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氮吸附法比表面積測(cè)定原理

閱讀:9769        發(fā)布時(shí)間:2015-4-1
     由于粉體材料的顆粒很細(xì),顆粒形狀及表面形貌錯(cuò)綜復(fù)雜,因此直接測(cè)量它的表面積是不可能的,只能采用間接的方法,多年來(lái)已提出了多種測(cè)量方法,其中氮物理吸附法被*為是zui成熟的方法,已被列入世界各國(guó)的標(biāo)準(zhǔn),實(shí)踐中被廣泛采用。

  氮吸附法是依據(jù)氣體在固體表面的吸附規(guī)律,例如,在液氮溫度下(-196℃),在一定的氮?dú)鈮毫ο拢魏畏垠w材料的表面都可以吸附氮?dú)獾姆肿?,并?duì)應(yīng)于確定的平衡吸附量,這種吸附是純粹的物理吸附,即被吸附的氣體分子與固體表面的結(jié)合力很弱,而且是可逆的,即在回到室溫的過(guò)程中,所有被吸附的氮分子又都被脫附出來(lái)。

  假定,在粉體顆粒的表面*吸附滿一層氮分子,那么粉體的比表面積(Sg)可用吸附的氮分子數(shù)和每個(gè)分子所占的面積求出:

   Sg = Vm•N•Am / 22400•W

  式中: Vm: 氮?dú)獾膯畏肿訉语柡臀搅浚╩l)
  Am: 氮分子橫截面積 ( Am = 0.162nm2 )
  W:  粉體樣品的重量(g)
  N:  阿佛加德羅常數(shù)

  把上述具體數(shù)據(jù)代入式(1),得到氮吸附法計(jì)算比表面積的基本公式:

  Sg = 4.36Vm / W      
  由此可見(jiàn),準(zhǔn)確測(cè)定被測(cè)樣品表面單層飽和吸附量Vm是比表面積測(cè)定的關(guān)鍵。

 

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