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?吸附質(zhì)氣體的選擇

貝士德 2017-08-25 | 閱讀：2822

    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，成為最常用的吸附質(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，能得到更精確的微孔分布。
2. 對于一個(gè)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(shí)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。

貝士德儀器科技（北京）有限公司是國內(nèi)最早從事氮吸附比表面積儀器研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的專業(yè)公司之一，是北京中關(guān)村科技園認(rèn)定的高新技術(shù)企業(yè)。
目前擁有十項(xiàng)技術(shù)專利，是國內(nèi)同行業(yè)中擁有專利技術(shù)最多的廠家，具有強(qiáng)大的研發(fā)創(chuàng)新能力，多項(xiàng)技術(shù)專利專門用于提高儀器準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。
2012年在數(shù)十萬企業(yè)中脫穎而出，被科技部評選為科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基金支持企業(yè)，投入專項(xiàng)資金專門用于儀器的研發(fā)和更新，從而推出全新一代的儀器，使企業(yè)的發(fā)展進(jìn)入新的階段。
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