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(yīng)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(guī)模內(nèi)在標況下約0.1ml,在測驗過程中的吸附環(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%以內(nèi),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(yīng)裝置但目前進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%,也便是說目前最高精度的壓力傳感器,即使溫度場抱負測定,液氮面抱負穩(wěn)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,一般吸附量不會那么細小,靜態(tài)法的精度很容易確保在2%乃至1%以內(nèi)便不是問題;
所以在小比表面樣品的測驗方面,靜態(tài)法只能通過增加裝樣量來降低差錯,
固定床反應(yīng)裝置常見的是靜態(tài)一般都會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,所以精確度進步也是有限的;而有些廠家聲稱靜態(tài)法小比表面測驗下限能夠到達0.0001m2/g,是不負責(zé)任的;
對具有風(fēng)熱助脫、檢測器恒溫、低溫冷阱的高精度動態(tài)法儀器,
固定床反應(yīng)裝置其相對不具有該裝置的標準動態(tài)法比表面儀,其精度得到顯著進步;動態(tài)法比表面儀,與其它分析儀器類似,其精度和靈敏度 巨細首要取決于信噪比;也便是要進步精度和靈敏度,就需求從進步信號強度、抑制背景噪聲、消除外界攪擾三方面來控制。增加信號強度的辦法一般有增加稱樣量、增加檢測器電流,但增加 檢測器電流一般噪聲也會同時增大,所以檢測器電流會有個最佳規(guī)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源首要有:檢測器溫漂,信號銳度 ;以檢測器恒溫裝置來抑制溫漂,風(fēng)熱助脫裝置能夠進步信號銳度,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左右時脫附峰面積與背景能夠確保在2%以內(nèi)的差錯;
所以關(guān)于小比表面樣品,對具有風(fēng)熱助脫、檢測器恒溫、低溫冷阱的動態(tài)法儀器,其靈敏度和分辨率的優(yōu)勢就體現(xiàn)出來了;但對中大比表面樣品,因為信號強,一般動態(tài)法比表面積儀和靜態(tài) 法比表面積儀都能夠確保精度;這點就像萬分之一分析天平和千分之一天平的區(qū)別;
但絕大多數(shù)含有微孔、介孔等空地的材料,比表面不會很??;
固定床反應(yīng)裝置要是很小比表面的材料,其空地度的研究價值就有限了;
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(yīng)裝置動態(tài)法和靜態(tài)法沒有顯著的優(yōu)劣勢,動態(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多點法較省時液氮消耗 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;