BET法测比表面积
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bet容量法测定固体比表面积大学物理的许多实验之一是Bet容量法测定固体比表面积,其目的是确定一种固体材料中单位体积内分子在液体相中可以比其在固态中更多地暴露出表面积。
Bet容量法按照贝特(Bet)公式来确定介观结构的毛细参数,然后根据毛细参数来测定比表面积。
贝特公式的原理是当一种物质以液态形式存在时,它的孔隙越大,其物质的比表面积就会越大。
一般来说,用Bet容量法测定固体比表面积的实验包括以下步骤:首先,将样品在气相色谱(GC)中测定它的型号;其次,将样品移植到实验室中,利用毛细仪移植,或者在实验室中用手工单元滤空测定样品的孔径大小;然后,以固体温度为30°C,以温度补偿形式测定样品的比表面积和孔径大小,将温度补偿的值与刚才测出的型号值比较,若相等则测定固体比表面积完成。
贝特公式除了用于测定固体比表面积外,还可用于测定液体和气体比表面积。
在液态和气态中,物质的分子随着温度的升高而扩散,使空隙得以增大,从而增加了比表面积。
因此,贝特公式用于测定液体和气体比表面积,实验步骤与测定固体比表面积步骤基本相同,不同的是在液态时,样品的毛细参数不会受温度的影响,而在气态时,它们会受温度影响。
贝特公式是一项重要的技术,可克服传统技术在不同温度下测量比表面积的困难。
它的计算公式简洁,可以精确地获得比表面积的数值,因此可以帮助我们对固体材料的孔径大小和比表面积有更好的理解。
贝特容量法测定固体比表面积在催化剂研究、催化剂反应机理研究、活性中间体制备及其分离纯化、金属表面复合物研究等方面都有着重要应用。
它可以帮助我们更轻松地理解固体材料的构造及其相关反应。
总之,Bet容量法对测定固体比表面积具有重要意义,它能够帮助我们更好地理解固体材料的孔径大小和比表面积。
除了测定固体比表面积外,贝特容量法还可用于测定液体和气体比表面积,同时也有着重要应用前景。
一、概述在工程设计和科学研究中,经常需要计算材料的比表面积和孔体积。
比表面积和孔体积是描述材料物理和化学性质的重要参数,因此准确地计算它们对于选择材料、设计工艺以及预测材料性能都至关重要。
在本文中,我们将介绍如何计算材料的比表面积和孔体积的常用公式和方法。
二、比表面积的计算1. 比表面积的定义比表面积是指单位质量或单位体积的材料所展示的表面积大小。
通常用特定表面积(specific surface area)来表示,单位是平方米每克(m2/g)或者平方米每立方厘米(m2/cm3),常用符号为SBET。
比表面积越大,表示材料的表面活性越高,与其他物质的接触面积也越大。
2. 比表面积计算公式目前常见的计算比表面积的方法有多种,其中一种是基于气体吸附实验数据计算的BET(Brunauer-Emmett-Teller)方法。
BET方法通过对气体在材料表面吸附的等温热力学原理进行分析,计算出材料的比表面积。
其计算公式为:SBET = Nt * S_0 / m其中,Nt为吸附层的数量,S_0为吸附分子的面积(通常取氮气的面积),m为材料的质量。
另外,还有一些其他方法如Langmuir方法和Dubinin-Radushkevich方法等,它们都是基于对吸附等温线进行拟合计算比表面积的。
三、孔体积的计算1. 孔体积的定义孔体积是指材料中孔隙的体积大小,也是描述材料孔隙结构的一个重要参数。
通常用孔容(pore volume)来表示,单位是立方厘米每克(cm3/g),也可以用百分比来表示。
孔体积的大小关系到材料的吸附性能、过滤性能以及储存性能。
2. 孔体积计算公式孔体积的计算方法也有多种,其中一种常见的是通过气体吸附实验数据计算的BJH(Barrett-Joyner-Halenda)方法。
BJH方法通过对吸附等温线的截面进行分析,计算出材料的孔体积。
其计算公式为:Vp = ∫[V(BJH)]d(logD)其中,Vp为孔体积,V(BJH)为通过BJH方法计算出的孔体积,D为孔径。
bet比表面积测试法实用指南一、引言在材料科学和工程领域中,表面积是一个重要的物理性质参数,它直接影响着材料的吸附、反应、传输等过程。
因此,准确测量材料的表面积是非常关键的。
