物理吸附 ▏比表面及孔径分析知识100问（第四章）

吸附过程中，任意时间的吸附量除以单层饱和吸附量即为平均的吸附分子的层数，如果已知单层分子的厚度，那么就可知吸附层的厚度，这个厚度是统计的平均厚度，一般用字母t表示 。

在恒定温度下，固体表面的吸附量随着压力的增加而增大，同样道理，吸附层的厚度也随压力的增加而加厚，我们把吸附层厚度t随相对压力（P/Po）而变的曲线称为标准等温线，常用的有如下几种：

① De Boer  t={13.99/[log(Po/P)+0.034}1/2 ， 常用于求微孔总孔体积；

② Carbon Black   t=0.88(P/Po)2+6.45(P/Po)+2.98 ，用于炭黑外表面；

③ Halsey   t=6.0533[1/ln(Po/P)]1/3 ，常用于BJH法中计算吸附层厚度；

④ Brunauer ，Lecloux，Pirard 根据常数C的大小将标准等温线分为5 类，常用于MP法微进行孔分析。

当压力超过Po时，在固体表面会产生液氮，这时已无法正确测定吸附量。

吸脱附等温线的测量，即在恒温下，测定某种粉体在不同压力下的吸附量， 这个过程涵盖了多个相对压力在0.05-0.35范围内的测试点；这是测定BET比表面积的条件。此外，吸脱附曲线是一个阶梯式的升压或者降压的测定过程，其涵盖的范围可以从极低的压力到接近P0，每一个测试点的吸附量都代表了一定尺寸孔内的吸附量，按照一些物理模型，可以推算出不同孔径的孔的体积，在P/Po小于0.15的范围可以进行微孔分析，在P/Po大于0.15而小于1的的范围内进行介孔与大孔的分析。只要把吸脱附曲线测定完全，便可以进行粉体表面的特性表征，所以说吸脱附曲线是比表面及孔径分布分析的唯一实验依据，这也是为了强调吸脱附曲线测定的重要性。

“比表面”指固体物质表面积的大小，具体定义是单位质量的固体的总表面积，单位是m2/g，或cm2/g；  比表面对于粉体材料，特别是超细粉或微纳米粉体材料具有特别重要的意义，其比表面大小与粉体的物理性能直接相关，例如吸附性能等等, 因此比表面成为粉体材料的重要物性指标。
对于粉体材料而言，比表面与以下几个因素相关：

1、颗粒度：颗粒越细，比表面越大；

2、颗粒表面的粗糙度：表面越粗糙，比表面越大；

3、颗粒表面的孔的状况：多孔粉体的比表面积会急剧增大。

微孔发达的粉体材料的比表面可以高达几千平方米每克；  比表面积包含了外表面以及所有与表面相连通的孔的内表面积（不包括盲孔的表面积）；  氮吸附法是最通用比表面的测定方法。