比表面积测定法
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水泥比表面积测定方法(勃氏法)定义:单位质量的水泥粉末所具有的总表面积,以平方厘米每克(cm2/g)或平方米每千克(m2/kg)表示透气法的基本原理透气法测定比表面积,是根据一定量的空气通过具有一定空隙率和规定厚度的试料层时,所受到的阻力不同而引起流速的变化来测定试料比表面积。
粉料越细、比表面积越大、空气透过时的阻力越大,则一定量空气透过同样厚度的试料层所需的时间就越长,反之时间越短。
在一定空隙的水泥层中,空隙的大小和数量是颗粒尺寸的函数,同时也决定了通过试料层的气流速度。
流体在颗粒与颗粒之间的流动可以看做在无数“假象”的毛细管中流动,颗粒越小,颗粒与颗粒间的空隙也越小,在一定空隙中的粉末层体积中的毛细管孔道数就越多。
毛细管孔道直径越细,气体在管道内通过的阻力越大,即气体在物料层中流动就越慢。
因此可假定气体在孔道内的流动为粘性流动。
勃氏透气仪测定比表面积1、仪器构造:勃氏透气仪的外形及结构示意图见下图。
勃氏透气仪有透气圆筒、捣器、U型压力计的抽气泵三部分组成。
透气圆筒内径12.7mm穿孔板上均匀分布35个孔径1mm的小孔,捣器深入圆筒的距离应保证试料层厚度为15mm、透气圆筒与U型压力计是通过磨口直接连接。
2.仪器常数的标定2.1 试料层体积的测定:用水银排代法测定试料层体积。
根据在圆筒内装试料之前和装试料之后的水银排开的质量,再除以试验温度下的水银的密度,即为试料层体积V(cm3),计算式:V=(P1-P2)/ρ水银式中:V —透气圆筒的试料层体积。
(cm3)P1—未装试料是充满圆筒的水银重量,(g)P2—装试料后,充满圆筒的水银重量,(g)ρ水银—在试验温度下水银密度(g/cm3)2.2 漏气检查先用橡皮塞将圆筒上口塞紧,然后用抽气泵抽气,使U形压力计上液面上升一定高度,关闭连接抽气泵的活塞,2~3min内液面不下降,说明该仪器无漏气现象。
2.3 标准时间的测定采用比表面积和密度已知的标准物质来测定透气仪的标准时间,标准物质在使用前应与仪器温度一致,并确保其无结团、块状。
中国药典比表面积测定法
中国药典比表面积测定法是一种常用于测定药物粉体材料比表面积的方法。
该方法在制药、食品和化工等领域中具有重要的应用价值,尤其是在药品质量控制和生产过程中。
比表面积是指单位质量物料所具有的总表面积,包括颗粒表面和内部孔洞的表面积。
在药物粉体材料中,比表面积与药物的溶解度、吸附性、分散性和生物利用度等性质密切相关。
因此,准确测定药物粉体的比表面积对于评估药物的质量和性能至关重要。
中国药典比表面积测定法基于气体吸附原理,通过测量药物粉体在一定压力下对气体的吸附量来确定其比表面积。
该方法具有较高的准确性和可靠性,能够为药品质量控制和生产过程提供可靠的依据。
在实际应用中,中国药典比表面积测定法需要使用专业的仪器设备,如气体吸附仪等。
操作过程需严格按照规定进行,以确保结果的准确性和可靠性。
同时,对于不同种类的药物粉体,可能需要进行适当的预处理,以消除其表面吸附的杂质和水分等干扰因素。
此外,比表面积的测定结果也会受到其他因素的影响,如颗粒形状、孔洞结构、粒径分布和表面化学性质等。
因此,在进行比表面积测定时,需要考虑这些因素可能产生的影响,并进行相应的校正和处理。
总之,中国药典比表面积测定法是一种重要的药物粉体质量评估方法,能够为药品质量控制和生产过程提供可靠的依据。
通过准确测定药物粉体的比表面积,可以更好地了解其性质和性能,从而为药物研发、生产和应用提供支持。
Determination of Specific Surface —Solution Adsorption实验原理比表面(1克固体物质所具有的总面积)是粉末多孔性物质的一个重要特征参数,它在催化、色谱、环保、纺织等许多生产和科研部门有着广泛的应用。
本实验是利用亚甲基蓝染料水溶液吸附法测定微球硅胶的比表面,因为亚甲基蓝在所知的染料中具有最大的吸附倾向,可被大多数固体物质所吸附,在一定的条件下为单分子层吸附,即符合朗格谬尔吸附等温式。
根据单分子层次吸附理论,当吸附达到饱和时,吸附质分子铺满整个吸附表面而不留空位,此时1克吸附剂吸附吸附质分子所占的表面积,等于所吸附吸附质的分子数与每个分子在表面层所占面积的乘积。
式中:S :比表面cm 2/g A :亚甲基蓝分子平均截面积81.3×10-16cm 2M :亚甲基蓝的摩尔质量373.9 N A :阿佛加德罗常数W :硅胶的重量(克) ΔW :硅胶饱和吸附时亚甲基蓝的重量(克)本实验的关键是测定ΔW ,所测试样的ΔW 不能太小(即比表面不能太小),否则误差较大,也就是说本方法测定比表面较大的试样所得结果较为满意。
