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固定床反應裝置分享動態法與靜態法對小比表面積的樣品測試精度分析
發布時間:2020-08-25 類別:公司新聞
關于小比表面積樣品,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法測驗的成果較含有風熱助脫裝置和檢測器恒溫裝置的高精度動態法儀器差錯大。對靜態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,在測驗過程中的吸附環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,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,液氮面抱負穩定,環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。 但關于中大比表面樣品,一般吸附量不會那么細小,靜態法的精度很容易確保在2%乃至1%以內便不是問題;
    所以在小比表面樣品的測驗方面,靜態法只能通過增加裝樣量來降低差錯,固定床反應裝置常見的是靜態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;
    對具有風熱助脫、檢測器恒溫、低溫冷阱的高精度動態法儀器,固定床反應裝置其相對不具有該裝置的標準動態法比表面儀,其精度得到顯著進步;動態法比表面儀,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模;所以在抑制噪聲、消除外界攪擾方面可做的作業就比較多了;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,風熱助脫裝置能夠進步信號銳度,其關于比表面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%以內的差錯;
    所以關于小比表面樣品,對具有風熱助脫、檢測器恒溫、低溫冷阱的動態法儀器,其靈敏度和分辨率的優勢就體現出來了;但對中大比表面樣品,因為信號強,一般動態法比表面積儀和靜態 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別;
    但絕大多數含有微孔、介孔等空地的材料,比表面不會很小;固定床反應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、關于小比表面樣品(10m2/g以下)優先選擇采具有風熱助脫及檢測器恒溫裝置的用動態色譜法比表面儀器,利用其分辨率、靈敏度高的優勢;
    二、關于中大比表面樣品,若只測驗比表面積,固定床反應裝置動態法和靜態法沒有顯著的優劣勢,動態法因為具有固體標樣參比法,具有快速測定比表面的優勢,靜態法具有BET多點法較省時液氮消耗 小的優勢;
    三、需求測比表面及孔徑分布的樣品,建議采用靜態容量法的比表面及孔徑分析儀;
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