bet比表面积测试法是一种常用的方法,本文将详细介绍如何进行bet比表面积测试,以及测试结果的分析和解读。
二、仪器和试剂准备进行bet比表面积测试需要准备以下仪器和试剂:1. bet比表面积仪:一种常见的仪器是气体吸附仪,如比特吸附仪;2. 氮气:用于进行吸附实验的气体;3. 样品:需要测试的材料样品。
三、实验步骤1. 样品预处理:将样品进行研磨、筛分等处理,以获得均匀的颗粒大小和形状;2. 仪器预热:根据仪器的说明书,将仪器进行预热,确保仪器的稳定性;3. 样品装填:将经过预处理的样品均匀地装填到仪器的测试吸附管中;4. 吸附实验:使用氮气进行吸附实验,根据仪器的设置,控制吸附实验的温度和压力;5. 数据采集:根据仪器的要求,记录吸附实验过程中的数据,如吸附量、脱附量等;6. 脱附实验:使用脱附气体进行脱附实验,记录相应的数据;7. 数据处理:根据实验数据,计算样品的bet比表面积。
四、数据分析和解读根据实验得到的数据,可以进行如下的分析和解读:1. 吸附等温线:通过绘制吸附等温线,可以了解材料的吸附性质,如吸附量随压力的变化趋势;2. 脱附等温线:通过绘制脱附等温线,可以了解材料的脱附性质,如脱附量随压力的变化趋势;3. bet比表面积计算:根据吸附和脱附实验的数据,可以使用bet 比表面积计算公式计算样品的表面积;4. 结果对比与分析:将不同样品的测试结果进行对比,分析不同样品的表面积差异,寻找其原因。
五、注意事项在进行bet比表面积测试时,需要注意以下几点:1. 样品的预处理要充分,确保样品的颗粒均匀、形状规整;2. 仪器的预热是保证实验准确性的重要步骤,要按照仪器说明进行操作;3. 实验过程中要控制好吸附和脱附的温度和压力,以保证实验数据的可靠性;4. 数据处理时要仔细核对计算公式和数据的单位,确保结果的准确性。
固体与气体接触时,气体分子碰撞固体并可在固体表面停留一定的时间,这种现象称为吸附。
吸附过程按作用力的性质可分为物理吸附和化学吸附。
化学吸附时吸附剂(固体)与吸附质(气体)之间发生电子转移,而物理吸附时不发生这种电子转移。
BET(Brunauer - Emmett - Teller)吸附法的理论基础是多分子层的吸附理论。
其基本假设是:在物理吸附中,吸附质与吸附剂之间的作用力是范德华力,而吸附质分子之间的作用力也是范德华力。
所以,当气相中的吸附质分子被吸附在多孔固体表面之后,它们还可能从气相中吸附其它同类分子,所以吸附是多层的;吸附平衡是动平衡;第二层及以后各层分子的吸附热等于气体的液化热。
根据此假设推导的BET方程式如下:(4-8)式中:P 0——吸附平衡时吸附质气体的压力;Po ——吸附平衡温度下吸附质的饱和蒸气压;V ——平衡时固体样品的吸附量(标准状态下);V m ——以单分子层覆盖固体表面所需的气体量(标准状态下);C ——与温度、吸附热和催化热有关的常数。
通过实验可测得一系列的P和V,根据BET方程求得Vm则吸附剂的比表面积S 可用下式计算。
式中:n入——以单分子层覆盖1克(g)固体表面所需吸附质的分子数;3 ―― 1个吸附质分子的截面积(A2);NA ―― 阿佛加德罗常数(6.022 X1023 );W ―― 固体吸附剂的质量( g )。
若以N2作吸附质,在液氮温度时,1个分子在吸附剂表面所占有的面积为16.2 A 2,则固体吸附剂的比表面积为(4-9 )这样,只要测出固体吸附剂质量W就可计算粉体试样的比表面积S(m/ kg )。
2.吸附方法概述以BET等温吸附理论为基础来测定比表面积的方法有两种,一种是静态吸附法,一种是动态吸附法。
静态吸附法是将吸附质与吸附剂放在一起达到平衡后测定吸附量。
根据吸附量测定方法的不同,又可分为容量法与质量法两种。
容量法是根据吸附质在吸附前后的压力、体积和温度,计算在不同压力下的气体吸附量。
BET容量法测定吸附剂比表面积周韬摘要:实验根据BET公式,利用自动吸附仪测定微球硅胶对液氮的吸附,即通过测定一定的相对压力下的吸附量,定量地对硅胶颗粒的比表面积进行了测定。
实验中,液氮的吸附量用液氦进行标定。
关键词:BET公式;吸附量;1 前言在测定微孔或者介孔等材料的比表面积实验中,最常用的BET法分为静态法和动态法[1]。
动态法中的容量法测定过程机械化程度高,测定结果比较准确,所以是一种常用的测定方法。