亚甲基蓝水溶液在可见光区有两个吸收峰(445纳米和665纳米)。
用722型分光光度计测定吸附前后溶液吸光度变化,按右式计算: 式中:C 0:吸附前溶液的浓度(mg/ml ) C :吸附达单层饱和后溶液浓度(mg/ml )V :溶液的体积(ml ) 10-3:毫克(mg )转化为克(g )的系数仪器和试剂722型分光光度计 1台 康氏振荡机 1台容量瓶100mL 8个 碘量瓶100mL 1只吸耳球 1个 移液管50mL 、25mL 各1支刻度吸管10mL 1支 亚甲基蓝贮备液(500×10-3mg/ml )微球硅胶实验步骤1、比表面的测定1)配制亚甲基蓝浓度为50×10-3mg/ml 溶液准确分配浓度为500×10-3mg/ml 亚甲基蓝贮备液10ml 加到100ml 容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
水泥比表面积测定水泥比表面积测定一透气法一、基本原理透气法测定比表面积,是根据一定量的空气,透过含有一定空隙率和规定厚度的试料层时所受到的阻力计算而得。
空气在颗粒与颗粒之间的流动可以看作在无数“假想”的毛细管中流动,如图所示。
粉料越细,比表面积越大,颗粒与颗粒间的空隙也愈小,则在一定空隙中的粉料层体积中的毛细管孔道数就愈多。
毛细管孔道直径愈细,气体在管道内通过的阻力愈大,则一定量的空气透过同样厚度的料层所需的时间就越长,反之时间越短。
通过实验证明,比表面积与一定量的空气透过同样厚度料层所需时间的平方根成正比。
二、仪器构造勃氏透气仪由透气圆筒,压力计、抽气装置等三个部分构成。
气体透过粉 Bia ine 透气仪示意图末层的示意图71. 透气圆筒用不锈钢制成内径12.70 ± 0.05mm,圆筒上口 边与圆筒主轴垂直,圆筒下 部锥度与压力计上玻璃磨 口内径一致,连接严密。
在 圆筒内壁距离上口边 55± 10mn 处有一突出的宽 度为0.5〜1.0mm 的边缘,以 放置金属穿孔板。
2. 穿孔板内门触.:恭m'j逼乐力d-底僅紧帘连揍\/扁平(\MmnJ Hflnxo±o. 5mm _"Si25m16-^ 20mmH-H捋霧与圆爸何執小于。
一1皿1I .伽55 + lOwnL 5. (J +0. 5mmT 了!°土0- 3m1训鼬林唯附旷与压力计頂端緊瞻連播由不锈钢或其他不受腐蚀的金属制成, 厚 度为1.0 ± 0.1mm 板面上均匀地布有 35个直径 1mn 的小孔。
穿孔板与圆筒内壁密合。
穿孔板 两平面应平行。
3. 捣器用不锈钢制成,插入圆筒时,其间隙不大 于0.1mm 捣器底面与主轴垂直,侧面有一扁 平槽,宽度3.0 ± 0.3mm,顶部有一支持环,当 捣器放人圆筒时,支持环与圆筒上口边接触, 这时捣 器底面与穿孔板之间距离为 15.0 ± 0.5mm 4. 压力计習孑L35牛T 小阳W外形尺寸如图所示,由外径9mn的具有标准厚度的玻璃管制成(管内装有带色的蒸馏水)。
水泥比表面积测定方法1. 测定水泥密度;2. 空隙率的测定(ε):一般普通硅酸盐水泥(P·O)的空隙率选用0.530±0.005,空隙率的调整以2kg砝码将试样压实;3. 试料层体积的测定:将两片滤纸沿圆筒壁放入透气圆筒内,用一个直径略比透气圆筒小的细长棒往下按,直到滤纸平整放在金属的穿孔板上。
然后装满水银,用一小块薄玻璃板轻压水银表面,使水银面与圆筒口平齐,并须保证在玻璃板和水银表面之间没有气泡或空洞存在(玻璃板轻压水银时,为防止水银漏到桌面上,可将透气圆孔放于铝盒内进行试验)。
从圆筒中到出水银,称量,精确至0.05g。
重复几次测定,到数值基本不变为止。
然后从圆筒中取出一片滤纸,试用约3.0g的水泥(应制备坚实的水泥层,如水泥太松或不能压到要求体积时,应调整水泥的试用量),用2kg砝码压实水泥层。
再在圆筒上部空间注入水银,同上述方法除去气泡、压平、倒出水银称量,重复几次,直到水银称量值相差小于0.05g为止。
圆筒内试料层体积V按公式(T0504-1)计算,精确至:式中:V——试料层体积(m³);P1——未装水泥时,充满圆筒的水银质量(g);P2——装水泥后,充满圆筒的水银质量(g);ρ水银——试验温度下水银的密度(g/cm³),见表在不同温度下水银密度、空气粘度和室温(C°)水银密度(g/cm³)空气粘度和813.580.00017490.01322 1013.570.00017950.01326 1213.570.00017680.01330 1413.560.00017780.01333 1613.560.00017880.01337 1813.550.00017980.01341 2013.550.00018080.01345 2213.540.00018180.013482413.540.00018280.013522613.530.00018370.013552813.530.00018470.013593213.520.00018670.013663413.510.00018760.01370试料层体积的测定,至少应进行两次。
