比表面积的测定与计算
测定材料比表面积的方法

测定材料比表面积的方法
测定材料比表面积的方法有:
1. 气体吸附法:常用吸附剂有氮气和氩气。
在液氮温度下(-196℃),氮气通过单纯的物理吸附,吸附于吸附剂的表面,等温度恢复到室温,吸附的氮气会脱附出来。
可以假定吸附在吸附剂表面的氮气正好是一个分子层,如果知道每一个氮分子的横截面积,则氮气吸附的比表面积Sg公式为:氮气吸附的比表面积公式。
2. 比液体吸附法:通过浸泡法或浇注法将吸附剂与液体接触,测定吸附剂对液体的吸附量来计算比表面积。
常用的液体有水、乙醇等。
该方法适用于吸附剂具有较高的亲液性或亲油性的情况。
此外,还有压汞法、流体通过法、X射线层析摄像(照相)法和显微观测统计法等方法测定材料的比表面积。
这些方法均可以从实验测试结果中直接对数据进行处理,得到孔径分布及比表面积等。
混凝土骨料比表面积的测定与计算

混凝土骨料比表面积的测定与计算一、混凝土骨料比表面积的定义混凝土骨料比表面积是指单位质量或体积的混凝土骨料所具有的表面积。
它反映了骨料表面上的细颗粒和胶凝材料之间的接触面积,是衡量混凝土骨料砂浆性能的重要指标之一。
通常用m²/kg或m²/m³来表示。
二、混凝土骨料比表面积的测定方法1. 比表面积仪法:采用比表面积仪测定骨料的比表面积。
该仪器通过气体吸附法,测定骨料表面上吸附气体的数量,从而计算出骨料的比表面积。
2. 涂层薄膜法:将骨料与胶凝材料混合后,制备成薄膜,然后通过显微镜观察薄膜上颗粒的数量和大小,从而计算出骨料的比表面积。
三、混凝土骨料比表面积的计算过程根据测定所得的骨料比表面积数据,可以进行以下计算:1. 如果已知骨料的质量和比表面积,则可以通过以下公式计算出骨料的体积:骨料体积 = 骨料质量 / 骨料密度2. 如果已知骨料的体积和比表面积,则可以通过以下公式计算出骨料的质量:骨料质量 = 骨料体积 x 骨料密度3. 如果已知混凝土中骨料的质量、体积和比表面积,则可以通过以下公式计算出混凝土中骨料的比例:混凝土中骨料的比例 = 骨料质量 / (混凝土总质量 - 水的质量)四、总结混凝土骨料比表面积的测定和计算是评价混凝土骨料性能的重要手段之一。
通过测定骨料的比表面积,可以了解骨料表面的细颗粒数量和大小,从而评估混凝土的工作性能和抗裂性能。
在混凝土配合比设计和质量控制中,合理计算和利用混凝土骨料比表面积,可以提高混凝土的性能和耐久性。
为了保证混凝土骨料比表面积的准确测定和计算,我们应选择合适的测定方法和仪器,并遵循标准操作规程。
同时,还应注意骨料的质量和密度等参数的准确测定,以确保计算结果的准确性。
只有在科学、规范的基础上,才能更好地应用混凝土骨料比表面积的测定与计算,提高混凝土的工程质量和使用性能。
混凝土骨料比表面积的测定与计算

混凝土骨料比表面积的测定与计算混凝土骨料比表面积是指骨料表面积与其体积的比值。
骨料比表面积是判断骨料性质的主要指标之一,其大小直接影响混凝土的技术性能和工程质量。
因此,正确地测定和计算混凝土骨料比表面积是保证混凝土质量的重要保证。
一、测定混凝土骨料比表面积的方法测定混凝土骨料比表面积的方法多种多样,但常用的方法有两种:比表面积仪法和气固体比表面积计法。
比表面积仪法指的是利用精密仪器测定骨料的比表面积,其具体实施步骤是:1、取适量干燥的骨料样品,记录其质量 m1,用磨粉机粉碎成颗粒径小于 0.075mm 的粉末。
2、将粉末样品放入比表面积仪中,进行比表面积的测定。
