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比表面积的测试方法原理

发布时间:2018-09-25      点击次数:1430
测试比表面积有三种原理方法,通常有空气透过法、气体吸附法和全息成像法。
一、空气透过法。其原理公式(Kozeny-Carman)为:
    SV = (θ3 A Δp  /(K η Q L))1/2 /(1 -θ)   
式中:θ是空隙率,即为 1 -(样品体积/样品室体积),A是样品室截面积
    Δp 是样品两端压差, K是仪器常数(用标准粒子校正)
     η 是气液粘度, Q是气体体积流量,  L是样品两端高度。
松散粉体的SV 当然只有一个值,而透过法测粉体比表面的大问题是同一个样品压成不同空隙率测出的SV 有些差异。加上如果样品颗粒过粗,流体容易短路地流过大孔道;如果颗粒太细,所形成的毛细管太细,气体透过法就几乎不被测及。故而,此类仪器适用的空隙率θ在 0.4 到 0.8 之间,如此造成的偏差尚能接收。但一般来说,测同种样品,还是应该用固定的空隙率。
常用的气体透过法的仪器类型有三种。
1.Blaine透过仪,有人称之为“勃氏法”
2.Fisher透过仪,有人称之为“费氏法”。
3.Lea-Nurse透过仪。
 
二、气体吸附法。迄今,所用过的测量比表面的气体吸附绝大多数都是通过实验,测量出在一定温度下、一定相对压力范围的吸附等温线。根据与实验等温线符合的某个吸附等温式,算出样品表面以单层分子铺满所需的吸附量Vm ,按下式得出样品表面积:
  S = L Vm AM /22410               3-⒆
式中:AM 为单分子层中每个分子所占面积
L 为阿佛加德罗常数
如果用沸点为 77.4K的氮,则S = 4.35 Vm (m2)。
 
三、全息照相。它们直接反映颗粒投影轮廓或形状,按放大倍数得出大小;用计算机统计,也可算出粒度分布和比表面积。
 
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