FBT-5型自动比表面积仪操作指南—:检测前的准备工作1. 被测试样烘干备用2.预先测定好被测试样的密度3.220V、 50Hz的交流电源系统4.千分之一天平一台5.黄油少许6.将仪器放平放稳,接通电源,打开仪器左侧的电源开关。
此时仪器左侧的四位数码管显示Err1,表示玻璃压力计内的水位未达最低刻度线。
7.用滴管从压力计左侧一滴滴的滴入清水。
滴水过程中应仔细观察仪器左侧显示屏,至显示good时立即停止加水。
此时左侧数码管显示仪器常数K的值;右侧三位数吗管显示当前环境温度。
至此仪器处于待机状态,可以进行如下操作。
二、仪器常数K的标定1.需要的已知参数:(1) 标准粉的比表面积:(2) 标准粉的密度:(3) 容桶的标称体积。
2.试样量的制备:(1)标准粉需在115摄氏度下烘干3小时以上。
在干燥中冷却至室温。
(2)按公式Ws=PsX V X(1—εs)计算试样量。
其中Ps一—标准粉密度,V-—容桶标称体积,εs-—标准粉试样空隙率。
注:本仪器标准粉及初测试样空隙率均为0.5.(3)例:标准粉密度3.16g/cm3 容桶体积1.980,空隙率0.5则:标定仪器时标准粉称重为:Ws=P sV(1-εs)=3.16×1.980×(1-0.5)=3.1284(g)请称量已烘干并冷却的标准粉3.1284g3.将容桶放在金属指甲上,放入穿孔板,用推杆将穿孔板放平,再放入一片滤纸,用推杆按到底部平整即可。
4.通过漏斗将标准粉装入容桶(切忌不要震动容桶),用手轻摆容桶将标准粉表面基本摆平。
5.再放入一片滤纸,用捣器轻轻边旋转边将滤纸推入容桶至捣器与容桶完全闭合。
6. 从支撑上取下容桶,在容桶锥部的下部均匀涂上少量黄油。
7. 将容桶边旋转边放入玻璃压力计的锥口部分,观察容桶外壁与压力计内壁间应有均匀的黄油密封层即可。
8.轻按仪器操作面板上[K值]键,K键灯亮,再按[选择]键,数码管依次闪烁,将标准粉的比表面积值及密度值依次通过[△]、[▽]键入再按[选择]键,数码管停止闪烁,可以进行K值标定的操作。
水泥比表面积测定方法勃氏法1 目的、适用范围和引用标准本方法规定采用勃氏法进行水泥比表面积测定。
本方法适用于硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、道路硅酸盐水泥以及指定采用本方法的其它粉状物料。
2 仪器设备⑴透气仪:由透气圆筒、压力计、抽气装置等三部分组成。
⑵透气圆筒:内径为12.700+0.05mm,由不锈钢制成。
圆筒内表面的粗糙度R a=1.60μm,圆筒的上口边应应与圆筒主轴垂直,圆筒下部锥度应与压力计上玻璃磨口锥度一致,两者应严密连接。
在圆筒内壁,距离圆筒上口边55mm±10mm处有一突出的宽度为0.5mm~1mm的边缘,以放置金属穿孔板。
⑶穿孔板:由不锈钢或其它不受腐蚀的金属制成,厚度为1.00–0.1mm。
在其面上,等距离地打有35个直径1mm的小孔,穿孔板应与圆筒内壁密合。
穿孔板两平面应平行。
⑷捣器:用不锈钢制成,插入圆筒时,其间隙不大于0.1mm。
捣器的底面应与主轴垂直,侧面有一个扁平槽,宽度3.0mm±0.3mm。
捣器的顶部有一个支持环,当捣器放入圆筒时,支持环与圆筒上口边接触,这时捣器底面与穿孔圆板之间的距离为15.0mm±0.5mm。
⑸压力计:U形压力计由外径为9mm 的具有标准厚度的玻璃管制成。
压力计一个臂的顶端有一锥形磨口与透气圆筒紧密连接,在连接透气圆筒的压力计臂上刻有环形线。
从压力计底部往上280mm~300mm处有一个出口管,管上装有一个阀门,连接抽气装置。
⑹抽气装置:用小型电磁泵,也可用抽气球。
⑺滤纸:采用中速定量滤纸。
⑻天平:感量为1mg。
⑼秒表:分度值为0.5s。
⑽其他:烘干箱、干燥箱和毛刷等。
3 材料⑴压力计液体压力计液体采用带有颜色的蒸馏水。
⑵基本材料基本材料采用中国水泥质量监督检验中心制备的标准试样。
4 仪器校准4.1 漏气检查将透气圆简上口用橡皮塞塞紧,接到压力计上。
水泥比表面积测定方法(勃氏法)1目的、适用范围本方法规定采用勃氏法进行水泥比表面积测定。