彭人勇等人在“BET氮气吸附法测粉体比表面积误差探讨[2]”一文中提到了BET公式的适用范围。
公式是按多层物理吸附模型推导出的。
在液氮低温下,N2 在绝大多数固体表面上的吸附是物理吸附。
当相对压力很小的时候, 氮分子数离多层吸附的要求太远, 此时试验的点将偏离BET 图的直线。
另外, 当相对压力变得较大时,除了吸附外,还会发生毛细管凝聚现象, 丧失了内表面, 妨碍了多层物理吸附的层数进一步增加。
此时,BET 图偏离直线往上翘。
对大多数样品说来, BET 公式的志向方位是相对压力在0.05 ~ 0.35 之间。
低温氮吸附容量法测催化剂比表面积的理论依据是Langmuir方程和BET方程[3]。
Langmuir吸附模型假定条件为:⑴吸附是单分子层的, 即一个吸附位置只吸附一个分子;⑵被吸附分子间没有相互作用力;⑶吸附剂表面是均匀的。
BET方程模型条件为:(1)吸附剂表面可扩展到多分子层吸附;(2)被吸附组分之间无相互作用力, 而吸附层之间的分子力为范德华力;(3)吸附剂表面均匀;(4)第一层吸附热为物理吸附热, 第二层为液化热;(5)总吸附量为各层吸附量的总和, 每一层都符合Langmuir 公式。
所以,根据前人的经验,在本次实验中,用液氮维持样品的低温使被吸附分子间几乎没有相互作用。
并且在相对压力为0.05-0.30之间进行取点实验。
2 实验部分 2.1原理2.1.1 测定比表面积需要测定的数据微孔硅胶一类物质的比表面积计算方法如下:A =V m N A σ式中:A 为该物质的比表面积,m 2.g -1;V m 为吸附剂表面形成一个单分子层时的吸附量,即饱和吸附量,mol.g -1;N A 为阿伏伽德罗常数;σ为一个分子的截面积,m 2。
BET法测比表面积操作步骤一、取样1、取干燥的样品管和编号的橡胶塞(样品管不可编号,即橡胶塞编号即为样品管编号。
橡胶塞和样品管必须一一对应。
)2、用泡沫垫固定样品管,橡胶塞塞住样品管,置于分析天平上称量空样品管,橡胶塞和泡沫垫质量m1。
3、用称量纸称量待测样品(样品质量在30~100mg),用纸槽将样品送入样品管底。
(样品送入不可沾到管壁)。
4、再次用分析天平称量带样品的样品管,橡胶塞和泡沫垫质量m2。
二、抽真空1、取出抽真空仪器上的抽气管,扭开管上的铁圈,取出里面的塑料圈和黑色小橡胶圈,将样品管从管口先套上铁圈,在套上塑料圈,在于管口上套上黑色小橡胶圈,然后将样品管垂直插入抽气口,最后扭紧铁圈。
2、将样品管插入加热区,将对应抽气管上的开关打到“Vac”,将抽气管上的小旋钮往上旋3mm左右。
然后按上下按钮设置目标温度,再按sec确定。
抽真空12小时左右。
抽真空完后,将目标温度设置为0,再将样品管拿到降温区冷却。
3、冷却置室温后,将抽气管上铁圈旋出,将开关打到“Gas”,回填气体,使样品管自动弹出,立刻去下铁圈,塑料圈和小黑圈,用相应编号的橡皮塞塞住管口,再次称重m3。
称重同时将抽气管组装好,放回原处,将开关打到“Off”。
三、测定比表面积1、打开Micromeritics仪器上的橱窗,将液氮瓶取出,装入液氮(液氮要装在里瓶口5cm处,液氮为—200度,注意自身安全,每做完一个样品都要加一次液氮)。
将样品管装在仪器上(装样品管方法与抽真空时装管方式一样,要确保垂直插入,样品管要与旁边空管高度一至),在套上泡沫盖。
将装好液氮的液氮瓶放到仪器的升降梯上,关闭橱窗。
2、打开电脑桌面上的GeminiⅦ,等进入软件主界面依次点击File/Open/Sampleinformation,命名文件名后打开,点击Replace All,替换c盘中GeminiⅦ/data/REF,打开Mesopore这个文件。
打开后更改Sample上的文件名。
固体催化剂比表面积的测定方法固体催化剂是一种能够促进化学反应的物质,其活性往往与其比表面积密切相关。
因此,准确测定固体催化剂的比表面积对于了解其催化性能以及优化催化反应具有重要意义。
本文将介绍几种常见的固体催化剂比表面积测定方法。
一、BET法BET(Brunauer-Emmett-Teller)法是目前最常用的固体催化剂比表面积测定方法之一。
该方法基于氮气吸附-脱附原理,通过测量在不同相对压力下固体催化剂与氮气的吸附量,来确定固体催化剂的比表面积。
