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氮吸附比表面测试的吸附原理

来源:中国化学仪器网  类别:技术文章  更新时间:2013-09-11 10:45:32  阅读
 

(1)气体与清洁固体表面接触时,在固体表面上气体的浓度高于气相,这种现象称为吸附;

(2)吸附气体的固体物质称为吸附剂;被吸附的气体称为吸附质;

(3)吸附可分为物理吸附和化学吸附,其不同特征如下

化学吸附

物理吸附

吸附热

较大

较小

吸附速率

需要活化,速率慢

不需要活化,速率快

发生温度

高于气体液化点

接近气体液化点

选择性

有选择性

无选择性

吸附层

单层

多层

可逆性

不可逆

可逆

(4)吸附平衡:固体表面的气体浓度增加为吸附过程,浓度减少为脱附过程;当吸附速率与脱附速率相等时,固体表面上的气体量维持不变,称为吸附平衡。

(5)等温吸附线:在恒定温度下,对应与一定的吸附质压力,固体表面上只能存在一定量的吸附气体,通过改变吸附质压力,可得一系列吸附量,吸附量随压力而变的曲线称为等温吸附曲线。

(6)五种等温吸附线:

Ⅰ型:对应于含有甚小孔的一些物质,如活性碳、硅胶、沸石等,平台对应与小孔完全被凝

聚液充满;

Ⅱ型:S型,在低压处有拐点,相当于单分子层吸附的完成,在孔径大于20nm时常遇到,

其孔径无上限;

Ⅲ型:在整个压力范围,曲线向下凸,无拐点,甚为少见;

Ⅳ型:与Ⅱ型相似,在高压区,发生毛细凝聚现象,脱附时可见滞后现象;

Ⅴ型:少见;

等温线的形状与吸附质和吸附剂的本性相关,可得吸附质和吸附剂性质的信息,如Ⅱ型和Ⅳ型可计算固体比表面积,Ⅳ型中等孔(2~50nm)的特征,用于中孔的孔径分布计算。

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