本方法适用于硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、道路硅酸盐水泥以及指定采用本方法的其它粉状物料。
本方法不适用于测定多孔材料及超细粉状物料。
2 仪器设备2.1Blaine 透气仪:由透气圆筒、压力计、抽气装置等三部分组成。
2.2透气圆筒:内径为 12.70±0.05mm,由不锈钢制成。
2.3穿孔板:由不锈钢或其他不受腐蚀的金属制成,厚度为1.0~0.1mm。
捣器:用不锈钢制成,插入圆筒时,其间隙不大于 0.1mm。
2.4压力计:U形压力计,由外径为 9mm 的,具有标准厚度的玻璃管制成。
2.5抽气装置:用小型电磁泵,也可用抽气球。
2.6滤纸:采用符合国标的中速定量滤纸。
2.7分析天平:分度值为 1mg。
2.8计时秒表:精确读到 0.5s。
2.9烘干箱。
3材料3.1压力计液体压力计液体采用带有颜色的蒸馏水。
3.2基准材料基本材料采用中国水泥质量监督检验中心制备的标准试样。
4 仪器校准4.1漏气检查。
将透气圆筒上口用橡皮塞塞紧,接到压力计上。
用抽气装置从压力计一臂中抽出部分气体,然后关闭阀门,观察是否漏气。
如发现漏气,用活塞油脂加以密封。
4.2试料层体积的测定4.2.1用水银排代法将二片滤纸沿圆筒壁放入透气圆筒内,用一直径比透气圆筒略小一细长棒往下按,直到滤纸平整放在金属的空孔板上。
然后装满水银,用一小块薄玻璃板轻压水银表面,使水银面与圆筒口平齐,并须保证在玻璃板和水银表面之间没有气泡或空洞存在。
从圆筒中倒出水银,称量,精确至0.05g。
重复几次测定,到数值基本不变为止。
然后从圆筒中取出一片滤纸,试用约3.3g 的水泥,按照5.3 条要求压实水泥层。
再在圆筒上部空间注入水银,同上述方法除去气泡、压平、倒出水银称量,重复几次,直到水银称量值相差小于 50mg 为止。
比表面积的测定与计算比表面积的测定与计算1.Langmuir 吸附等温方程――Langmuir 比表面(1)Langmuir 理论模型吸附剂的表面是均匀的,各吸附中心的能量相同;吸附粒子间的相互作用可以忽略;吸附粒子与空的吸附中心碰撞才有可能被吸附,一个吸附粒子只占据一个吸附中心,吸附是单层的,定位的;在一定条件下,吸附速率与脱附速率相等,达到吸附平衡。
(2)等温方程吸附速率:ra∝(1-θ)P ra=ka(1-θ)P脱附速率rd∝θ rd=kdθ达到吸附平衡时:ka(1-θ)P=kdθ其中,θ=Va/Vm(Va―气体吸附质的吸附量;Vm--单分子层饱和吸附容量,mol/g),为吸附剂表面被气体分子覆盖的分数,即覆盖度。
设B= ka/kd ,则:θ= Va/Vm=BP/(1+BP),整理可得:P/V = P/ Vm+ 1/BVm以P/V~P作图,为一直线,根据斜率和截距,可以求出B和Vm值(斜率的倒数为Vm),因此吸附剂具有的比表面积为:Sg=Vm·A·σmA—Avogadro常数(6.023x1023/mol)σm—一个吸附质分子截面积(N2为16.2x10-20m2),即每个氮气分子在吸附剂表面上所占面积。
本公式应用于:含纯微孔的物质;化学吸附。
2.BET吸附等温方程――BET比表面(目前公认为测量固体比表面的标准方法)(1)BET吸附等温方程:BET 理论的吸附模型是建立在Langmuir 吸附模型基础上的,同时认为物理吸附可分多层方式进行,且不等表面第一层吸满,在第一层之上发生第二层吸附,第二层上发生第三层吸附,……,吸附平衡时,各层均达到各自的吸附平衡,最后可导出:式中,C —常数等温方程。
因为实验的目的是要求出C和Vm,故又称为BET二常数公式。
(2)BET比表面积实验测定固体的吸附等温线,可以得到一系列不同压力P下的吸附量值V对P/P作图,为一直线,截距为1/ Vm斜率为:(C-1)/ VmC。
比表面积测定方法比表面积是指单位质量或单位体积物质的表面积,是衡量物质表面活性和催化活性的重要参数。
在化工、材料科学、环境科学等领域中,比表面积的测定对于研究物质的性质、性能以及应用具有重要意义。
本文将介绍几种常见的比表面积测定方法。
一、比气体吸附法比气体吸附法是一种广泛应用的测定比表面积的方法,常用的比气体有氮气和氩气。
该方法利用吸附剂与气体分子之间的相互作用力,通过测定吸附剂对气体的吸附量来计算比表面积。
常用的仪器有比表面积分析仪和气体吸附仪。
二、比液体吸附法比液体吸附法是通过浸泡法或浇注法将吸附剂与液体接触,测定吸附剂对液体的吸附量来计算比表面积。
常用的液体有水、乙醇等。
该方法适用于吸附剂具有较高的亲液性或亲油性的情况。
三、比粉末压片法比粉末压片法是将微米级粉末样品进行压片制备成固体样品,然后通过测量压片的密度和厚度来计算比表面积。
