Непористые материалы

Процесс физической адсорбции газа в непористых телах описывается изотермой 2 типа:

Из анализа геометрии кривой можно сделать следующие выводы:

• Адсорбируется крайне малая часть газа
• Отсутствует капиллярная конденсация, гистерезис
• Единственный получаемый результат – удельная площадь поверхности по БЭТ

Для определения размеров пор требуется метод ртутной порозиметрии

В тех случаях, когда количество адсорбированного газа ничтожно мало и не может быть детектировано, используется криптон. Давление насыщения криптона при 77 К составляет 2 торр. Изотерма адсорбции криптона на непористом материале  представлена ниже:

Примером материала с крайне малой площадью поверхности является непористый оксид кремния (BAM PM-101), микрофотография частиц которого приведена ниже:

Удельная площадь поверхности по адсорбции криптона 0,177 ± 0,004 м²/г

Определение удельной площади поверхности непористых материалов методом измерения физической адсорбции осуществляется с помощью порозиметров типа Surfer от Thermo Scientific. Используемый в приборе Surfer статический волюметрический принцип адсорбции газа позволяет исследовать микроструктуру твердых тел и порошков при полном контроле давления и температуры. Общий принцип измерения состоит в том, что прибор шаг за шагом повышает давление над предварительно дегазированным образцом от 0 до давления насыщенного пара. В таком эксперименте измеряется 2 параметра: равновесное давление и соответствующий объем адсорбированного газа.

Для исследования непористых материалов оптимальной конфигурацией прибора является Surfer Micropore и расширенная версия Surfer Ultramicropore.

Литература:

Карнаухов А.П. Адсорбция. Текстура дисперсных и пористых материалов. — Новосибирск: Наука, 1999. — 470 с.