BET法的具体步骤如下:1. 将待测固体催化剂样品粉末经过预处理,如除去杂质、干燥等。
2. 将预处理后的催化剂样品放置在比表面积测定仪器中,控制温度和压力条件。
3. 向催化剂样品中注入氮气,使其与催化剂表面发生吸附作用。
4. 在不同的相对压力下,测量催化剂样品吸附氮气的量。
5. 根据吸附量与相对压力的关系,利用BET等式计算催化剂样品的比表面积。
BET法的优点是测量简便、精度高、广泛适用于各种固体催化剂。
但是该方法对于孔径分布不均匀的催化剂样品可能存在误差。
二、Langmuir法Langmuir法也是一种常用的固体催化剂比表面积测定方法。
该方法基于气体吸附在固体表面形成单层分子吸附层的原理,通过测量吸附气体的压力与吸附量之间的关系,来确定固体催化剂的比表面积。
Langmuir法的具体步骤如下:1. 将待测固体催化剂样品粉末经过预处理,如除去杂质、干燥等。
2. 将预处理后的催化剂样品放置在比表面积测定仪器中,控制温度和压力条件。
3. 向催化剂样品中注入吸附气体,使其与催化剂表面发生吸附作用。
4. 在不同的吸附气体压力下,测量催化剂样品的吸附量。
5. 根据吸附量与压力的关系,利用Langmuir等式计算催化剂样品的比表面积。
Langmuir法的优点是适用于具有均匀表面的催化剂样品,但对于孔径分布不均匀的催化剂样品可能存在误差。
三、滴定法滴定法是一种间接测定固体催化剂比表面积的方法。
bet容量法测定固体比表面积1.理:Bet容量(BET)是一种比表面积测定方法,它是以固定能量(通常为177.6kJ / mol)应用于固定量的气体(氩气)来测定固体表面积。
BET容量测定方法可以用于测定吸附剂表面积,对于36纳米到50微米的吸附剂样品,它可以精确地测量其表面积,而且准确度可以达到几个百分点。
2.料:BET容量测定固体比表面积需要用到氩气,通常用压缩瓶装氩气,温度在25℃,湿度在50%RH以上,纯度可以达到99.998%;同时需要用到BET容量仪器,该仪器要求能够在不同的温度下控制气压,同时具有精度高,响应快、稳定性好等特点;另外,还需要用到样品,样品是要测定其比表面积的物品。
3.作步骤:(1)量样品尺寸,准备仪器:仔细测量样品的体积大小,并根据实际情况确定最佳测试条件;检查BET容量仪器,校准其调节参数,同时将氩气和样品加入容器中安装好仪器,以便测试。
(2)调节气压:调整控制装置,控制气压,并将气压控制在177.6kJ/mol内;(3)测量测试结果:将吸附之后的气体容量由仪器记录,并计算固体表面积;(4)计算结果:将实测值与标准值进行比较,计算固体的比表面积,并记录相应的数据;(5)结果分析:分析所求得的结果,比较不同样品的固体比表面积,确定固体比表面积。
由上面可以看出,BET容量法测定固体比表面积是一种实用且准确的方法。
它可以帮助我们了解不同固体之间的表面积差异,也可以用于检测吸附剂表面积,是一种精确度高、稳定性好的测试方法。
BET容量法在表面积测试领域有着广泛的应用,在分析化学、功能材料、生物医学、生物领域都有广泛的应用。
此外,它还可以用于测定粉末的粒度、催化剂的活性表面积、纤维的比表面积等。
综上所述,BET容量法在表面积测试领域有着非常广泛的应用,可以用于表面积测定,以及各种材料的粒度测试,借助它,可以轻松准确地测定吸附剂的表面积、粉末的粒度和其他各种细小表面积。
BET比表面积1g固体所占有的总表面积为该物质的比表面积S (specific surface area,㎡/g)。
固体有一定的几何外形,借通常的仪器和计算可求得其表面积。
但粉末或多孔性物质表面积的测定较困难,它们不仅具有不规则的外表面,还有复杂的内表面。
比表面积的测量,无论在科研还是工业生产中都具有十分重要的意义。
一般比表面积大、活性大的多孔物,吸附能力强。
BET比表面积是BET比表面积测试法的简称,该方法由于是依据著名的BET理论为基础而得名。
BET是三位科学家(Brunauer、Emmett和Teller)的首字母缩写,三位科学家从经典统计理论推导出的多分子层吸附公式基础上,即著名的BET方程,成为了颗粒表面吸附科学的理论基础,并被广泛应用于颗粒表面吸附性能研究及相关检测仪器的数据处理中。
BET氮吸附法一般耗时比较长,建议使用全自动比表面测试仪器,减少试验强度,同时精确性也有保障。