该方法适用于颗粒较小且粉末成型性好的样品。
常用的仪器有比表面积分析仪和粉末压片仪。
四、比涂层法比涂层法是将吸附剂涂覆在基底材料上,通过测量涂层的质量和厚度,以及吸附剂与基底材料的接触面积来计算比表面积。
该方法适用于吸附剂具有较高的附着性和覆盖性的情况。
五、比电导法比电导法是通过测量电解液中的电导率来间接计算比表面积。
该方法适用于具有较好导电性的样品,常用的仪器有电导率测定仪和电导仪。
六、比图像分析法比图像分析法通过对物体表面的图像进行分析,计算图像中物体的表面积,从而得到比表面积。
该方法适用于具有复杂形状或不规则表面的样品,常用的软件有图像处理软件和分析软件。
比表面积测定方法多种多样,选取合适的测定方法需要根据样品的特性、所需测定的参数以及实验条件等因素进行综合考虑。
不同的方法有各自的优缺点,需要根据具体情况选择合适的方法进行测定。
比表面积的准确测定对于研究物质的特性及其应用具有重要意义,有助于推动相关领域的科学发展和技术进步。
水泥的比表面积测定方法一、引言水泥是建筑材料中常用的一种材料,其质量和性能的好坏直接影响着建筑物的稳定性和耐久性。
水泥的比表面积是衡量水泥颗粒大小的重要参数,也是评价水泥品质的指标之一。
本文将介绍水泥比表面积的测定方法,以帮助人们更好地了解水泥的质量特性。
二、比表面积的定义比表面积是指单位质量水泥的表面积。
通常以平方厘米/克(cm²/g)来表示。
比表面积越大,表示水泥颗粒越细小,其活性也相应增加,具有更好的胶凝性能。
三、比表面积的测定方法1. 原理比表面积的测定常用的方法是比较水泥颗粒与标准比表面积颗粒之间的吸附或吸湿速度差异。
根据比表面积与吸附速度成正比的关系,通过测量水泥颗粒的吸附速度,可以计算出其比表面积。
2. 比表面积仪测定法比表面积仪是目前应用较广泛的测定水泥比表面积的仪器。
该仪器利用气体吸附原理,通过测量气体吸附或脱附的速度,来计算出水泥颗粒的比表面积。
具体操作步骤如下:(1)将待测水泥样品放入比表面积仪中;(2)开启仪器,将样品与气体接触,使其吸附或脱附;(3)测量吸附或脱附的速度;(4)根据测量结果计算出水泥样品的比表面积。
3. 液体置换法液体置换法是一种传统的测定水泥比表面积的方法。
该方法利用水泥颗粒与液体的吸附和置换原理,通过测量吸附或置换的液体体积,来计算出水泥的比表面积。
具体操作步骤如下:(1)将待测水泥样品与一定体积的液体(如甲醇)混合搅拌;(2)待液体吸附或置换完成后,测量液体的体积;(3)根据测量结果计算出水泥样品的比表面积。
四、测定结果的分析与应用通过比表面积的测定,可以得到水泥样品的具体数值。
根据测定结果,可以对水泥的品质进行评价和比较。
一般来说,比表面积越大的水泥具有更好的胶凝性能和早期强度发展性能。
因此,在工程应用中,可以根据比表面积的大小选择合适的水泥材料,以提高施工效果和工程质量。
五、注意事项1. 在进行比表面积测定时,需要严格控制温度和湿度等环境条件,以保证测量结果的准确性。
比表面积测定方法比表面积测定方法一、定义与原理 1.水泥的比表面积,以1克水泥所含颗拉的表面积表示,其单位为厘米[2]/克。
2.水泥的比表面积,主要是根据通过一定空隙率的水泥层的空气流速来测定。
因为对一定空隙率的水泥层,其中空隙的数量和大小是水泥颗粒,比表面积的函数,也决定了空气流过水泥层的速度,因此根据空气流速即可计算比表面积。
二、仪器3.试验仪器采用透气仪,仪器的装置见图1、2和图3。
其构造主要包活四个部分。
(1)圆筒(图4):放置水泥粉未试样用,为一内径25.1±0.1毫米的钢质圆筒1,断面相当于5厘米[2]。
在圆筒内壁下部有一凸边上面放有一穿孔圆板2,下面为螺旋底盖3,旋紧在圆筒底部,在穿孔板以下圆筒壁上装有一个通气管4。
穿孔板为一钢质薄板厚2毫米,直径25.1±0.1毫米,具有90个孔,孔径1.2毫米,均匀分布在板面上。
(2)捣器(图5):为捣实圆筒内试料至一定体积时用。
由圆柱捣体1、支持环2及把手3组成。
捣体中心有垂直于底面的通气道,捣体的大小应与圆筒内径相适应,可自由伸人,其与圆筒壁接触的空隙应为0.1毫米。
支持环与捣器下平面之间的距离应当是:当捣体伸人圆筒内,当支持环与圆筒口相接触时,捣器底面至穿孔板之间的距离恰好为15±0.5毫米。
(3)气压计(图6):由内径5毫米高250毫米的玻璃管制成。
气压计的一端是开口的,具有直径为28毫米的整个扩大部分1,另一端连接负压调整器和圆筒,具有直径为26毫米的两个扩大部分2。
上面的扩大部分用以测定比表面积大的粉未,下面的扩大部分用来测定比表面积小的粉末。
两个扩大部分上下的细颈上,均刻有标记(B,C,D),气压计中注入带颜色的水。
