物理吸附分析系統的進(jìn)氣模式都有哪些?各有什么特點(diǎn)?
由于物理吸附分析系統測定的基礎數據是平衡吸附量與壓力的關(guān)系,因此我們必須設定一個(gè)量
值,而測定另一個(gè)量值。這樣,就產(chǎn)生了兩種進(jìn)氣模式:
(1) 定投氣量模式(設定縱坐標,測量橫坐標):
由儀器采集壓力信息的方法稱(chēng)之為“定投氣量方式”。該方法對于儀器硬件及固件設計的要求較
低,是各個(gè)生產(chǎn)廠(chǎng)家廣泛使用的方法。該方法的一個(gè)亮點(diǎn)是可以擴展進(jìn)行吸附動(dòng)力學(xué)的相關(guān)研究以
及低溫反應的相關(guān)研究,但對于常規的微孔孔徑分布分析,定投氣量方式存在如下不確定性:
如果投氣量設置過(guò)小,得到的等溫線(xiàn)固然細節豐富,但是卻與實(shí)驗所花時(shí)間呈反比。如果投氣
量設置偏大,等溫線(xiàn)上的部分信息就會(huì )丟失。
投氣量設置偏大,可以縮短測試時(shí)間,但并沒(méi)有達到真正的吸附平衡,造成吸附等溫線(xiàn)向右“漂
移”,導致微孔分析的誤差
IUPAC 在 2015 年的報告中指出:太短的平衡時(shí)間會(huì )導致未平衡的數據生成,等溫吸附線(xiàn)移向
過(guò)高的相對壓力。因為在窄微孔中的平衡往往是非常慢的,未平衡往往是在等溫線(xiàn)的極低相對壓力
區域內容易發(fā)生的問(wèn)題(見(jiàn)圖 49-2)。
(2) 定壓力方式(設定橫坐標,測量縱坐標):
由儀器采集并計算飽和吸附量的方法稱(chēng)之為“定壓力方式”,該方法zui大的優(yōu)點(diǎn)是:由儀器內置
程序計算各定義壓力下的吸附量,這種方法對于吸附量未知的樣品可以既快又準地得到吸附等溫線(xiàn),
尤其對于未知的微孔樣品。
快速、準確地測量與數據的準確性同樣具有重要實(shí)踐意義。但是,定壓力方式對內置程序設計
要求*,尤其是對于微孔定壓力測量(實(shí)驗起始相對壓力需達到 10-7~10-5量級),必須同時(shí)考慮
飽和蒸汽壓、系統體積、樣品量等信息,具有其復雜性。不正確的“定壓力方式”宏命令編程設計
很容易導致等溫線(xiàn)測量的偏差
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