目前国外同类仪器都是全自动的。
比表面积检测需遵循相关标准,比表面积检测数据只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的,国内目前有很多仪器只能做直接对比法的检测,现在国内也被淘汰了。
目前国内外比表面积测试统一采用多点BET法,国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的,请参看我国国家标准(GB/T 19587-2004)-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。
比表面积检测其实是比较耗费时间的工作,由于样品吸附能力的不同,有些样品的测试可能需要耗费一整天的时间,如果测试过程没有实现完全自动化,那测试人员就时刻都不能离开,并且要高度集中,观察仪表盘,操控旋钮,稍不留神就会导致测试过程的失败,这会浪费测试人员很多的宝贵时间。
目前国内有几家生产比表面积测试仪厂商,其中北京金埃谱科技有限公司F-Sorb 2400比表面积分析仪是真正能够实现BET法检测功能的仪器(兼备直接对比法),更重要北京金埃谱科技有限公司的F-Sorb 2400比表面积分析仪是迄今为止国内唯一完全自动化智能化的比表面积检测设备,其测试结果与国际一致性很高,稳定性也很好,同时减少人为误差,提高测试结果精确性。
BET比表面积测定国家标准及行业标准介绍以下是目前比表面积分析测试中最常用的典型国家标准。
1、(GB.T 19587-2004)-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法置于吸附质气体气氛中的样品,其物质表面(颗粒外部和内部通孔的表面)在低温下将发生物理吸附。
当吸附气体达到平衡时,测量平衡吸附压力和吸附的气体量,根据BET方程式,可求出被测样品的单分子层吸附量,从而计算出试样的比表面积。
该标准根据气体吸附的BET原理,规定了测定固态物质比表面积的方法。
它适用于粉末及多孔材料(包括纳米粉末及纳米级多孔材料)比表面积的测定,其测定范围是O.00l~1000㎡/g。
测量方法计有容量法比表面积分析测试、重量法比表面积分析测试和气相色谱法比表面积分析测试。
一般采用氮气作为吸附气体,但对于比表面积极小的样品可选用氪气。
在测量之前,需试样进行脱气处理,这一点对于纳米材料尤为重要。
通过脱气可除去试样表面原来吸附的物质,但要避免表面之不可逆的变化。
该标准为非等效采用IS09277:1995 Determination of the specific surface are La of solids by gas adsorpti On using the BET method.2、(GB/T 10722-2003)-炭黑总表面积和外表面积的测定氮吸附法本标准修改采用ASTM D 6556:2000a《炭黑总表面积和外表面积的测定氮吸附法)(英文版)。
本标准代替GB/T 10722-1999《炭黑比表面积测定氮吸附方法》,因为原标准在技术上已落后。
本标准规定了用Brunauer,Emmett,Telter(B.E .T NSA)的多分子层吸附理论多点法测定总表面积和外表面积的原理、意义、用途、试剂、材料、仪器、采样、分析步骤、结果计算、精密度及试验报告.本标准适用于橡胶用炭黑、色素炭黑和乙炔炭黑;本标准也适用于白炭黑氮吸附表面积(NSA) nitrogens urfacea rea(NSA)按B. E. T理论,由氮吸附数据计算得到的炭黑总比表面积。
GB/T××××—××××11A附 录 A(资料性附录)BET 法计算比表面积A.1 概述用摩尔/克表示的被吸附气体的量n a ,标绘在对应横坐标为相对压力p/p 0的等温吸附线的纵坐标上。
单分子层吸附量n m ,可用BET 公式(1)计算:0011)/1(/p p C n C C n p p n p p m m a -+=- …………………………(1) A.2 多点法测定在BET 图中,(p/p 0)/[n a (1-p/p 0)]标绘为纵坐标,p/p 0为横坐标(见图2)。
在相对压力p/p 0为0.05~0.30范围内,y = a +bx 通常是线性的,截距a 要求为正。