(4)负压调整器(图7),为高310毫米,直径38毫米的玻璃容器1。
容器内插入固定的排水管3,容器侧面带有一个三通管2,用以连接仪器其他各部分。
容器内注入饱和的食盐水。
食盐水的量,必须使抽气时气压计中的水位能升至规定的高度A。
水泥比表面积测定—透气法一、基本原理透气法测定比表面积,是根据一定量的空气,透过含有一定空隙率和规定厚度的试料层时所受到的阻力计算而得。
空气在颗粒与颗粒之间的流动可以看作在无数“假想”的毛细管中流动,如图所示。
粉料越细,比表面积越大,颗粒与颗粒间的空隙也愈小,则在一定空隙中的粉料层体积中的毛细管孔道数就愈多。
毛细管孔道直径愈细,气体在管道内通过的阻力愈大,则一定量的空气透过同样厚度的料层所需的时间就越长,反之时间越短。
通过实验证明,比表面积与一定量的空气透过同样厚度料层所需时间的平方根成正比。
二、仪器构造勃氏透气仪由透气圆筒,压力计、抽气装置等三个部分构成。
气体透过粉末层的示意图 Blaine 透气仪示意图图 71.透气圆筒用不锈钢制成内径12.70±0.05mm,圆筒上口边与圆筒主轴垂直,圆筒下部锥度与压力计上玻璃磨口内径一致,连接严密。
在圆筒内壁距离上口边55±10mm处有一突出的宽度为0.5~1.0mm的边缘,以放置金属穿孔板。
2.穿孔板由不锈钢或其他不受腐蚀的金属制成,厚度为1.0±0.1mm。
板面上均匀地布有35个直径1mm的小孔。
穿孔板与圆筒内壁密合。
穿孔板两平面应平行。
3.捣器用不锈钢制成,插入圆筒时,其间隙不大于0.1mm。
捣器底面与主轴垂直,侧面有一扁平槽,宽度3.0±0.3mm,顶部有一支持环,当捣器放人圆筒时,支持环与圆筒上口边接触,这时捣器底面与穿孔板之间距离为15.0±0.5mm。
4.压力计外形尺寸如图所示,由外径9mm的具有标准厚度的玻璃管制成(管内装有带色的蒸馏水)。
压力计一个臂的顶部有一锥形磨口与透气圆筒紧密连接,在连接透气圆筒的压力计臂上刻有环形线。
从压力 图 8 Blaine 透气仪结构及主要尺寸图计底部往上280~300mm 处有一出口管,管上装有阀门,连接抽气装置。
5.抽气装置: 用小型电磁泵或抽气球。
6.滤纸:采用符合国标的中速定量滤纸。
《水泥比表面积测定方法勃氏法》本标准适用于测定水泥的比表面积以及适合采用本标准方法的其他各种粉状物料,不适用于测定多孔材料及超细粉状物料。
本方法彩Blaine透气仪来测定水泥的细度。
本方法与GB207-63《水泥比表面积测定方法》可并行使用,如结果有争议时,以本方法测得的结果为准。
1 定义与原理1.1 水泥比表面积是指单位质量的水泥粉末所具有的总表面积,以m[2]/kg来表示。
1.2 本方法主要根据一定量的空气通过具有一定空隙率和固定厚度的水泥层时,所受阻力不同而引起流速的变化来测定水泥的比表面积。
在一定空隙率的水泥层中,孔隙的大小和数量是颗粒尺寸的函数,同时也决定了通过料层的气流速度。
2 仪器2.1 Blaine透气仪如图1、2所示,由透气圆筒、压力计、抽气装置等三部分组成。
2.2 透气圆筒内径为12.70±0.05mm,由不锈钢制成。
圆筒内表面的光洁度为△6,圆筒的上口边应与圆筒主轴垂直,圆筒下部锥度应与压力计上玻璃磨口锥度一致,二者应严密连接。
在圆筒内壁,距离圆筒上口边55±10mm处有一突出的宽度为0.5 ̄1mm的边缘,以放置金属穿孔板。
2.3 穿孔板由不锈钢或其他不受腐蚀的金属制成,厚度为 1.0 ̄0.1mm。
在其面上,等距离地打有35个直径1mm的小孔,空孔板应与圆筒内壁密合。
穿孔板二平面应平行。
2.4 捣器用不锈钢制成,插入圆筒时,其间隙不大于0.1mm。
捣器的底面应与主轴垂直,侧面有一个扁平槽,宽度3.0±0.3mm。
捣器的顶部有一个支持环,当捣器放入圆筒时,支持环与圆筒上口边接触,这时捣器底面与穿孔圆板之间的距离为15.0±0.5mm。
2.5 压力计U形压力计尺寸如图2所示,由外径为9mm的,具有标准厚度的玻璃管制成。
压力计一个臂的顶端有一锥形磨口与透气圆筒紧密连接,在连接透气圆筒的压力计臂上刻有环形线。
从压力计底部往上280 ̄300mm处有一个出口管,管上装有一个阀门,连接抽气装置。
测试方法分类比表面积测试方法有两种分类标准。
一是根据测定样品吸附气体量多少方法的不同,可分为:连续流动法、容量法及重量法(重量法现在基本上很少采用);另一种是根据计算比表面积理论方法不同可分为:直接对比法比表面积分析测定、Langmuir法比表面积分析测定和BET法比表面积分析测定等。
同时这两种分类标准又有着一定的联系,直接对比法只能采用连续流动法来测定吸附气体量的多少,而BET法既可以采用连续流动法,也可以采用容量法来测定吸附气体量。
