Анализаторы удельной поверхности и пористости
Анализаторы удельной поверхности и пористости, также называемые сорбтометрами или БЭТ-анализаторами, применяются для исследования поверхности и пористой структуры твёрдых материалов методом газовой адсорбции.
Такие приборы позволяют определять удельную поверхность, регистрировать изотермы адсорбции и десорбции, рассчитывать объём пор и распределение пор по размерам. Полученные данные используются при разработке, сравнении и контроле свойств порошков, сорбентов, катализаторов, функциональных и наноструктурированных материалов.
Что определяют анализаторы удельной поверхности и пористости
Удельная поверхность
Площадь поверхности материала, отнесённая к его массе. Показатель особенно важен для порошков, сорбентов, катализаторов и других материалов, свойства которых зависят от развитости поверхности.
Распределение пор по размерам
Анализ позволяет определить, какие размеры пор представлены в материале и как распределён их объём. Доступный диапазон зависит от конструкции прибора и используемых методов расчёта.
Объём пор
Данные адсорбционных измерений позволяют оценивать суммарный и распределённый по размерам объём пор, характеризующий пористую структуру образца.
Изотермы адсорбции и десорбции
Форма изотерм содержит информацию о взаимодействии газа с поверхностью и особенностях пористой структуры исследуемого материала.
Определение удельной поверхности методом БЭТ
Метод БЭТ (BET) — один из основных методов определения удельной поверхности твёрдых материалов по данным физической адсорбции газа. В ходе измерения прибор регистрирует количество адсорбированного газа при различных значениях относительного давления, после чего по выбранному диапазону изотермы рассчитывается удельная поверхность образца.
БЭТ-анализ может выполняться в одноточечном или многоточечном режиме. Многоточечный подход позволяет использовать несколько экспериментальных точек и является основным вариантом для детального определения удельной поверхности.
Анализ пористой структуры
Для описания пористых материалов используют несколько диапазонов размеров пор. В принятой классификации микропорами называют поры шириной до 2 нм, мезопорами — от 2 до 50 нм, а более крупные поры относят к макропорам.
Само наличие слова «пористость» в названии прибора ещё не означает одинаковые аналитические возможности. Разные анализаторы могут существенно отличаться нижней границей измеряемого размера пор, вакуумной системой, диапазоном контролируемых давлений и доступными моделями обработки данных.
Микропоры
Область до 2 нм требует измерений при низких относительных давлениях и соответствующей вакуумной системы. Для обработки данных могут применяться специализированные модели анализа микропор.
Мезопоры
Диапазон 2–50 нм характерен для многих катализаторов, сорбентов, оксидных, порошковых и функциональных материалов. Для оценки распределения пор широко применяется метод BJH.
Более крупные поры
Возможность исследования пор более 50 нм зависит от рабочего диапазона конкретного газоадсорбционного анализатора и используемой модели расчёта.
Несколько методов обработки
Помимо БЭТ, программное обеспечение анализаторов может поддерживать Langmuir, BJH, t-plot, DR, DA и специализированные методы обработки данных для микропористых материалов.
Как выбрать анализатор удельной поверхности
При выборе сорбтометра важно ориентироваться не только на сам факт измерения по методу БЭТ, но и на реальные задачи лаборатории и свойства исследуемых материалов.
- Определите требуемый диапазон удельной поверхности. Для материалов с очень низкой площадью поверхности особенно важна нижняя граница измерительного диапазона прибора.
- Оцените необходимый диапазон размеров пор. Если требуется анализ микропор менее 2 нм, прибор должен обеспечивать соответствующий уровень вакуума, измерение низких давлений и методы обработки микропористой структуры.
- Учтите поток образцов. Количество независимых аналитических станций определяет, сколько проб можно исследовать одновременно и насколько удобно работать с сериями образцов.
- Обратите внимание на пробоподготовку. Перед газоадсорбционным анализом образец дегазируют для удаления влаги и адсорбированных примесей. Возможность готовить новые пробы параллельно с текущим анализом повышает производительность лаборатории.
- Проверьте доступные методы обработки данных. Набор расчётных моделей должен соответствовать задачам: определению удельной поверхности, общего объёма пор, распределения пор по размерам или исследованию микропористой структуры.
Где применяют сорбтометры и БЭТ-анализаторы
Определение удельной поверхности и пористой структуры востребовано при исследовании и контроле материалов, свойства которых зависят от доступной поверхности, порового пространства и взаимодействия с газами или жидкостями.
Оборудование для определения удельной поверхности и пористости
Приборы одного класса могут отличаться диапазоном анализируемых пор, количеством одновременно исследуемых образцов, вакуумной системой, организацией пробоподготовки и набором методов обработки данных. Поэтому конфигурацию анализатора следует выбирать исходя из характеристик образцов и требуемых результатов измерения.
Актуальные анализаторы удельной поверхности и пористости представлены в каталоге выше. Для каждого прибора указаны рабочие диапазоны, аналитические возможности и особенности эксплуатации.
Купить анализатор удельной поверхности и пористости
ТК «Элемент» поставляет оборудование для определения удельной поверхности и анализа пористой структуры. Специалисты компании помогут подобрать прибор и подходящую конфигурацию под тип образцов, требуемый диапазон измерений и производительность лаборатории. Доступны поставка, ввод в эксплуатацию, обучение персонала и сервисное обслуживание.