物理吸附分析系統(tǒng)的進氣模式都有哪些?各有什么特點?
由于物理吸附分析系統(tǒng)測定的基礎數(shù)據(jù)是平衡吸附量與壓力的關系,因此我們必須設定一個量
值,而測定另一個量值。這樣,就產(chǎn)生了兩種進氣模式:
(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,是各個生產(chǎn)廠家廣泛使用的方法。該方法的一個亮點是可以擴展進行吸附動力學的相關研究以
及低溫反應的相關研究,但對于常規(guī)的微孔孔徑分布分析,定投氣量方式存在如下不確定性:
如果投氣量設置過小,得到的等溫線固然細節(jié)豐富,但是卻與實驗所花時間呈反比。如果投氣
量設置偏大,等溫線上的部分信息就會丟失。
投氣量設置偏大,可以縮短測試時間,但并沒有達到真正的吸附平衡,造成吸附等溫線向右“漂
移”,導致微孔分析的誤差
IUPAC 在 2015 年的報告中指出:太短的平衡時間會導致未平衡的數(shù)據(jù)生成,等溫吸附線移向
過高的相對壓力。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的極低相對壓力
區(qū)域內(nèi)容易發(fā)生的問題(見圖 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之為“定壓力方式”,該方法zui大的優(yōu)點是:由儀器內(nèi)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,
尤其對于未知的微孔樣品。
快速、準確地測量與數(shù)據(jù)的準確性同樣具有重要實踐意義。但是,定壓力方式對內(nèi)置程序設計
要求*,尤其是對于微孔定壓力測量(實驗起始相對壓力需達到 10-7~10-5量級),必須同時考慮
飽和蒸汽壓、系統(tǒng)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
很容易導致等溫線測量的偏差