由线性回归法求出斜率b =Δy /Δx =(C -1)/n m C )和截距α=1/(n m C) 。
单分子层吸附量可通过公式(2)和公式(3)计算:ba n m +=1 …………………………(2) 1+=ab C (3)说明:y= (p/p 0)/[n a (1-p/p 0)] ——BET 方程的纵坐标; p/p 0 ——相对压力;a ——纵坐标的截距;GB/T××××—××××Δx ——横坐标的变化(斜率计算);Δy ——纵坐标的变化(斜率计算);1 ——多点BET 拟合;2 ——单点BET 线;3 ——试验数据点;4 ——选作单点BET 计算的数据点。
图A.1 BET 图A.3 质量比表面积质量比表面积s α可通过评估整个单层中每个分子占据的平均面积所得到的单层吸附量按公式(4)计算:L n m m s αα= (4)A.4 含有微孔的石墨烯材料的BET 图选点范围说明:n a (1 - p /p 0) —— BET 方程中分母为左边的纵坐标; p /p 0 —— 相对压力;1 —— BET 使用范围上限。
BET比表面积测试要求
BET比表面积测试是一种常用的物质表面积分析方法,通过对吸附气体在材料
表面的吸附行为进行量化,确定材料的比表面积。
以下是BET比表面积测试的要求:
1.样品制备:样品应当经过适当的处理和研磨,确保表面光滑、均匀,并避
免杂质的存在。
2.测试条件:BET比表面积测试需要在恒定的温度和压力条件下进行。
通
常选择液氮温度(-196°C)作为测试温度,并使用高真空环境。
3.吸附剂选择:常用的吸附剂为氮气(N2),其分子直径较小,适用于大部分
材料的表面吸附测试。
4.吸附等温线:通过不同压力下的吸附量测定,绘制吸附等温线,并根据
BET理论进行拟合分析。
5.BET计算:利用BET等温线的斜率和截距,计算出样品的比表面积。
6.数据分析:对比表面积测试结果进行统计和分析,评估材料的表面特性。
BET比表面积测试是一项精密的表征方法,需要严格控制实验条件和仪器设备
的准确性。
同时,在样品制备和数据处理过程中,也需要注意遵循相关的操作规范和标准。
比表面积测试方法
比表面积测试方法(BET)是一种用于测量物质表面积的测试方法。
它是分子吸附理论的基础,由古斯塔夫·勒奥摩和巴尔米拉·费曼于1938年首次提出。
费曼展示了气体分子如何在表面/固体界面上结合,推导出BET方程,并可以用来计算这些结合的表面积和比表面积。
根据费曼的理论,当一种气体定积在中性表面上时,气体分子会与表
面的具有不同活性的气体分子结合。
在此结合中,气体的分子状态可
以通过应力/压强调整改变,因为通常情况下,费曼理论可以被认为是
测试物质表面积时的理想状态。
比表面积测试方法(BET)通常用于测量粉状体、纤维状体和胶体等物
质的表面积。
BET技术可以准确测量具有复杂表面结构的样品的表面积,而不受体积或其他影响。
例如,BET测试方法可以精确测量细胞
膜表面积,而不受其厚度或其他因素的影响。
比表面积测试一般以室温和固定的压强为基础,常见的是低压吸附和
高压吸附,其中低压吸附很常见,它以低于0.2兆帕的低压开始,并
以慢慢升高的压力范围,准确地测量表面积。
BET测试可以在短时间内进行许多次重复,其结果非常准确和可靠,通常需要使用专业的仪器进行测量。
专业仪器可以精确地测量微量浓度
的物质,并把这些结果绘制成曲线,以显示在不同压力范围内的分子
吸附曲线。
比表面积测试方法是一种常用的、简便的、精确的测量表面积的标准
评估方法,可用于一系列表面活性物质,如类脂、矿物粉末、催化剂
和材料等。
费曼和勒奥夫曼提出的计算模型也被广泛应用于药物吸收、载体设计、生物医学研究和其他各种应用研究中。
BET比表面积测定国家标准及行业标准介绍以下是目前比表面积分析测试中最常用的典型国家标准。
1、(GB.T 19587-2004)-气体吸附BE T原理测定固态物质比表面积的方法置于吸附质气体气氛中的样品,其物质表面(颗粒外部和内部通孔的表面)在低温下将发生物理吸附。
当吸附气体达到平衡时,测量平衡吸附压力和吸附的气体量,根据BET方程式,可求出被测样品的单分子层吸附量,从而计算出试样的比表面积。
该标准根据气体吸附的B ET原理,规定了测定固态物质比表面积的方法。
