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氮吸附法比表面积测定原理

发布时间: 2015-04-01  点击次数: 4259次
     由于粉体材料的颗粒很细,颗粒形状及表面形貌错综复杂,因此直接测量它的表面积是不可能的,只能采用间接的方法,多年来已提出了多种测量方法,其中氮物理吸附法被公认为是zui成熟的方法,已被列入世界各国的标准,实践中被广泛采用。

  氮吸附法是依据气体在固体表面的吸附规律,例如,在液氮温度下(-196℃),在一定的氮气压力下,任何粉体材料的表面都可以吸附氮气的分子,并对应于确定的平衡吸附量,这种吸附是纯粹的物理吸附,即被吸附的气体分子与固体表面的结合力很弱,而且是可逆的,即在回到室温的过程中,所有被吸附的氮分子又都被脱附出来。

  假定,在粉体颗粒的表面完全吸附满一层氮分子,那么粉体的比表面积(Sg)可用吸附的氮分子数和每个分子所占的面积求出:

   Sg = Vm•N•Am / 22400•W

  式中: Vm: 氮气的单分子层饱和吸附量(ml)
  Am: 氮分子横截面积 ( Am = 0.162nm2 )
  W:  粉体样品的重量(g)
  N:  阿佛加德罗常数

  把上述具体数据代入式(1),得到氮吸附法计算比表面积的基本公式:

  Sg = 4.36Vm / W      
  由此可见,准确测定被测样品表面单层饱和吸附量Vm是比表面积测定的关键。

 

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