JW-BK2322孔隙率和比表面分析仪

JW-BK2322孔隙率和比表面分析仪
* 技术参数
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吸附气体： 高纯氮气，可用Ar、Kr、CO2 等
氮气分压： P/Po： 5×１０－７～ 0.995
压力精度： ±0.15%
测量范围： 比表面 ≥ 0.01㎡/g , 无规定上限
孔径 0.35 ～ 400 nm
重复精度： ≤ ±2 %
测试效率： 多点BET比表面平均每样10～15分钟
吸、脱附等温线测定孔径分布3～5时
（测试效率随分析站数成倍增加）
测量点数： 可高于200点

* 主要特点
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JW-BK2322型氮吸附比表面及孔径分析仪
原理及方法
氮吸附法比表面积与孔隙率测定
单层及多层吸附理论
毛细孔凝聚理论
多种分析检测功能：
1、表面积测定
单点和多点BET比表面、Langmuir比表面、外表面积、微孔总内表面积、吸/脱附总孔内表面积
2、孔体积测定
单点总孔体积、BJH吸/脱附总孔体积、微孔总孔体积
3、 孔径测定
吸附平均孔径、BJH吸/脱附平均孔径、最可几孔径
4、 孔径分布测定
介孔吸/脱附孔径微分分布（dV/dr—D 、dV/dlogD—D）
介孔吸/脱附孔径累计分布、微孔和超微孔孔径分布
5、真密度测定

* 仪器介绍
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比表面积是单位质量物质的总表面积（㎡／g），是超细粉体材料体别是纳米材料最重要的物性之一。测定比 表面的方法很多，其中氮吸附法是最常用、最的方法，已列入国际标准和我国国家标准。氮吸附法假定粉体的表面吸附了一层氮分子，已经知道每个氮分子所占 的横截面积为0.162nm2，则粉体的比表面积（Sg）可由下式求出：Sg = 4.36Vm / W ,式中Vm为重量为W的粉体材料表面氮的单层吸附量。因此，氮吸附仪的主要功能是能测出氮的吸附量。按照方法不同，氮吸附仪分为静态容量法、静态重量法和 动态法（又称连续流动色谱法）三种。
动态法以氮气为吸附质，氦气为载气，两种气体按指定比例混合，达到一定的氮气分压，让这种气体流经装有粉末样品的样品管，当样品管置于液氮温度时，氮气在 样品表面产生物理吸附，而氦气不被吸附，这时气流中氮气的浓度减少，通过浓度传感器（热导检测器）产生电信号，形成一个氮气吸附峰，当样品管回到室温时， 样品表面吸附的氮气全部脱附出来，形成一个脱附峰。吸（脱）附峰面积的大小正比于氮吸附量，也正比于样品的比表面积。然而静态容量法是指在一个密闭的真空 系统中，改变样品表面的氮气压力，在液氮温度下，用高精度压力传感器及气体状态方程，测出等温吸/脱附曲线，进而计算出比表面及孔径分布。
直接对比法是选择已知比表面大小（Sg 0）的标准样品，与被测样品并联到相同的气路中，只要先后测出标样和被测样的脱附峰面积（Ao、Ax）,被测样品的比表面可由下式求得：
Sg＝Sg 0×Ax／Ao 。直接对比法操作简单，测试速度快，适合于与标准样品吸附能力相近材料的比表面的快速测定，特别适用于生产的在线检测。“直接对比法”测定比表面积有一个局限性，即被测样品与标准样品的吸附特性必须一致，否则测定的精确性会受到影响。
BET比表面的测定方法则没有上述的局限性，被广泛的采用。用氮吸附法测定比表面时，必须知道粉体表面对氮气的单层吸附量Vm ,而实际的吸附量V并非是单层吸附，通过对气体吸附过程的热力学与动力学分析，发现了实际的吸附量V与单层吸附量Vm之间的关系，这就是的BET方 程。BET方程适用于（P／Po）在０.05 ~ 0.35 的范围中，在这个范围中用P/V（Po-P） 对 （P/Po）作图是一条直线，而且1 /（斜率+截距）= Vm ，因此，在０.05 ~ 0.35 的范围中选择4～5个不同的（P/Po），测出每一个氮分压下的氮气吸附量V , 并用P/V（Po-P） 对 （P/Po）作图，由图中直线的斜率和截距求出Vm，再由下式求出比表面 S = 4.36×Vm ／W　。BET比表面测定在绝大多数条件下，由于C值都比较大，因此BET图中直线的截距都很小，该直线可近似看成是通过坐标原点的直线，这时只要在 0.05~0.35范围内选择一个（P/Po）,做一次试验,求得一个吸附量V,在P/V（Po-P）-（P/Po）图上将该点直接与原点相连,得到的直 线的斜率的倒数即为Vm,由此求出比表面. 单点法测出的比表面误差在5%左右，也是一种较理想的快速测量方法。
孔径分布是指粉体表面存在的微小孔的容积随孔径尺寸的变化率。用氮吸附法测定孔径分布是比较成熟而广泛采用的方法，它和测定BET比表面都是利用氮气的等 温吸附特性曲线：在液氮温度下，氮气在固体表面的吸附量取决于氮气的相对压力（P/P0），当P/P0在0.05?0.35范围内时，吸附量与（P /P0）符合BET方程，这是氮吸附法测定BET比表面积的依据；当P/P0?0.4时，由于产生毛细凝聚现象，即氮气开始在微孔中凝聚，通过实验和理论 分析，可以测定孔容、孔径分布。所谓毛细凝聚现象是指，在一个毛细孔中，若能因吸附作用形成一个凹形的液面，与该液面成平衡的蒸汽压力P必小于同一温度下 平液面的饱和蒸汽压力P0，当毛细孔直径越小时，凹液面的曲率半径越小，与其相平衡的蒸汽压力越低，换句话说，当毛细孔直径越小时，可在较低的P/P0压 力下，在孔中形成凝聚液，但随着孔尺寸增加，只有在高一些的P/P0压力下形成凝聚液，由于毛细凝聚现象的发生，将使得样品表面的吸附量急剧增加，因为有 一部分气体被吸附进入微孔中，当固体表面全部孔中都被液态吸附质充满时，吸附量达到最大，而且相对压力P/P0也达到最大值1。相反的过程也一样，当吸附 量达到饱和的固体样品，降低其相对压力时，首先大孔中的凝聚液被脱附出来，随着压力的逐渐降低，由大到小的孔中的凝聚液分别被脱附出来。只要测出每个压力 下样品表面吸附或脱附的氮气量，可得到氮气的吸（脱）附等温曲线，通过一定的数学模型，最终计算出孔径分布及总孔体积和平均孔径。

JW- BK2322型氮吸附比表面及孔径分析仪独特之处：

多种物理模型、数据库及分析计算方法：
比 表 面：BET（单、多点）, BET三参数法， Langmuir 法
介孔分析： BJH法、DH法
微孔分析： t-图法，MP、HK、SF、D&R法、、NLDFT法等
其 他： 比表面与颗粒平均粒径及形状因子的换算方法
在Windows平台上，提供测试过程的智能化程序控制，的数据采集、数据处理、编辑、计算、作图、储存，同时给出最终实验结果及分析性测试报告；
独有的软件反向系统，便于分析原始数据的处理过程；
在计算机屏幕上，实时显示被测样品在各个压力条件下的吸附和脱附过程；