高效能流動色譜法比表面積儀
創(chuàng)新點:
高精密氮分壓調(diào)節(jié)系統(tǒng),速度比同類產(chǎn)品快50倍;每調(diào)節(jié)一個壓力點只需5min;直接對比法測比表面每樣平均3~5分鐘
5點BET比表面測定每樣平均15分鐘
孔徑測定(12點)平均每樣~1小時
測試壓力點多,可以任意設(shè)置,測試精度更高,達到國際最高水平;
樣品管快速拔插構(gòu)造,密封可靠,使用方便;
液氮杯自動升降系統(tǒng),平穩(wěn)且無噪音;
液氮杯防護裝置,防止液氮飛濺并減少液氮揮發(fā);
模塊化設(shè)計,便于安裝與維修。
儀器介紹
比表面積是單位質(zhì)量物質(zhì)的總表面積(㎡/g),是超細粉體材料體別是納米材料最重要的物性之一。測定比表面的方法很多,其中氮吸附法是最常用、最可靠的方法,已列入國際標(biāo)準(zhǔn)和我國國家標(biāo)準(zhǔn)。
氮吸附法假定粉體的表面吸附了一層氮分子,已經(jīng)知道每個氮分子所占的橫截面積為0.162nm2,則粉體的比表面積(Sg)可由下式求出:Sg=4.36Vm/W,式中Vm為重量為W的粉體材料表面氮的單層吸附量。氮吸附儀的主要功能是能測出氮氣吸附量。按照方法不同,氮吸附儀分為靜態(tài)容量法、靜態(tài)重量法和動態(tài)法(又稱連續(xù)流動色譜法)三種。
動態(tài)法以氮氣為吸附質(zhì),氦氣為載氣,兩種氣體按指定比例混合,達到一定的氮氣分壓,讓這種氣體流經(jīng)裝有粉末樣品的樣品管,當(dāng)樣品管置于液氮溫度時,氮氣在樣品表面產(chǎn)生物理吸附,而氦氣不被吸附,這時氣流中氮氣的濃度減少,
在濃度傳感器上(熱導(dǎo)檢測器)產(chǎn)生電信號,形成一個所謂的氮氣吸附峰,當(dāng)樣品管回到室溫時,樣品表面吸附的氮氣會全部脫附出來,并形成一個脫附峰。吸(脫)附峰面積的大小正比于氮氣的吸附量,也就是正比于樣品的比表面積。
直接對比法是選擇已知比表面積(Sg0)的標(biāo)準(zhǔn)樣品,與被測樣品并聯(lián)到相同的氣路中,只要先后測出標(biāo)樣和被測樣的脫附峰面積(Ao、Ax),被測樣品的比表面可由下式求得:Sg=Sg0 AxWo/AoWx。其中Wo和Wx分別是標(biāo)樣和被測樣的重量,直接對比法操作簡單,測試速度快,適合于與標(biāo)準(zhǔn)樣品吸附能力相近材料的比表面的快速測定,特別適用于生產(chǎn)的在線檢測。 直接對比法 測定比表面積有一個局限性,即被測樣品與標(biāo)準(zhǔn)樣品的吸附特性必須一致,否則測定的精確性會受到影響。
BET比表面的測定方法則沒有上述的局限性。因為用氮吸附法測定比表面時,必須知道粉體表面對氮氣的單層吸附量Vm,而實際的吸附量V并非是單層吸附,即所謂多層吸附理論,通過對氣體吸附過程的熱力學(xué)與動力學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)了實際的吸附量V與單層吸附量Vm之間的關(guān)系,這就是著名的BET方程,BET方程適用于(P/Po)在0.05-0.35范圍中,因此,在0.05-0.35的范圍中選擇4-5個不同的(P/Po),測出每一個氮分壓下的氮氣吸附量V,并用P/V(Po-P)對(P/Po)作圖,由圖中直線的斜率和截距求出Vm,再由下式求出比表面S=4.36 Vm/W 。本機就是用BET法測定比表面的儀器。
BET比表面測定在絕大多數(shù)條件下,圖中直線的截距都很小,因此該直線可近似看成是通過坐標(biāo)原點的直線,這時只要在0.05-0.35范圍內(nèi)選擇一個(P/Po),做一次試驗,求得一個吸附量V,在P/V(Po-P)-(P/Po)圖上將該點直接與原點相連,得到的直線的斜率的倒數(shù)即為Vm,由此求出比表面.單點法測出的比表面誤差在5%左右,也是一種較理想的快速測量方法。