它适用于粉末及多孔材料(包括纳米粉末及纳米级多孔材料)比表面积的测定,其测定范围是O.00l~1000㎡/g。
测量方法计有容量法比表面积分析测试、重量法比表面积分析测试和气相色谱法比表面积分析测试。
一般采用氮气作为吸附气体,但对于比表面积极小的样品可选用氪气。
在测量之前,需试样进行脱气处理,这一点对于纳米材料尤为重要。
通过脱气可除去试样表面原来吸附的物质,但要避免表面之不可逆的变化。
该标准为非等效采用IS09277:1995 Determ inati on of the specif ic surfac e are La of solids by gas adsorp ti On usingthe BET method.2、(GB/T 10722-2003)-炭黑总表面积和外表面积的测定氮吸附法本标准修改采用AS TM D 6556:2000a《炭黑总表面积和外表面积的测定氮吸附法)(英文版)。
本标准代替GB/T 10722-1999《炭黑比表面积测定氮吸附方法》,因为原标准在技术上已落后。
本标准规定了用Brun auer,Emmett,Telter(B.E .T NSA)的多分子层吸附理论多点法测定总表面积和外表面积的原理、意义、用途、试剂、材料、仪器、采样、分析步骤、结果计算、精密度及试验报告.本标准适用于橡胶用炭黑、色素炭黑和乙炔炭黑;本标准也适用于白炭黑氮吸附表面积(NSA) nitrog ens urface a rea(NSA)按B. E. T理论,由氮吸附数据计算得到的炭黑总比表面积。
bet容量法测定固体比表面积BET容量法(Brunauer-Emmett-Teller容量法)是一种测量固体比表面积的常用方法。
该方法是由三位科学家贝兰诺、埃梅特和泰勒在1938年提出的,又叫做贝兰诺-埃梅特-泰勒(BET)容量法。
该方法是一种根据层状气体吸附理论建立的,用来测定某固体物质比表面积的重要的工具。
BET容量法的测定方法主要是采用层状气体吸附原理,通过检测固体物质表面上气体吸附的容积来测定比表面积。
具体的原理为:把固体物质放置在密闭容器中,用低温使气体冷凝并完全吸附在固体物质上,从而形成一个气相层状气体吸附层。
随着气体的稀释,吸附层中的气体分子逐步脱附,当容器中的气体的压力与平衡压力相等时,吸附层中剩余的气体容积V就稳定下来。
根据固体物质表面上吸附层的容积V,计算出比表面积。
BET容量法在实验室中,一般会使用氮气进行测量。
从气压计中,可以得到某一定压力下,氮气吸附到某一固体物质上的容积,基于Brunauer-Emmett-Teller容量公式,可以根据所获得的压力容积数据,计算出该固体物质的比表面积。
另外,BET容量法还可以用来测量晶体的尺寸、形状和结构的复杂性,以及相关的表面性能参数。
近年来,BET容量法也被广泛应用于研究物理现象、加工过程和质量控制,以检测不同材料及原料,确保质量标准。
从理论上讲,BET容量法可以提供准确而可靠的比表面积数据,从而可以更好地了解固体物质的表面性质。
不过,也需要注意的是,容量法中的表面积值并不是绝对准确的,而是相对于样品的表面积的一种参考值,也称为相对表面积。
BET容量法是测量固体比表面积的重要方法之一,目前已被广泛应用于催化剂、纳米材料分析、气液两相流体流量测量和其他研究领域。
该方法更适用于对微米纳米级别的材料进行表面积测量,具有较快的测定时间,可以提供准确可靠的数据,同时具有操作简单,质量可控等优点。
但是,也存在一些不足,如容量法中的表面积值只是一种参考值,可能出现偏差,因此必须调整参数,以确保测量的数据的准确性。
bet比表面积的原理
BET(Brunauer-Emmett-Teller)比表面积原理是基于气体吸附
在固体表面的原理,用来测量固体材料的比表面积。
该原理假设气体在固体表面上形成一个单分子层,并且吸附层的分子吸附呈现吸附等温曲线的类型。
根据该理论,吸附等温线在极小点处有一个斜率为零,这被称为BET点。
在BET原理中,吸附剂通常是惰性气体(如氮气),通过控
制温度和压力,在固体材料表面吸附气体,然后测量吸附剂的压力与温度的相关性。
根据所获得的实验数据,可以使用
BET方程计算出比表面积。
BET方程模型中的一个关键假设是吸附层的各吸附位点是一