仪器启动时,钟表同时启动。
3、待仪器读数时,用干布布票轻轻地擦拭骨料粉末,使粉末颗粒间隙中的气体排出,以提高比表面积的测定精度。
4、仪器测定完成后,记录其读数,计算出比表面积 S,即 S =k(m2-m1) / m1。
其中,k为仪器定标系数,m1为骨料的质量,m2为测定后样品质量。
气固体比表面积计法则是将粒径为0.1mm~5mm之间的骨料样品放入气固体比表面积计中,利用对气相和固相浓度分布的测定,计算出比表面积S。
二、计算混凝土骨料比表面积的公式计算混凝土骨料比表面积时,可以使用以下公式:S = Sw / V,其中S为骨料比表面积,Sw为骨料表面积,V为骨料体积。
骨料体积V的计算方法为:V = (1 - Hb/Ha) * Wb / γb,其中Hb为骨料平均高度,Ha为筛网孔径,Wb为骨料质量,γb为骨料密度。
骨料表面积Sw的计算方法因测定方法不同而不同,用比表面积仪法测定得到的值可以直接作为Sw,而使用气固体比表面积计法测定得到的值需要进行转化,计算公式为:Sw=θS′,其中θ为质量转换系数,一般取1.0~1.2;S′为气固体比表面积计法测定的值。
三、骨料比表面积对混凝土技术性能的影响骨料比表面积是衡量骨料粗细性质的重要指标之一。
相同体积下,粗骨料比表面积小,其表面形态规则,与水泥胶结的力大,具有良好的配合性和抗剪切性;细骨料比表面积大,其表面容易被吸附水泥浆中的大分子胶束,具有良好的抗压强度和致密性。
比表面积的测定

比表面积的测定水泥比表面积是指单位质量的水泥粉末所具有的总表面积,以m 2/kg 来表示。
1. 使用仪器:a ) 采用透气仪、该仪器有透气圆筒、气压计、活塞、负压调整器、抽气装置组成。
b ) 天平一台,称量100g ,精确至0.0005g 。
2. 检定方法:a ) 圆筒中试料层体积的测定:用水银代替法测定,将二片滤纸沿圆筒壁放入透气圆筒内,用一直径比透气圆筒略小一细长棒往下按,直到滤纸平整放在金属的空孔板上。
然后装满水银,用一小块薄玻璃板轻压水银表面,使水银面与圆筒口平齐,并须保证在玻璃板和水银表面之间没有气泡和空洞存在。
从圆筒总倒出水银,称量(P1),精确至0.05g 。
重复几次测定,到数值基本不变为止。
然后从圆筒中取出一片滤纸,用适量的水泥,再把一片滤纸盖压上面,用捣器压实至支持环与圆筒边接触,再在圆筒上部空间注入水银,同上述办法除去气泡、压平、倒出水银称量(P2),重复几次,直到水银称量值相差小于50mg 为止。
圆筒内试料层体积V (cm 3)按下式计算:V = (P1–P2)/ρ水银式中:V —— 试料层体积,cm 3P1 —— 未装水泥时,充满圆筒的水银质量,gP2 —— 装水泥后,充满圆筒的水银质量,gρ水银 —— 试验温度下水银的密度,g/cm 3,见表。
试料层体积的测定:采用二次相差不超过0.005 cm 3的平均值,每隔一季度至半年应重新校正试料层体积a) 称样计算公式: P = ρV (1–m )式中:P —— 试样质量,gρ —— 已知标准粉的比重,g/cm 3V —— 试料层的体积,cm 3m —— 试料层空隙率。
即圆筒中试样空隙的体积和总体积的比值。
P Ⅰ、P Ⅱ水泥层空隙率规定采用m = 0.500±0.005, 其他水泥空隙率选用0.530±0.005。
a) 测定方法:在圆穿孔板上放一张滤纸,把称量好的试样(精确至0.01克)装入圆筒,放在桌面上轻摇使其表面平坦,然后再盖上一张滤纸,以捣器捣实至支持环与圆筒边接触,然后将捣器抽出,打开阀门抽气,待液面升到一定高度,关闭阀门,液面徐徐下降,当经过第一个凹液面时开始记时,至第二个凹液面至,记下所需要时间T 秒,及试验时的温度。
