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Chemical Engineering

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シリカ アルミナ粉末のポロシ メーター
 

シリカ アルミナ粉末のポロシ メーター

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ポロシ メーターは、表面の面積を測定し、多孔質固体のサイズの細孔手法です。それは、材料科学に使用されます。例えば、陶磁器の製造、完成や前駆体粉末の表面は、物性に強い影響力を発揮します。ポロシ メーターも化学工学で便利です。サポートされている不均一系触媒は、反応速度を最適化するために大規模な表面区域の容積比を必要とします。吸着材料分離を行うに大きな表面積を必要があります。このビデオ ポロシ メーターの原理、表面積、細孔径測定の手順を示し、関連アプリケーションを説明します。

吸着は、流体分子が付着し、固体の表面に集中するプロセスです。吸着、物理吸着、として知られているの 1 つのタイプは、ガス分子吸着剤、吸着剤、固体表面へのお問い合わせから始まります。ガスの原子の価電子は弱い分子間相互作用を作成する固体の原子の軌道に発想します。多くのガス分子の physisorb 表面に層をなします。吸着が固体を突き通すことができないが、それは孔、メソ孔、吸着できる面積が大きく、毛細血管で入金できます。Physisorbtion は、圧力を増加させ、圧力が下がると逆に脱離に平衡現象です。吸着等温線と吸着温度一定で圧力の関数としてのグラフを呼びます。ガスは最高の賭の等温線を使用して説明します。気体分子の体積や吸着によって解放されるエネルギーの機能などを吸着した気体の体積を関連しています。低圧下におけるベット モデルでは固体表面に連続した単分子膜にガス分子フォームを想定しています。ただし、1/3 上記臨界圧力、吸着凝縮し、ケルビン方程式でモデル化されて良い。吸着の作品見てきた、圧法での適用方法を見てみましょう。

圧法は、高度な自動化の表面細孔のサイズ測定の分析装置です。バルブで接続された 2 つの部屋で構成されています。最初の部屋では、フロー制御のガス入口と圧力トランスデューサーを含まれています。2 番目は、吸着剤のサンプルを保持し、液体窒素によって冷却されます。両院は、真空ポンプに接続します。当初、避難するチャンバーと接続バルブを閉めます。窒素ガスは、入口を通ってそして最初の商工会議所に渡します。窒素のモルの量は、圧力測定から決定されます。次に、2 つの部屋の間の弁が開いている、窒素分子は固体の吸着を開始します。圧力が低下するは、平衡に達すると、臼歯の吸着の計算まで対応。最初の部屋により窒素ガスを添加するし、サイクルが繰り返されます。大臼歯吸着測定し、吸着等温線を生成するプロットされます。脱離等温線を計算するには、真空ポンプを使用して、効果的にプロセスを逆転させる、商工会議所を部分的に避難しています。これらの原則であります。今研究室で操作の手順を見てみましょう。

この実験では窒素圧法を用いたシリカ アルミナ粉体の表面積と細孔サイズ分布が測定されます。最初に、圧法を開始して安定化することができます。サンプル ホルダーは 4 つのコンポーネントで構成されています。サンプル チューブ。チューブ ホルダー。ガラス挿入。プラスチック バルブ。アセンブリの重量を量る。チューブにサンプルをロードします。表面積の少なくとも 20 平方メートルを提供するために、少なくとも 50 ミリグラム サンプルと十分なを使用します。サンプルを密封し、再度それの重量を量る。コントロール ソフトウェアを使用して、新しいサンプルを初期化し、メソッドを選択します。空とロードのサンプル ホルダー重量を入力します。サンプル管に o リングを適用し、ドガのポートにサンプルを読み込みます。窒素すでに水や炭酸ガスを吸着、表面吸着できないので、ドガの手順が必要です。ドガの真空と温度セット ポイントを所望の最終温度を 90 ° c からランプ温度 12 microtorr の真空などの無機材料の標準値に設定します。サンプル チューブを保持している電球の暖房マントルを置き、ラボ ジャックと加熱マントルをサポートします。ドガの概略を入力します。1 つの単位をクリックします。ドガの開始。サンプル ファイルを選択し、開始します。ときドガ プロシージャの冷却フェーズでは、下のサンプル チューブ保持加熱マントル配置、必要に応じて、でき、部屋の温度に冷却するサンプル管に達する。ドガは、ヘリウムで埋め戻しされているサンプル チューブで締めくくります。脱気が完了した後サンプル チューブの重量を量る。サンプル ファイルに大量のデータを入力します。低温安全装置を使用すると、液体窒素で圧法のデュワーを埋める、プラスチック製の絶縁カバーを取り付けます。チューブを垂直に保つには、読み込み、サンプル チューブ o リング サンプル ポートにプラスチック バルブがかみ合うまでします。ユニット 1 つ、サンプル分析をクリックします。脱サンプルのサンプル ファイルを参照し、開始をクリックします。最初の避難が正常に完了したことを確認します。ユニットがその後放置する測定が完了するまで。

このデモで窒素が吸着し、シリカ アルミナ吸着脱離。等温線は、ヒステリシスを示します。これは、脱着、利用できる表面積を減らす吸着サイクルの終わり、メニスカスの形成または吸着と脱着サイクルの異なるメニスカス形状のいずれかを示唆しています。賭の等温線が適用される低圧の地域の圧力の関数としてのモルの吸着表面積を取得する 1 つの窒素分子の平均面積が乗算されます。賭け式によると、これらのデータを回帰しているサンプルの表面積が得られます。ケルビン方程式の円筒形を使用して差分解析は細孔径分布が得られ、細孔形状は確かに円筒形を提案します。

ポロシ メーターは材料科学と専門化学製造で使用します。炭素エアロゲル発泡体は、非常に多孔性、三次元炭素ネットワーク、触媒担体やスーパー コンデンサーに適してです。研究は、高表面積を制御することを新しい製造技術、ゾル ゲル合成などに進んでいます。ポロシ メーターは、結果として得られる材料の品質管理の必要な部分です。自然発生する表層炭酸塩岩は、表面多孔性を展示し、二酸化炭素を吸着します。ただし、吸着プロセスはいくつかの段階で高圧流体の存在によって影響を受けます。ポロシ メーターを使用して、x 線トモグラフィーの吸着過程を非侵襲的研究に使用されている間、表面積を測定します。これらの研究は、炭素回収・貯留技術の開発に必要です。

ゼウスの入門ポロシ メーターを見てきただけ。吸着プロセス、測定面積のプロシージャは、いくつかのアプリケーションに精通している必要がありますできます。いつものように、見ていただきありがとうございます。

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