【分享】目前对比表面积测试方法分类的2种说法

测试方法分类2>

　　比表面积测试方法有两种分类标准。一是根据测定样品吸附气体量多少方法的不同，可分为：连续流动法、容量法及重量法（重量法现在基本上很少采用）；另一种是根据计算比表面积理论方法不同可分为：直接对比法比表面积分析测定、Langmuir法比表面积分析测定和BET法比表面积分析测定等。同时这两种分类标准又有着一定的联系，直接对比法只能采用连续流动法来测定吸附气体量的多少，而BET法既可以采用连续流动法，也可以采用容量法来测定吸附气体量。
连续流动法
连续流动法是相对于静态法而言，整个测试过程是在常压下进行，吸附剂是在处于连续流动的状态下被吸附。连续流动法是在气相色谱原理的基础上发展而来，由热导检测器来测定样品吸附气体量的多少。连续动态氮吸附是以氮气为吸附气，以氦气或氢气为载气,两种气体按一定比例混合，使氮气达到指定的相对压力，流经样品颗粒表面。当样品管置于液氮环境下时，粉体材料对混合气中的氮气发生物理吸附，而载气不会被吸附，造成混合气体成分比例变化，从而导致热导系数变化，这时就能从热导检测器中检测到信号电压，即出现吸附峰。吸附饱和后让样品重新回到室温，被吸附的氮气就会脱附出来，形成与吸附峰相反的脱附峰。吸附峰或脱附峰的面积大小正比于样品表面吸附的氮气量的多少，可通过定量气体来标定峰面积所代表的氮气量。通过测定一系列氮气分压P/P0下样品吸附氮气量，可绘制出氮等温吸附或脱附曲线，进而求出比表面积。通常利用脱附峰来计算比表面积。

特点：连续流动法测试过程操作简单，消除系统误差能力强，同时具有可采用直接对比法和BET方法进行比表面积理论计算。

容量法
　　容量法中，测定样品吸附气体量多少是利用气态方程来计算。在预抽真空的密闭系统中导入一定量的吸附气体，通过测定出样品吸脱附导致的密闭系统中气体压力变化，利用气态方程P*V/T=nR换算出被吸附气体摩尔数变化。

直接对比法
　　直接对比法比表面积分析测试是利用连续流动法来测定吸附气体量，测定过程中需要选用标准样品（经严格标定比表面积的稳定物质）。并联到与被测样品完全相同的测试气路中，通过与被测样品同时进行吸附，分别进行脱附，测定出各自的脱附峰。在相同的吸附和脱附条件下，被测样品和标准样品的比表面积正比于其峰面积大小。
计算公式如下：
Sx：被测样品比表面积 S0：标准样品比表面积，
Ax：被测样品脱附峰面积 A0：标准样品脱附峰面积
Wx：被测样品质量 W0：标准样品质量

优点：无需实际标定吸附氮气量体积和进行复杂的理论计算即可求得比表面积；测试操作简单，测试速度快，效率高
缺点：当标样和被测样品的表面吸附特性相差很大时，如吸附层数不同，测试结果误差会较大。
直接对比法仅适用于与标准样品吸附特性相接近的样品测量，由于BET法具有更可靠的理论依据，目前国内外更普遍认可BET法比表面积测定。

BET比表面积测定法
BET理论计算是建立在Brunauer、Emmett和Teller三人从经典统计理论推导出的多分子层吸附公式基础上，即著名的BET方程：

P: 吸附质分压 P0: 吸附剂饱和蒸汽压
V: 样品实际吸附量 Vm: 单层饱和吸附量
C：与样品吸附能力相关的常数
由上式可以看出，BET方程建立了单层饱和吸附量Vm与多层吸附量V之间的数量关系，为比表面积测定提供了很好的理论基础。

