BET物理吸附常見測(cè)試問題(二)
一.真實(shí)的表面是什么樣的? ?
? ? ? ?立方體和球體是在數(shù)學(xué)計(jì)算上最簡(jiǎn)單的理想模型。對(duì)于邊長(zhǎng)為L(zhǎng)cm的立方體,其表面積為6L2cm2。但在現(xiàn)實(shí)情況中,數(shù)學(xué)中的理想幾何形狀是根本不存在的,因?yàn)樵陲@微鏡下看所有真實(shí)表面,它們都是有缺陷,都是凸凹不平的。如果有一個(gè)“超級(jí)顯微鏡”,你就能看到表面有多粗糙,這不僅是由于空隙,孔道,臺(tái)階和其它的非理想情況,更是由于原子或分子軌道的分布。這些表面的不規(guī)則性總是創(chuàng)造出比相應(yīng)的理論面積更大的真實(shí)表面積。
二.影響表面積的因素有哪些?
? ? ? ?影響表面積大小的因素包括顆粒大?。剑┖皖w粒形狀(粒形)以及含孔量。設(shè)想一個(gè)一米邊長(zhǎng)的真實(shí)立方體被切割成一微米(10的負(fù)6次方m)的小立方體, 這樣將產(chǎn)生1018個(gè)顆粒。每個(gè)顆粒暴露的面積是6x10-12 平方米(m2),所有顆粒貢獻(xiàn)的總面積則為6x10的6次方m2。與未切割材料比較,這種暴露面積的百萬倍的增加是超細(xì)粉體具有大表面積的典型。
? ? ? ?除了粒度以外,顆粒形狀也對(duì)粉體的表面積有所貢獻(xiàn)。在所有幾何形狀中,球形具有最小的面積/體積比,但一串原子如果僅沿著鏈軸線鍵合,則會(huì)有最大的面積/體積比。所有的顆粒物質(zhì)都具有幾何形狀,因而具有在兩個(gè)極端之間的表面積。通過比較兩個(gè)有相同組成和相同質(zhì)量,但形狀分別為球形和立方體的顆粒表面積,很容易看到顆粒形狀對(duì)表面積的影響。計(jì)算得出,在顆粒重量相同的情況下,立方體面積大于球體面積。
? ? ? ?因?yàn)榱?、粒形和孔隙度的不同,比表面積的范圍可以有極大的變化,但孔的影響往往使粒徑和外部形狀因素的影響完全湮沒。由密度大約為3g/cm3的0.1微米半徑球形顆粒組成的粉末比表面大約為10m2/g,而1.0微米半徑的類似顆粒比表面會(huì)減少10倍;但是如果同樣的1.0 微米半徑顆粒含有大量的孔隙,其比表面可能超過1000m2/g。這清楚地表明孔對(duì)表面積的重要貢獻(xiàn)。
三.在粒度分析儀上計(jì)算出的表面積值準(zhǔn)確嗎? ?
? ? ? ?盡管顆粒形狀能被假設(shè)為規(guī)則的幾何形,但是絕大多數(shù)的情況下它是不規(guī)則的,只不過目前流行的粒度測(cè)量方法是基于“等效球體積”。如果試圖利用粒度測(cè)量方法(包括激光衍射法、光散射法、電域敏感法、沉降法、透過法、篩分法和電子顯微鏡法)測(cè)量比表面,由于粒形、表面的不規(guī)則及孔隙度的影響,其結(jié)果會(huì)比真值嚴(yán)重偏小,甚至相差1000 倍以上。因此,由粒徑計(jì)算表面積只能通過球形或其它規(guī)則幾何形狀的絕對(duì)假設(shè)建立一個(gè)低限值。
四.孔的類型有哪些?
? ? ? ?工業(yè)催化劑或載體作為多孔材料,是具有發(fā)達(dá)孔系的顆粒集合體。一般情況是一定的原子(分子)或離子按照晶體結(jié)構(gòu)規(guī)則組成含有微孔的納米級(jí)晶粒;而因制備化學(xué)條件和化學(xué)組成的不同,若干晶粒又可聚集為大小不一的微米級(jí)顆粒,然后工業(yè)成型成更大的團(tuán)粒或有不同幾何外形的顆粒集合體。

總結(jié)
? ? ? ?BET物理吸附是很常見的一種測(cè)試,對(duì)于孔徑分析有著極其重要的作用。如果需要了解更多BET測(cè)試相關(guān)內(nèi)容,可以聯(lián)系我們鑠思百檢測(cè)!鑠思百檢測(cè)作為華中地區(qū)領(lǐng)先的第三方權(quán)威機(jī)構(gòu),與武漢眾多高校及其分析測(cè)試中心有交流合作。除BET測(cè)試以外,掃描電鏡,透射電鏡,X射線電子能譜,熱重分析等測(cè)試都有豐富的經(jīng)驗(yàn),歡迎聯(lián)系送樣測(cè)試!