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【原创】在小比表面样品测试方面的动态法与静态法分析

表界面物性测试

  • 对于小比表面积样品,如电池材料、有机材料、生物材料、金属粉体、磨料等空隙度微小的材料,由于吸附量微小,静态法测试的结果较含有风热助脱装置和检测器恒温装置的高精度动态法仪器误差大。对静态法为什么在小比表面样品测试方面精度难以保证,原因如下:
    以比表面积1m2/g的样品为例,该样品0.5g对氮气的吸附量在BET分压范围内在标况下约0.1ml,在测试过程中的吸附环境液氮温度下的体积约0.03ml;样品管装样部分的剩余体积(也就是背景体积)约在3-5ml左右,要在3-5ml的样品管体积中准确定量出0.03ml的总吸附量且保证精度达到3%以内,可以算出要求压力传感器的精度要达到0.03%以上;但目前进口最好的压力传感器的精度只有0.1%,而且通常比表面及孔径分析仪用的压力传感器精度为0.15%,也就是说目前最高精度的压力传感器,即使温度场理想测定,液氮面理想恒定,环境温度理想准确条件下,对吸附量确定量的不确定度也只能达到0.003ml,即不确定度达到10%;若对于比表面再小或堆积密度小也就是装样量也难以很大的样品,其准确度就可想而知了。 但对于中大比表面样品,一般吸附量不会那么微小,静态法的精度很容易保证在2%甚至1%以内便不是问题;
    所以在小比表面样品的测试方面,静态法只能通过增加装样量来降低误差,常见的是静态一般都会为小比表面积样品配备大容量样品管,但由于背景体积(吸附腔体积)也随之增大,所以准确度提高也是有限的;而有些厂家宣称静态法小比表面测试下限可以达到0.0001m2/g,是不负责任的;
    对具有风热助脱、检测器恒温、低温冷阱的高精度动态法仪器,其相对不具有该装置的标准动态法比表面仪,其精度得到明显提高;动态法比表面仪,与其它分析仪器类似,其精度和灵敏度 大小主要取决于信噪比;也就是要提高精度和灵敏度,就需要从提高信号强度、抑制背景噪声、消除外界干扰三方面来控制。增加信号强度的方法一般有增加称样量、增加检测器电流,但增加 检测器电流一般噪声也会同时增大,所以检测器电流会有个最佳范围;所以在抑制噪声、消除外界干扰方面可做的工作就比较多了;其源于仪器自身的误差来源主要有:检测器温漂,信号锐度 ;以检测器恒温装置来抑制温漂,风热助脱装置可以提高信号锐度,其对于比表面1m2/g的样品0.5g对氮气的吸附量在分压0.2左右时脱附峰面积与背景可以保证在2%以内的误差;
    所以对于小比表面样品,对具有风热助脱、检测器恒温、低温冷阱的动态法仪器,其灵敏度和分辨率的优势就体现出来了;但对中大比表面样品,由于信号强,普通动态法比表面积仪和静态 法比表面积仪都可以保证精度;这点就像万分之一分析天平和千分之一天平的区别;
    但绝大多数含有微孔、介孔等空隙的材料,比表面不会很小;要是很小比表面的材料,其空隙度的研究价值就有限了;
    综上,
    一、对于小比表面样品(10m2/g以下)优先选择采具有风热助脱及检测器恒温装置的用动态色谱法比表面仪器,利用其分辨率、灵敏度高的优势;
    二、对于中大比表面样品,若只测试比表面积,动态法和静态法没有明显的优劣势,动态法由于具有固体标样参比法,具有快速测定比表面的优势,静态法具有BET多点法较省时液氮消耗 小的优势;
    三、需要测比表面及孔径分布的样品,建议采用静态容量法的比表面及孔径分析仪;
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  • 天涯就是天地