BET方程是建立在多层吸附的理论基础之上，与许多物质的实际吸附过程更接近，因此测试结果可靠性更高。实际测试过程中，通常实测3-5组被测样品在不同气体分压下多层吸附量V，以P/P0为X轴， 为Y轴，由BET方程做图进行线性拟合，得到直线的斜率和截距，从而求得Vm值计算出被测样品比表面积。理论和实践表明，当P/P0取点在0.05-0.35范围内时，BET方程与实际吸附过程相吻合，图形线性也很好，因此实际测试过程中选点需在此范围内。由于选取了3-5组P/P0进行测定，通常我们称之为多点BET。当被测样品的吸附能力很强，即C值很大时，直线的截距接近于零，可近似认为直线通过原点，此时可只测定一组P/P0数据与原点相连求出比表面积，我们称之为单点BET。与多点BET相比，单点BET结果误差会大一些。
若采用流动法来进行BET测定，测量系统需具备能精确调节气体分压P/P0的装置，以实现不同P/P0下吸附量测定。对于每一点P/P0下BET吸脱附过程与直接对比法相近似，不同的是BET法需标定样品实际吸附气体量的体积大小，而直接对比法则不需要。

特点：BET理论与物质实际吸附过程更接近，可测定样品范围广，测试结果准确性和可信度高，特别适合科研及生产单位使用。

以前网上就有相关文字，不能算原创吧？
如然，请自己改为【分享】关键字，谢谢！

有些图片 或者公式怎么打不开啊？

楼主辛苦了，学习下。
不过有些错误的地方帮你纠正下：
1，Po是吸附质饱和蒸汽压，而不是吸附剂饱和蒸汽压.
2, P/P0取点在0.05-0.35范围主要针对的是符合第二类和第三类等温线的的吸附剂来说的。对于第一类（微孔为主或者大孔为主，如活性炭）P/P0取点在0.05-0.20范围.为什么大多数的取点在0.05-0.35范围呢？主要是当小于0.05时，因相对压力大小而建立不起多层吸附平衡，甚至单层分子层物理吸附也远未形成，表面的不均匀性就显得突出了。而大于0.35时，此时毛细孔凝聚变得显著起来，破坏了多层吸附平衡。因此在此范围外不符合BET方程的基本假设(假定是多层物理吸附)。也就有理论和实际不符合的情况。

动态色谱法和静态容量法是目前常用的主要的比表面测试方法。两种方法比较而言动态色谱法比较适合测试比表面积，静态容量法比较适合孔径测试。虽然静态法具有比表面测试和孔径测试的功能，但静态法由于样品真空处理耗时较长，吸附平衡过程较慢、易受外界环境影响等使得测试效率相对动态色谱法低，测试结果稳定性也较动态色谱低，所以在比表面测试的效率、分辨率、稳定性方面，相对动态色谱没有优势；但静态法相对于动态色谱法由于氮气分压可以很容易的控制到1，所以比较适合做孔径分析。而动态色谱法由于是通过浓度变化来测试吸附量，当浓度为1时的情况下吸附前后将没有浓度变化，使得孔径测试受限。

这一段我不好做评论，我个人觉得您说的不对。静态和动态的所测试的结果谁的准确，这个不好说。如果麦克的技术人员看到了，肯定说静态的准。
至于测试效率上来说，各有所长，动态也要预处理，只不过预处理机和分析仪不是一体。连续作业的时候不得不承认动态的优势很明显，也许你会说动态一次可以测试4个样，现在国外的静态的也可以同时做4个样，国内现在也有同时做2个样，可以说测试速度、测试的准确度、测试点数都超过动态的仪器。正如你说的，动态一般测试3--5个点（时间大概45分）。不排除个别点受外界影响导致偏离直线。静态的仪器可以测试10个点（时间大概20分）以上。相对来说这就是优势。

至于测试效率上来说，各有所长，动态也要预处理，只不过预处理机和分析仪不是一体。

这句话预处理机和分析仪是分开的吗？你见过比表面积分析仪吗？

貌似见过~~，以前的汇海红的04型（真空预处理机和分析仪分开地），现在精微高博的，金埃谱的，还有现在您公司的前两款好像都是分开地吧。

对了，忘了说了。贵公司出的那个新仪器是一体的~~，这个国家好像没说预处理非得和测试在一起吧？至于分开和一体，哪个好。我觉得只有使用者才有说服力~~。生产厂家基本都是说自己的好~~

学习了，高手云集呀。
我这主要用精微的JW-004测白炭黑的比表。