小或堆積密度小也就是裝樣量也難以很大的樣品，其準(zhǔn)確度就可想而知了。 但對(duì)于中大比表面樣品，一般吸附量不會(huì)那么微小，靜態(tài)法的精度很容易保證在2%甚至1%以內(nèi)便不是問(wèn)題；
所以在小比表面樣品的測(cè)試方面，靜態(tài)法儀器測(cè)試的誤差相對(duì)高精度的動(dòng)態(tài)法儀器的誤差大；靜態(tài)法只能通過(guò)增加裝樣量來(lái)降低誤差，常見(jiàn)的是靜態(tài)一般都會(huì)為小比表面積樣品配備大容量樣品管，但由于背景體積（吸附腔體積）也隨之增大，所以準(zhǔn)確度提高也是有限的；這點(diǎn)是采用靜態(tài)法儀器測(cè)試比表面積應(yīng)考慮的因素。
比表面積計(jì)算公式
參考國(guó)標(biāo)GB/T24533-2009
放到氣體體系的樣品，其物質(zhì)表面在低溫下將發(fā)生物理吸附。當(dāng)吸附達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)量平衡吸附壓力和吸附的氣體流量，根據(jù)BET方程式（1）求出試樣單分子層吸附量，從而計(jì)算出試樣的比表面積。
?。≒/P0 ）/ V（1-P/P0） = （C-1 ）/（ VmC ） × P/P0 + 1/（ VmC ）
(空格分隔,最多3個(gè),單個(gè)標(biāo)簽最多10個(gè)字符)
會(huì)員.png)
15
立即詢價(jià)
您提交后，專屬客服將第一時(shí)間為您服務(wù)