比表面积 检测 药典标准

比表面积检测药典标准本标准规定了比表面积的检测方法,包含了附录A和附录B两个部分。
1. 引言比表面积是指单位质量物料所具有的总表面积,包括颗粒内孔表面积和颗粒外表面积。
对于许多材料来说,比表面积是影响其性能的关键因素,因此对其进行准确的测量非常重要。
本标准提供了一种测量比表面积的方法,适用于各种颗粒材料的测量。
2. 检测方法本标准采用气体吸附法进行比表面积的测量。
该方法基于BET (Brunauer-Emmett-Teller)理论,通过测定吸附气体在颗粒表面的吸附量,计算出颗粒的比表面积。
具体步骤如下:2.1 样品准备选取适量待测颗粒,用合适的溶剂清洗干净,然后用吹风机吹干。
将干燥后的颗粒放入烘箱中烘干,备用。
2.2 仪器准备使用气体吸附仪进行测量。
确保仪器性能稳定,标定正确。
在测量前需要设置相关的吸附参数,如吸附时间、吸附温度等。
2.3 测量过程将干燥后的颗粒放入气体吸附仪的样品管中,密封。
然后在设定的吸附条件下进行吸附实验。
记录实验过程中气体体积、压力等参数的变化。
根据BET理论,可以计算出颗粒的比表面积。
3. 附录A:气体吸附法测定比表面积的操作规程本附录详细描述了气体吸附法测定比表面积的操作过程,包括实验前准备、实验操作流程、数据分析和处理等步骤。
具体如下:3.1 实验前准备(1)检查气体吸附仪的性能,确保仪器工作正常。
检查气路连接是否密封良好,无漏气现象。
(2)根据待测颗粒的性质选择合适的吸附气体,如氮气、氩气等。
确保气体纯度高、无杂质。
(3)选取适量待测颗粒,用合适的溶剂清洗干净,然后用吹风机吹干。
将干燥后的颗粒放入烘箱中烘干,备用。
(4)根据待测颗粒的性质和仪器条件选择合适的吸附参数,如吸附时间、吸附温度等。
设置好实验条件后,将实验数据记录在实验记录表中。
3.2 实验操作流程(1)将干燥后的颗粒放入气体吸附仪的样品管中,密封。
注意不要将样品管内的气体排出。
(2)开启气体吸附仪,设定吸附时间和温度等参数。
水泥比表面积测量(勃氏法)

水泥比表面积测定方法简介 (勃氏法)1定义、原理及计算方法1.1 水泥比表面积指单位质量的水泥粉末所具有的总表面积 (M 2 /Kg)1.2 用一定量的空气通过一定空隙率和固定厚度的水泥层时 , 所受阻力不同而引起流速的变化来测定其比表面积。
被测试样的比表面积 S 按下式计算:式中 S--被测试样的比表面积( M 2 /Kg) S s--标准粉的比表面积( M 2 /Kg)T--被测样试验时液面降落时间(秒) T s--标准粉试验时,液面降落时间(秒)η--被测样试验温度下空气粘度η s--标准粉试验温度下空气粘度(Pa·s)ρ--被测样的密度( g/cm 3 ) ρ s--标准粉的密度( g/cm 3 )ε--被测样试料层中的空隙率ε s--标准粉试料层中的空隙率按国标中的规定,本仪器中ε及ε s 的取值为 0.500设 :由此 :当试验温度≤± 3 ℃时 ,则 :其中: K --本仪器的仪器常数,出厂时标定,或自行标定。
S --被测试样的比表面积, M 2 /Kg说明 : 自动比面仪自动测量计算 K,S 值 , 而自动计时比面仪需要人工计算 K,S 值2.仪器的标定:2.1 漏气检查:用橡皮塞塞紧料筒 , 联接到压力计上 , 抽出部分气体 , 关闭阀门 ( 自动比面仪自动用电磁阀关闭 ), 观察是否漏气 , 否则用黄油密封。