连续流动法连续流动法是相对于静态法而言,整个测试过程是在常压下进行,吸附剂是在处于连续流动的状态下被吸附。
连续流动法是在气相色谱原理的基础上发展而来,由热导检测器来测定样品吸附气体量的多少。
连续动态氮吸附是以氮气为吸附气,以氦气或氢气为载气,两种气体按一定比例混合,使氮气达到指定的相对压力,流经样品颗粒表面。
当样品管置于液氮环境下时,粉体材料对混合气中的氮气发生物理吸附,而载气不会被吸附,造成混合气体成分比例变化,从而导致热导系数变化,这时就能从热导检测器中检测到信号电压,即出现吸附峰。
吸附饱和后让样品重新回到室温,被吸附的氮气就会脱附出来,形成与吸附峰相反的脱附峰。
吸附峰或脱附峰的面积大小正比于样品表面吸附的氮气量的多少,可通过定量气体来标定峰面积所代表的氮气量。
通过测定一系列氮气分压P/P0下样品吸附氮气量,可绘制出氮等温吸附或脱附曲线,进而求出比表面积。
通常利用脱附峰来计算比表面积。
特点:连续流动法测试过程操作简单,消除系统误差能力强,同时具有可采用直接对比法和BET方法进行比表面积理论计算。
容量法容量法中,测定样品吸附气体量多少是利用气态方程来计算。
在预抽真空的密闭系统中导入一定量的吸附气体,通过测定出样品吸脱附导致的密闭系统中气体压力变化,利用气态方程P*V/T=nR换算出被吸附气体摩尔数变化。
直接对比法直接对比法比表面积分析测试是利用连续流动法来测定吸附气体量,测定过程中需要选用标准样品(经严格标定比表面积的稳定物质)。
水泥比表面积测定方法(勃氏法)1目的、适用范围本方法规定采用勃氏法进行水泥比表面积测定。
本方法适用于硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉 煤灰硅酸盐水泥、道路硅酸盐水泥以及指定采用本方法的其它粉状物料。
本方法不适用于 测定多孔材料及超细粉状物料。
2仪器设备 2.1 2.2 2.3 成, 2.42.52.62.72.82.9 3材料3.1 压力计液体 3.2 基准材料 基本材料采用中国水泥质量监督检验中心制备的标准试样。
4仪器校准漏气检查。
将透气圆筒上口用橡皮塞塞紧,接到压力计上。
用抽气装置 从压力计一臂中抽出部分气体,然后关闭阀门,观察是否漏气。
如发现漏 气,用活塞油脂加以密封。
试料层体积的测定4.2.1 用水银排代法 将二片滤纸沿圆筒壁放入透气圆筒内,用一直径比透气圆筒略小一细长棒往下按,直到滤纸平整放在金属的空孔板上。
然后装满水银,用一小块薄玻璃 板轻压水银表面,使水银面与圆筒口平齐,并须保证在玻璃板和水银表面之间没有气泡 或空洞存在。
从圆筒中倒出水银,称量,精确至 。
重复几次测定,到数值基本不变为止。
然后从圆筒中取出一片滤纸,试用约 的水泥,按照 条要求压实水泥层。
再在圆 筒上部空间注入水银,同上述方法除去气泡、压平、倒出水银称量, 银称量值相差小于50mg 为止。
4.2.2 圆筒内试料层体积V 按式(1)计算。
精确到。
V= ( P 1- P 2)/ P 水银试料层体积,cm ; P 1——未装水泥时,充满圆筒的水银质量, g ;P 2—装水泥后,充满圆筒的水银质量, g ;P 水银 --- 试验温度下水银的密度,g/cm 3(见附录A 表A Bia ine 透气仪:由透气圆筒、压力计、抽气装置等三部分组成。
透气圆筒:内径为 ±,由不锈钢制成。
穿孔板:由不锈钢或其他不受腐蚀的金属制成,厚度为 -插入圆筒时,其间隙不大于 。
压力计:U 形压力计,由外径为9mm 的,具有标准厚度的玻璃管制成。
比表面积测定法
比表面积系指单位质量粉体的总表面积。
当气体被粉体的表面物理吸附时,可通过测定其表面对气体单分子层的吸附量而得到粉体的比表面积,单位为m2/g。
物理吸附是被测粉体的表面与被吸附气体(吸附质)之间形成相对微弱范德华力
式(2)中N为阿佛加德罗常数(6.022 ×1023/mol);
σ为单个吸附质分子的横截面积(氮分子为0.162 nm2;氪分子为
0.195 nm2);
m为供试品的量,g;
S为供试品的比表面积,m2/g。
当P P o ⁄值在0.05~ 0.30之间,1[V a (P o P ⁄−1)]⁄与P P o ⁄的线性关系满足相关系数r 不小于0.9975时,可通过第一法(动态流动法)或第二法(容量法)在至少3个不同的P P o ⁄条件下测定V a 值,按式(1)和(2)处理数据,计算得供试品的比表面积。
当P P o ⁄值小于0.05时,1[V a (P o P ⁄−1)]⁄与P P o ⁄通常呈非线性关系,故不建议在此范围内测定。
这种在多个P P o ⁄条件下测定的方式,为多点方式测定。
