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氣體吸附法測定比表面積原理，是依據(jù)氣體在固體表面的吸附特性，在一定的壓力下，被測樣品顆粒(吸附劑)表面在超低溫下對氣體分子(吸附質(zhì))具有可逆物理吸附作用，并對應(yīng)一定壓力存在確定的平衡吸附量。通過測定出該平衡吸附量，利用理論模型來等效求出被測樣品的比表面積、孔容積及孔徑分布。

氪氣還是氮氣？

一些材料例如有機材料，金屬粉末，表面積低于1m?/g僅能吸附很小量氣體。，當(dāng)測試這些樣品時，增大氣體進入量和平衡后殘余量之間的差值是有利的。在液氮溫度下，氪氣的飽和壓力大約是氮氣飽和壓力的1/300(氪氣：2.5torr；氮氣：760torr)。因此，相對于相同相對壓力下的氮氣，自由空間內(nèi)僅有1/300的氪氣分子。由于形成單分子層時氪氣和氮氣分子的數(shù)量接近，因而表明相比于氮氣，這個數(shù)字占進氣量的比例大大增加。

微孔分析用氮氣還是氬氣？

氬氣是惰性氣體，并且是球形單原子分子。氮氣是非球形雙原子分子，并且四極距可能導(dǎo)致局部吸附，特別是具極性的吸附劑。除了氮氣會在極性點上發(fā)生吸附，氬氣和氮氣在分子大小和吸附熱上很接近。標(biāo)準(zhǔn)壓力下氬氣的沸點是87.29K，氮氣的沸點是77.35K。

對于微孔分析，使用液氬溫度下氬氣吸附要好于液氮溫度下氮氣或者氬氣吸附。氬氣作為惰性氣體與固體表面特定作用少，且液氬溫度高于液氮溫度，可縮短平衡時間。除此之外，填充孔的氬氣壓力高于氮氣壓力，更容易測量精確。

高純氮氣以及液氮(冷卻劑)因其易獲得性和良好的可逆吸附特性，成為最常用的吸附質(zhì)，廣泛用于比表面積的測定。對于孔道較小，擴散較慢的微孔樣品，如：分子篩及活性炭等樣品;以及比表面積較小的樣品，如：天然礦石，有機材料等，氮氣做吸附氣體存在局限性，可以選擇氬氣，二氧化碳氣，氪氣等做吸附氣體。

氬氣作為吸附氣體可以在87K液氬溫度或者77K的液氮溫度下在材料表面發(fā)生穩(wěn)定吸附，在分子篩樣品微孔測試方面廣泛應(yīng)用。主要存在以下三方面原因：

1. 氮分子是極性分子且存在四極偶距，加強了吸附質(zhì)分子與不均勻的分子篩孔壁之間的作用力，容易發(fā)生特性吸附，給識別不同孔徑分子篩帶來難度;相對氮分子，氬氣分子是球形的非極性的單原子分子，能得到更精確的微孔分布。

2. 對于一個確定的孔寬，氮氣比氬氣需要更低的P/P0。故選用氬氣做吸附氣體，微孔吸附能在較高的P/P0點進行，有利于提高測試精度。

3. 氬氣可以選在87K的液氬溫度吸附，提高冷浴的溫度，有利于縮短平衡時間，提高測試效率。

氬氣做吸附氣體測試其局限性在于孔徑大于12nm后毛細凝聚就會消失，所以，一般只能用于微孔測試。

對于微孔較多的活性炭樣品，可以選擇用二氧化碳做吸附質(zhì)，在冰點吸附，主要用于活性炭飽和吸附能力的測試。二氧化碳的冰點(273K)吸附相對氬氣、氮氣的吸附溫度(77K或者87K)提高了很多，大大提高了氣體擴散速度。故對活性炭樣品，選擇二氧化碳在冰點吸附，具有效率高，易擴散，容易得到飽和吸附量的特點，更適合于活性炭飽和吸附能力的測試。但是，二氧化碳冰點的飽和蒸汽壓(3485.3KPa)太高，只能在微孔范圍內(nèi)吸附，不能達到更高P/P0壓力點，除非選用高壓吸附儀。

對于比表面積較小的金屬粉末，有機材料以及一些天然的礦石可以選用氪氣做吸附氣體。