2.2 料筒体积标定 ( 水银排代法 )2.2.1 将二片滤纸沿筒壁放入料筒中 ,•用细长棒压平到穿孔板上。
装满水银 , 用玻璃板轻压水银表面 , 使水银面与料筒口平齐 . 并保证没有气泡空洞存在。
2.2.2 装满水银 ,用玻璃板轻压水银表面,使水银面与料筒口平齐.并保证没有气泡空洞存在。
2.2.3 倒出水银 ,称量,重复几次,精确至0.05g2.2.4 从料筒中取出一片滤纸 ,试用约3.3g的水泥装入料筒中,再放入一片滤纸,按规定压实料层2.2.5 将料筒上部空间注入水银 ,按上述同样方法除去气泡,压平,•倒出水银称量,重复几次,精确至50mg。
水泥比表面积测定方法 勃氏法

水泥比表面积测定方法勃氏法水泥比表面积测定方法——勃氏法水泥比表面积是指单位质量水泥中的比表面积,是水泥的重要物理指标之一。
它反映了水泥粉末的细度和活性,是水泥品质的重要指标之一。
而勃氏法是常用的水泥比表面积测定方法之一。
勃氏法是根据比表面积的定义,将一定量的水泥粉末在规定条件下分散到一定体积的空气中,使其达到平衡状态,测定达到平衡状态的水泥粉末体积和质量,从而计算出水泥的比表面积。
该方法可以测定不同品种的水泥,对水泥的细度和活性的测定有一定的参考意义。
勃氏法的测定步骤如下:1. 取1g左右的水泥粉末,加入钢球,放入勃氏比表面积仪中。
2. 开始振动,振动时间为0.5h。
3. 停止振动,待水泥粉末沉降后,将上层空气抽出,使压力降至1/10大气压以下。
4. 继续抽气,直至压力稳定后,记录抽气时间t1和抽气后的压力p1。
5. 用增压泵增加压力至1/3大气压,记录增压后的压力p2和时间t2。
6. 计算水泥比表面积S:S = K / (t2-t1) (p2-p1)其中,K为勃氏比表面积仪的仪器常数。
勃氏法有以下几个特点:1. 该方法适用于不同品种水泥的测定,但对于不同品种的水泥,需要使用不同的仪器常数K。
2. 该方法可以测定水泥的比表面积,但无法确定水泥的粒径分布情况。
3. 在仪器常数K确定的情况下,该方法的测定结果具有较高的精度和可重复性。
4. 该方法需要严格控制实验条件,如振动时间、振幅、空气压力等,以保证测定结果的准确性。
在实际生产和质量控制中,水泥比表面积是水泥品质评价的重要指标之一。
通过勃氏法等测定方法,可以准确测定水泥的比表面积,为水泥品质的控制和改进提供科学依据。
水泥比表面积测定

水泥比表面积测定一、测量原理水泥比表面积是指单位质量的水泥粉末所具有的总表面积,单位为平方米每千克(m²/kg)。
其测量原理主要基于气体透过法或勃氏透气法。
通过测量一定量的空气通过水泥颗粒层所受的压力差来计算比表面积。
二、试验设备1. 勃氏透气仪:主要由压力计、勃氏透气仪、样品筒组成。
2. 天平:精确至0.001g。
3. 计时器:精确至秒。
4. 空气压缩机:用于提供稳定的空气流。
三、试验步骤1. 准备工作:检查勃氏透气仪是否处于良好的工作状态,将压力计、勃氏透气仪、样品筒连接好。
2. 样品制备:从水泥样品中称取一定量的试样,研磨至一定细度,然后将其通过适当的筛子筛分,收集筛余物。
3. 装样:将样品小心地装入勃氏透气仪的样品筒中,并用刮刀或其他工具轻轻压实,确保没有气泡。
4. 测试:打开空气供应,调整计时器和压力计,记录压力差随时间的变化,持续至少60秒。
5. 计算:根据测得的数据计算水泥的比表面积。