    第1楼2010/12/06

    这份资料还是很不错的,谢谢分享。

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  • liuga1986

    第2楼2010/12/22

    看样子以后国外的也要做动态的了!我觉得这很搞笑。有些东西还是要多研究研究再说吧,不要凭自己的几年的经验来说问题。自己做不了。不要说别人做不了。国外可是研究几十年了。

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  • bibiaomian

    第3楼2010/12/22

    动态法和静态法作为两种不同原理的仪器,肯定有各自的优劣势,不是一种就可以完全替代另一种,分析问题要客观,要拿出数据。
    国外不是没在国内做过动态的,只是后来国内动态的仪器发展后,不管从价格和性能方面和国内相比都没有大的优势,就主推静态法了。你们公司动态的没有优势了,就出于商业目的有意贬低动态法,还打上国外国外不做的幌子,国外动态法退出国内市场是有原因的,已经没有生存空间,你们公司的动态法精度方面落后了,就来贬低国内动态法仪器,意图很明显。
    还是来点实际的,让客户拿中小比表面样品来比较一下各自的准确度、重复性吧。

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  • liuga1986

    第4楼2010/12/22

    请您客观说话,谢谢!
    我们的动态仪器是国内最好的,你们的动态仪器能做孔?能自动做几十个点?重复性和精确度能和我们比?压力点控制精度有我们的高?测试效率上有我们快?我想你不能。如果你觉得你的更好,那我们来PK下。你现在做的也是我们公司以前淘汰下来的,渊源关系我不想说太多了。你懂得!
    你现在的心情我们能理解,静态的做不好,反过来就说静态的不好,这是不对的。太不负责任的。这些你懂的!
    我没有说国外的就是好,也没有非得借助国外的来说国内的不好。我只是客观的说,静态的仪器整体测试肯定要比动态的好。而且就目前国际情形来看,静态的肯定是趋势,动态的确实在测试精度和范围上没法和静态的比。这个我想你也懂的!
    请不要回复了!我不想再和连静态吸附计算概念都不懂的人谈论静态仪器方面的事情。
    谢谢!我是来学习的,不想被你忽悠,也请你少来这里忽悠,害人害己!!!切记切记!!!

    bibiaomian(bibiaomian) 发表:动态法和静态法作为两种不同原理的仪器,肯定有各自的优劣势,不是一种就可以完全替代另一种,分析问题要客观,要拿出数据。
    国外不是没在国内做过动态的,只是后来国内动态的仪器发展后,不管从价格和性能方面和国内相比都没有大的优势,就主推静态法了。你们公司动态的没有优势了,就出于商业目的有意贬低动态法,还打上国外国外不做的幌子,国外动态法退出国内市场是有原因的,已经没有生存空间,你们公司的动态法精度方面落后了,就来贬低国内动态法仪器,意图很明显。
    还是来点实际的,让客户拿中小比表面样品来比较一下各自的准确度、重复性吧。

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  • hhhnmbest17

    第5楼2010/12/22

    你们动态法是国内最好的?别被人笑了
    你们动态法测试效率有我们高?精度有我们高?列出你的优势来,和我们比比?
    静态法有静态法的优势,动态法有动态法的优势,楼主分析的很明确了。

    客观点,你说话太空洞,只是吹自己的好,看你的帖子很少看见有客观的数据和分析,没几个高质量的。

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  • liuga1986

    第6楼2010/12/22

    不要换这个多号来回复吧。
    一句话,静态仪器你们没做好,就不要说静态的这个不好,那个不好。
    谢谢~~~

    hhhnmbest17(hhhnmbest17) 发表:你们动态法是国内最好的?别被人笑了
    你们动态法测试效率有我们高?精度有我们高?列出你的优势来,和我们比比?
    静态法有静态法的优势,动态法有动态法的优势,楼主分析的很明确了。

    客观点,你说话太空洞,只是吹自己的好,看你的帖子很少看见有客观的数据和分析,没几个高质量的。

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  • hhhnmbest17

    第7楼2010/12/23

    你可以随便贬低别人,吹嘘自己,希望你自信点。
    谁比谁好,客户会比较的,用事实说话

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