關(guān)于小比表面積樣品,如電池材料、有機材料、生物材料、金屬粉體、磨料等空地度細小的材料,因為吸附量細小,
固定床反應裝置靜態(tài)法測驗的成果較含有風(fēng)熱助脫裝置和檢測器恒溫裝置的高精度動(dòng)態(tài)法儀器差錯大。對靜態(tài)法為什么在小比表面樣品測驗方面精度難以確保,原因如下:
以比表面積1m2/g的樣品為例,該樣品0.5g對氮氣的吸附量在BET分壓規模內在標況下約0.1ml,在測驗過(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下體積(也便是背景體積)約在3-5ml左右,要在3-5ml的樣品管體積中精確定量出0.03ml的總吸附量且確保精度到達3%以?xún)?,能夠算出要求壓力傳感器的精度要到達0.03%以上;
固定床反應裝置但目前進(jìn)口最好的壓力傳感器的精度只有0.1%,而且一般比表面及孔徑分析儀用的壓力傳感器精度為0.15%,也便是說(shuō)目前最高精度的壓力傳感器,即使溫度場(chǎng)抱負測定,液氮面抱負穩定,環(huán)境溫度抱負精確條件下,對吸附量確定量的不確定度也只能到達0.003ml,即不確定度到達10%;若關(guān)于比表面再小或堆積密度小也便是裝樣量也難以很大的樣品,其精確度就可想而知了。 但關(guān)于中大比表面樣品,一般吸附量不會(huì )那么細小,靜態(tài)法的精度很容易確保在2%乃至1%以?xún)缺悴皇菃?wèn)題;
所以在小比表面樣品的測驗方面,靜態(tài)法只能通過(guò)增加裝樣量來(lái)降低差錯,
固定床反應裝置常見(jiàn)的是靜態(tài)一般都會(huì )為小比表面積樣品裝備大容量樣品管,但因為背景體積(吸附腔體積)也隨之增大,所以精確度進(jìn)步也是有限的;而有些廠(chǎng)家聲稱(chēng)靜態(tài)法小比表面測驗下限能夠到達0.0001m2/g,是不負責任的;
對具有風(fēng)熱助脫、檢測器恒溫、低溫冷阱的高精度動(dòng)態(tài)法儀器,
固定床反應裝置其相對不具有該裝置的標準動(dòng)態(tài)法比表面儀,其精度得到顯著(zhù)進(jìn)步;動(dòng)態(tài)法比表面儀,與其它分析儀器類(lèi)似,其精度和靈敏度 巨細首要取決于信噪比;也便是要進(jìn)步精度和靈敏度,就需求從進(jìn)步信號強度、抑制背景噪聲、消除外界攪擾三方面來(lái)控制。增加信號強度的辦法一般有增加稱(chēng)樣量、增加檢測器電流,但增加 檢測器電流一般噪聲也會(huì )同時(shí)增大,所以檢測器電流會(huì )有個(gè)最佳規模;所以在抑制噪聲、消除外界攪擾方面可做的作業(yè)就比較多了;其源于儀器本身的差錯來(lái)源首要有:檢測器溫漂,信號銳度 ;以檢測器恒溫裝置來(lái)抑制溫漂,風(fēng)熱助脫裝置能夠進(jìn)步信號銳度,其關(guān)于比表面1m2/g的樣品0.5g對氮氣的吸附量在分壓0.2左右時(shí)脫附峰面積與背景能夠確保在2%以?xún)鹊牟铄e;
所以關(guān)于小比表面樣品,對具有風(fēng)熱助脫、檢測器恒溫、低溫冷阱的動(dòng)態(tài)法儀器,其靈敏度和分辨率的優(yōu)勢就體現出來(lái)了;但對中大比表面樣品,因為信號強,一般動(dòng)態(tài)法比表面積儀和靜態(tài) 法比表面積儀都能夠確保精度;這點(diǎn)就像萬(wàn)分之一分析天平和千分之一天平的區別;
但絕大多數含有微孔、介孔等空地的材料,比表面不會(huì )很??;
固定床反應裝置要是很小比表面的材料,其空地度的研究?jì)r(jià)值就有限了;
綜上:
一、關(guān)于小比表面樣品(10m2/g以下)優(yōu)先選擇采具有風(fēng)熱助脫及檢測器恒溫裝置的用動(dòng)態(tài)色譜法比表面儀器,利用其分辨率、靈敏度高的優(yōu)勢;
二、關(guān)于中大比表面樣品,若只測驗比表面積,
固定床反應裝置動(dòng)態(tài)法和靜態(tài)法沒(méi)有顯著(zhù)的優(yōu)劣勢,動(dòng)態(tài)法因為具有固體標樣參比法,具有快速測定比表面的優(yōu)勢,靜態(tài)法具有BET多點(diǎn)法較省時(shí)液氮消耗 小的優(yōu)勢;
三、需求測比表面及孔徑分布的樣品,建議采用靜態(tài)容量法的比表面及孔徑分析儀;