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BET-A-MAT比表面積分析儀
  • BET-A-MAT比表面積分析儀
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更新時間:2025-03-14 10:06:53

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在產品生產和質量控制過程中,通過對其樣品表面積的測量和預報來達到目的。如對吸附劑、催化劑、填充劑、肥料、水泥、金屬粉末、顏料、陶瓷材料和其他許多固體材料,通過對其樣品表面積的測量和預報來實現技術管理。

BET-A-MAT比表面積分析儀,是采用微處理器控制的半自動儀器。采用BET原理,對低溫條件下氮氣的單點處理(平衡過程),符合DIN66123標準。與傳統BET不同的是,該比表面積儀不需要真空。由于每一個吸附等溫線上只須一個測量點,測量時間非常短。這款儀器具有一些*的優點,如不僅操作簡便,而且能提供全自動的循環控制和數據分析功能,因此它非常適合于日常的應用。

背景資料:目前對分散或多孔的固體樣品進行比表面積測定有許多不同的方法,低溫氣體吸附法(即BET-A-MAT比表面積分析儀在采用的)是非常*而且很重要的一種。“比表面積"就像鷹嘴豆一樣,是內外都能被氣體到達的固體表面。“吸附量"是指固體樣品表面積聚(吸附)的氣體的數量。吸附等溫線指的是一個給定的溫度值,在這個溫度條件下固體表面吸附的氣體數量與它表面氣壓有某種相關性。而利用等溫線來計算表面積的zui常用方法是Brunauer、Emett、ler方法(簡稱BET法,即DIN66131標準)。若使用這種方法,則氣體分子須要求全部以完整的單層狀態吸附在固體表面,并須測定氣體分子的數量。則該單層的容量可由BET方程計算出來。和一個表面吸附分子的面積一起,還有已知吸附劑的重量,就棵BET比表面積。通常氮氣被選作吸附氣體,因為它可以微弱的物理吸附力與固體表面結合,在樣品保持穩定的溫度條件下進行測量(液氮的沸點約為77K)。

BET單點測定法: 在基本的儀器中,系統包含一個測量裝置,可選配一個電子天平用來測量樣品重量并輸入數據,可選配一個可記錄數據的打印機,和一個單獨的對zui多8個樣品進行去氣處理的加熱器。該比表面積儀整機里包含一個微處理器,可控制循環測試和全自動測量分析,還可以對數據進行輸入和輸出的一個鍵盤和LCD顯示器。儀器中還含有裝帶測吸附樣品和參比用的杜瓦瓶,一個可自動對液氮裝置的高度進行調節的自動升降器。有一個特別的螺管可以控制循環測試,還有傳感器可記錄壓差、壓力、溫度等參數。不需要真空。
測試方法: 該儀器采用BET單點測定法,包含低溫液氮技術(平衡法)。操作過程會有些差異的,如使用一個測試杜瓦瓶和一個參比杜瓦瓶,可以或多或少減死體積和環境的不利影響,并且有測量時間短、測量范圍寬的優點。微處理器來控制分析循環,它也通過控制螺管來控制氣體流量。測試瓶中裝有待測樣品,參比杜瓦瓶中是空的,兩個瓶的體積一樣大,并且都由相同的抗溫度沖擊的玻璃制成。它們被放在與室溫相同的水浴槽中,并通入氮氣以確保純凈氮氣能充滿2個杜瓦瓶中。無須真空。由于直徑18mm的杜瓦瓶瓶口很寬,較大的樣品也能容易地放入瓶中。水浴槽的高度和溫度的變化會被自動控制并記錄下來。當2個杜瓦瓶的溫度達到平衡狀態時,螺管會自動關閉并且壓力被自動記錄。操作者然后將2個杜瓦瓶從水浴槽中取出,轉移并浸入液氮浴槽中,浸入的深度被自動水位裝置控制并保持穩定。2個杜瓦瓶的溫度開始降溫,瓶內的氣體也開始下降。由于氮氣吸附在固體表面,測試杜瓦瓶和參比杜瓦瓶中的氣體壓差就越變越大。這種變化由一個帶溫度補償的高精度差式壓力傳感器接收并在LCD上顯示。同時,通過連續的測量壓力差,可記錄出表面積。當吸附過程達到新的平衡時,壓差穩定下來,微處理器很快對此作出平衡點判斷。當達到吸附平衡點時,測試會自動終止并顯示出測試結果。如果zui終壓力不在BET范圍,系統會產生錯誤信息的提示。液氮浴槽現在被水浴槽取代,當水浴槽被再次加熱后,儀器已準備好進行下一個測試過程。不需要標定。為了檢測故障,有一個固體材料和它的已知表面積參數在儀器總裝時就一并裝入并供以后使用。

樣品準備: 在測量開始前,除氮氣外,待測樣品表面吸附的任何分子都要被趕走并保持住,以避免任何不可取消的表面性質改變。該比表面積儀中,儀器本身不提供去氣功能,而是由單獨的帶控溫裝置的加熱器來完成,它一次zui多可處理8個杜瓦瓶。因此,總的使用時間并不因樣品準備的時間而延長。加熱溫度從300到600K。
阻溫材料不須在真空下去氣。在加熱處理時,充入杜瓦瓶中干燥的氮氣以趕走其他的吸附分子。對溫度敏感的物質,可建議取消加熱過程以保護樣品。因此,需提供真空系統和一個引導閥門,來引導杜瓦瓶在加熱過程中將氮氣趕出。

儀器的優勢:
1)容易操作,無須真空,測量時間非常短,有寬廣的測量范圍(0.1 ~1500m2);
2)參比式測量系統,無死體積及環境的影響;
3)微處理器控制,全自動收集各種數據并進一步分析;
4)由溫度補償型傳感器提供差壓式測量;
5)全自動的液氮-水浴槽浸入調節技術;
6)全自動的計算和判斷,顯示當前值和終點判斷。Windows下的軟件操作。

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