如果满足以下条件,也可在一个P P o ⁄条件下采用单点方式测定。
当供试品的C 值远大于1时,由式(1)可知,1[V a (P o P ⁄−1)]⁄与P P o ⁄的线性方程的截距趋近于0,在此条件下,只需选择一个P P o ⁄点,式(1)被简化为式(3),按式(3)计算出V m ,再代入式(2)可得到供试品的比表面积。
V m = V a (1−P P o
) (3) 1. 供试品的处理及一般要求
(1) 供试品的处理 在生产和贮存过程中,供试品表面可吸附其它气体或蒸汽,因此在测定前需对供试品进行脱气处理。
由于物质表面的性质、脱气条件等因素影响测定结果的精密度和准确度,脱气效果不好可使比表面积测定结果偏低或产生波动。
宜根据供试品的性质选择和优化脱气条件,控制适当的温度、真空度和时间进行脱气。
可采用加热真空脱气法或置于干燥气流中采用气体置换法脱气。
提高温度可加速去除供试品表面吸附的气体,但在升温过程中要注意供试品表面的性质与完整性不受影响。
(2) 吸附质 是指在测定条件(液氮温度77.4K )下,被供试品表面吸附的气体。
氮气是常用的吸附质。
对于比表面积小于0.2m 2/g 的供试品,为避免测定误差,可选用氪气作为吸附质;也可选用氮气作为吸附质,但必须通过增加取样量,使供试品总表面积至少达到1m 2方可补偿测定误差。
选用的吸附质必须干燥,且纯度不小于99.99%。
(3)取样量 使用氮气作为吸附质,供试品的取样量以总表面积至少达到1m 2为宜。
使用氪气作为吸附质,取样量以总表面积至少达到0.5m 2为宜。
减少取样量需经过充分的试验验证。
(4)仪器校准仪器应定期使用比表面积与供试品相当的标准物质(如ɑ-氧化铝)进行校准。
2. 测定方法
测定方法分为第一法(动态流动法)与第二法(容量法),两种方法均可采用单点或多点方式测定。
单点方式仅适用于C值较大(>>1)C值远大于1(>100)时的供试品,对于C值较小的供试品,测定误差大,宜采用多点方式。
第一法动态流动法
仪器装置装置各部分如图1所示。
图1 动态流动法装置示意图
A. 流动控制阀;
B. 流动差速控制器;
C. 开关阀;
D. 进气口;
E. 密封环;
F. 冷却圈;
G. 热平衡管;
H. 检测器;
I. 数字显示器;
J. 刻度盘;
K. 样品池;
L. 快速连接自封环;
M. 短通道镇流器;
N. 检测器;
O. 通道选择阀;
P. 长通道镇流器;
Q. 流量计;
R. 脱气装置;
S. 扩散挡板;
T. 排气口
本法中使用的吸附质通常为干燥的氮气或氪气,在测定条件下氦气因不被吸附而作为载气;吸附质和载气按一定比例组成混合气体。
⁄值0.05~0.30范围内,通过调节混合气体中的吸附质与载气比例,在P P o
⁄值,至少使用3种不同比例的混合气体进行多点方式测定,也获得不同的P P o
可使用比例确定的混合气体进行单点方式测定。
测定法精密量取一定量的吸附质注入检测系统,记录色谱峰,计算单位体积吸附质对应峰面积的大小;再将装有供试品的样品管浸入杜瓦瓶的液氮中,在液氮温度下,供试品吸附流经的混合气体中的吸附质,再移走杜瓦瓶使样品管离开液氮,使供试品中的吸附质被脱附出来,在热导检测器产生信号得到脱附峰,记录峰面积,根据单位体积吸附质所对应的峰面积大小,计算供试品对吸附质的吸附量(V a),按BET方程作图并计算得到供试品的比表面积。
第二法容量法
仪器装置装置各部分如图2所示。
图2 容量法装置示意图
A. 真空计;
B. 氮气瓶;
C. 氦气瓶;
D. 气压计;
E. 真空控制装置;
F. 冷却圈和真空泵
吸附质进入已脱气的供试品表面空间可得到稳定的吸附平衡压力P,容量法常使用氮气作为吸附质。
为避免产生热扩散干扰效应,本法仅使用纯度不小于99.99%的纯吸附质而非混合气体。
测定法取内壁干燥洁净的样品管,通入少量干燥的氮气后,加塞,称重;开盖,在样品管中加入供试品适量,加塞,称重;将样品管置测量装置中,以较低的抽气速率小心地抽真空,使样品管中的供试品处于较低的压力(通常在 2 Pa~10 Pa之间)并保持平稳。
将盛有液氮的杜瓦瓶置测量装置中,调节杜瓦瓶高度使样品管浸入液氮中。
在已抽真空至平稳低压的样品管中通入一定量不被吸附的气体(通常为氦气),
测定死体积。
小心抽去测定死体积用的气体,再向样品管中通入一定量的吸附质,测定供试品在一定P P o ⁄值下对吸附质的吸附量(V a )。
对于多点方式测定,可在P P o ⁄值0.05~0.30的范围内,由低至高在至少3个不同的P P o ⁄值条件下测定供试品中的吸附质吸附量(V a ),按BET 方程作图并计算得到供试品的比表面积。