技術(shù)參數(shù)
比表面積分析儀JW D400主機功能:
(1)單點及多點BET比表面積分析測定,并可測定吸附常數(shù)C值
(2)直接對比法比表面積快速分析測定
(3)Langmuir比表面積分析測定
工作氣體:高純氮氣、高純氦氣(載氣)
流量控制:P/Po范圍0.05-0.35-0.98
流量精度:0.01ml/min
測試效率:直接對比法測比表面每樣平均3~5分鐘
5點BET比表面測定每樣平均15分鐘
孔徑測定(12點)平均每樣~1小時
測量精度: 2%
比表面積分析儀測定范圍:比表面積:0.1-3500㎡/g 孔徑:2-200nm
比表面積分析儀樣品數(shù)量:可同時測定4個樣品(無需標(biāo)準(zhǔn)樣品)
比表面積分析儀樣品種類:粉末,顆粒,纖維,片材及其它可裝入U型樣品管樣品
比表面積分析儀適用范圍:BET法適用于所有不含微孔材料的比表面積測試,國外普遍采用BET法測試
*高精密氮分壓調(diào)節(jié)系統(tǒng),速度比同類產(chǎn)品快50倍;每調(diào)節(jié)一個壓力點只需5min;
*測試壓力點多,可以任意設(shè)置,測試精度更高,達到國際最高水平;
*樣品管快速拔插構(gòu)造,密封可靠,使用方便;
*液氮杯自動升降系統(tǒng),平穩(wěn)且無噪音;
*液氮杯防護裝置,防止液氮飛濺并減少液氮揮發(fā);
*模塊化設(shè)計,便于安裝與維修;
主要特點
JW D400型比表面積分析儀的特點
1.采用先進的氮分壓精確控制新技術(shù),可實現(xiàn)快速、精確、穩(wěn)定的氣體分壓調(diào)節(jié),完善了動態(tài)法BET測試技術(shù),突破了長期以來國內(nèi)動態(tài)法的技術(shù)瓶頸,真正實現(xiàn)動態(tài)法BET精確測定。
2.BET比表面積測試中另一個關(guān)鍵技術(shù)是測試系統(tǒng)死體積的校正和氮吸脫附峰面積所代表的氮氣量體積的標(biāo)定,若不能準(zhǔn)確標(biāo)定此體積,BET測試就無法實現(xiàn)。該儀器通過獨特巧妙的氣路設(shè)計實現(xiàn)了該參數(shù)的準(zhǔn)確獲得,確保測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
3.巧妙的氣路系統(tǒng)設(shè)計和靈活的軟件數(shù)據(jù)處理相配合,實現(xiàn)了簡單的操作即可進行直接對比法,BET法相互轉(zhuǎn)換,有利于用戶根據(jù)實際需要靈活選擇測試方法。
4.與國外同類產(chǎn)品相比,該儀器通過對并聯(lián)氣路的改進,可同時進行4個樣品的BET比表面積測定,大大提高測試效率。
5.獨立的樣品脫氣及預(yù)處理系統(tǒng),可減少樣品處理對測試系統(tǒng)的干擾和損害;可根據(jù)樣品不同選擇合適的處理方式,預(yù)處理和測試可同時進行,提高工作效率。配以我公司研制的樣品預(yù)處理裝置 JW吹掃機,可實現(xiàn)市場同類動態(tài)法產(chǎn)品無法實現(xiàn)的真空處理;
6.動態(tài)測試方法過程十分直觀,可以觀察到不同氮分壓條件下,氮吸附和脫附的全過程,測試程序手動和自動控制有機結(jié)合,有利于對測試過程的靈活掌控。
7.配套軟件由我公司自主開發(fā),功能完善,操作簡單,軟件無需安裝,拷貝后即可直接運行,減少了對計算機系統(tǒng)的依賴性;同時數(shù)據(jù)歸檔系統(tǒng)能將客戶的每次測試結(jié)果及時保存到統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫,有利于客戶測試數(shù)據(jù)的積累、統(tǒng)一管理和后期查詢分析。