样的,这种均匀的吸附位点分布使得BET方程的解析求解成
为可能。
该方程可以表示为:
(1/n) = (C - 1) × (P/Po) / [1 - (P/Po)],
其中,n是绝对表面积,C是BET常数,P是吸附剂的压力,Po是饱和蒸汽压力。
通过测量吸附剂的压力和逆压力(1/P)的相关性,可以获得BET方程中的C常数,进而计算出材料的比表面积。
BET比表面积原理的优点是非常适用于比较广泛的固体材料,包括颗粒、纤维、组织等。
它提供了一种定量测量固体材料表面的方法,对于研究材料的性质、质量控制和表征非常有用。
BET比表面积测定国家标准及行业标准介绍
以下是目前比表面积分析测试中最常用的典型国家标准。
1、(GB.T 19587-2004)-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法
置于吸附质气体气氛中的样品,其物质表面(颗粒外部和内部通孔的表面)在低温下将发生物理吸附。
当吸附气体达到平衡时,测量平衡吸附压力和吸附的气体量,根据BET方程式,可求出被测样品的单分子层吸附量,从而计算出试样的比表面积。
该标准根据气体吸附的BET原理,规定了测定固态物质比表面积的方法。
它适用于粉末及多孔材料(包括纳米粉末及纳米级多孔材料)比表面积的测定,其测定范围是
O.00l~1000㎡/g。
测量方法计有容量法比表面积分析测试、重量法比表面积分析测试和气相色谱法比表面积分析测试。
一般采用氮气作为吸附气体,但对于比表面积极小的样品可选用氪气。
在测量之前,需试样进行脱气处理,这一点对于纳米材料尤为重要。
通过脱气可除去试样表面原来吸附的物质,但要避免表面之不可逆的变化。
该标准为非等效采用IS09277:1995 Determination of the specific surface are La of solids by gas adsorpti On using the BET method.
2、(GB/T 10722-2003)-炭黑总表面积和外表面积的测定氮吸附法
本标准修改采用ASTM D 6556:2000a《炭黑总表面积和外表面积的测定氮吸附法)(英文版)。
本标准代替GB/T 10722-1999《炭黑比表面积测定氮吸附方法》,因为原标准在技术上已落后。
本标准规定了用Brunauer,Emmett,Telter(B.E .T NSA)的多分子层吸附理论多点法测定总表面积和外表面积的原理、意义、用途、试剂、材料、仪器、采样、分析步骤、结果计算、精密度及试验报告.
本标准适用于橡胶用炭黑、色素炭黑和乙炔炭黑;本标准也适用于白炭黑
氮吸附表面积(NSA) nitrogens urfacea rea(NSA)
按B. E. T理论,由氮吸附数据计算得到的炭黑总比表面积。
统计吸附层厚度表面积(STSA) statisticalth icknesss urfacea rea(STSA)
使用de Boer理论和炭黑模型,由氮吸附数据计算出的外比表面积
4 原理
在液氮温度下,以炭黑从一定分压的氮气中吸附氮分子的数量来计算总表面积和外表面积通过吸附参数可以计算得出NSA值和STSA值。
5 意义及用途
本试验方法是在多点氮吸附基础上测定炭黑的总表面积和外表面积。
以B.E .T 理论为基础测定包括孔径小于2 nm的微孔在内的总表面积;以统计吸附层厚度法为基础测定的外表面积被认为是橡胶分子能够接近的比表面积。
3、(GB.T 13390-92)-金属粉末比表面积的测定方法
本标准规定了金属粉末比表面积的分析测定方法,本标准适用于图金属粉末比表面积的分析测试。
测定范围为O.l~1000㎡/g。
非金属粉末及微孔材料的比表面积分析测定亦可参考使用。
本标准所测表面积为粉末的总表面积,包括氮气分子可进入粉末体的认可开孔表面积;它不同于用空气透过法测定的表面积,后者系指包络表面积。
原理
当试样放在氮气体系中时,在低温下.物质表面将发生物理吸附,当吸附达到平衡时,
测量压力和物质表面吸附的氮气体积,根据BET方程式,计算出试样表面单分子层吸附气体量Vm,从而求出样品的比表面积。
主要仪器
本标准采用简化BET装置或连续流动色谱仪,根据BET原理制作,能得到正确比表面积的其他类型的仪器也可以采用。