四、数据处理根据测得的压力差和时间数据,通过相应的公式计算水泥的比表面积。
数据处理可以使用专用的数据处理软件或Excel等电子表格软件。
五、测量误差测量误差可能来源于设备精度、样品制备和测试操作等方面。
为了减小误差,应定期校准设备,严格控制样品制备的细度和筛分,以及提高操作人员的技能水平。
六、结果表述比表面积的结果应表示为平均值和标准偏差。
如果进行多次测量,则应取平均值作为最终结果,同时给出标准偏差以表示结果的可靠性。
结果的表示形式应为平方米每千克(m²/kg)。
七、重复性要求在同样的条件下,对同一试样进行多次测量,其结果的再现性应符合相关标准的要求。
一般情况下,重复性误差应不超过2%。
八、参照标准本试验方法应符合国家或行业的相关标准,如《GB/T 30190-2013 勃氏透气比表面积测定方法》等。
在进行试验前,应确保所使用的设备和方法符合相应标准的要求。
九、安全注意事项1. 在使用勃氏透气仪时,应注意避免因操作不当导致设备损坏或人员受伤。
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比表面积的测定与计算
比表面积的测定与计算比表面积的测定与计算1. Langmuir 吸附等温方程――Langmuir 比表面(1) Langmuir 理论模型吸附剂的表面是均匀的,各吸附中心的能量相同;吸附粒子间的相互作用可以忽略;吸附粒子与空的吸附中心碰撞才有可能被吸附,一个吸附粒子只占据一个吸附中心,吸附是单层的,定位的;在一定条件下,吸附速率与脱附速率相等,达到吸附平衡。
(2)等温方程吸附速率:
ra(1-)P ra=ka(1-)P 脱附速率 rd rd=kd 达到吸附平衡时:
ka(1-)P=kd 其中, =Va/Vm(Va―气体吸附质的吸附量; Vm--单分子层饱和吸附容量, mol/g),为吸附剂表面被气体分子覆盖的分数,即覆盖度。
设 B= ka/kd ,则:
= Va/Vm=BP/(1+BP),整理可得:
P/V = P/ Vm+ 1/BVm 以 P/V~P 作图,为一直线,根据斜率和截距,可以求出 B 和 Vm 值(斜率的倒数为 Vm),因此吸附剂具有的比表面积为:
Sg=VmAm A Avogadro 常数 (6.023x1023/mol) m 一个吸附质分子截面积(N2 为 16.2x10-20m2),即每个氮气分子在吸附
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剂表面上所占面积。
本公式应用于:
含纯微孔的物质;化学吸附。
2. BET 吸附等温方程――BET 比表面(目前公认为测量固体比表面的标准方法)(1) BET 吸附等温方程:
BET 理论的吸附模型是建立在 Langmuir 吸附模型基础上的,同时认为物理吸附可分多层方式进行,且不等表面第一层吸满,在第一层之上发生第二层吸附,第二层上发生第三层吸附,,吸附平衡时,各层均达到各自的吸附平衡,最后可导出:
式中, C 常数等温方程。
因为实验的目的是要求出 C 和 Vm,故又称为 BET 二常数公式。
(2) BET 比表面积实验测定固体的吸附等温线,可以得到一系列不同压力 P 下的吸附量值 V 对 P/P 作图,为一直线,截距为 1/ Vm 斜率为:(C-1) / VmC。
Vm=1/(截距+斜率) 吸附剂的比表面积为:
SBET= VmAm 此公式目前测比表面应用最多;以 77K,氮气吸附为准,此时 16.225 气,吸附温度在氮气的液 BET 二常数公式适合的 P/P 范围:
0.05~0.2 用 BET 法测定固体比表面,最常用的吸附质是氮化点 77.2K 附近。
低温可以避免化学吸附的发生。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 将相对压力控制在 0.05~0.25 之间,是因为当相对压力低于0.05 时,不易建立多层吸附平衡;高于 0.25 时,容易发生毛细管凝聚作用。
BET 二常数方程式中,参数 C 反映了吸附质与吸附剂之间作用力的强弱。
C 值通常在 50300 之间。
当 BET 比表面积大于 500m2/g 时,如果 C 值超过 300,则测试结果是可疑的。
高的 C 值或负的 C 值与微孔有关, BET 模型如果不加修正是不适合结它们的分析的。
(3) B 点法 B 点对应的第一层吸附达到饱和,其吸附量VB 近似等于 Vm,由 Vm 求出吸附剂表面积。
C 值通常在 50300 之间。
当 BET 比表面积大于 500m2/g 时,如果 C 值超过 300,则测试结果是可疑的。
高的C 值或负的 C 值与微孔有关, BET 模型如果不加修正是不适合结它们的分析的。
(4)单点法氮吸附 C 常数一般都在 50300 之间,所以在 BET 作图时截距常常很小。
因此在比较粗略的计算中可忽略,即把 P/P0 在 0.200.25 左右的一个实验点和原点相连,由它的斜率的倒数计算 Vm 值,再求
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算比表面积。
3. V-t 作图法求算比表面计算比表面积还可以用经验的层厚法(即 t-Plot 法)。
此法在一些情况下可以分别求出不同尺寸的孔的比表面(BET 和 Langmuir 法计算出的都是催化剂的总比表面积)。
V=St, 由 V、 t 可以求出比表面积。
具体方法在后面孔分布中一并介绍。
4.低比表面(1m 2 /g)样品的比表面测定比表面(1m2/g)样品的比表面测定 2 低温氮吸附法测比表面的下限,一般是 1m2/g 样品管中的气体吸附质的体积(标准态)减去样品管中未被吸附的气体的体积(标准态)。
在用氮作吸附质的情况下,对比表面积很小的样品,吸附量的测定将导致很大的误差。
因为,此时吸附量很小,而在液氮温度下作为吸附质的氮饱和蒸气压与大气压相近,所以,在实验范围的一定相对压力下,达到吸附平衡后残留在样品管中的氮气量仍然很大,与最初转移到样品管中(未吸附之前)的总氮量相差无几,不容易测准。
氪吸附法最大的优点就是在液氮温度下氪的饱和蒸气压只 2 毫米汞柱左右,所以,在吸附等温线的测定范围内,达到吸附平衡后残留在死空间中的未被吸附的氪气量变化就会很大,可以测得准确,因此氪气适合于低比表面固体的测定。
5.活性表面积的测定 BET 法测定的吸附剂总表面积,而通
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 常是其中的一部分才有活性,这部分叫活性表面,可采用选择性化学吸附方法测定活性表面的面积,如表面氢氧滴定方法。
许多高比表面积的吸附剂是孔状的,对于这样的物质,经常要区分外比表面和内表面。
外表面是指独立颗粒或结块的外围面积。
但因为在原子尺度上,固体的表面很少是光滑的,因此要准确定义是有困难的。
一般约定为:
外表面包括所有突出物以及那些宽度大于深度的裂缝的表面。
内表面为所有深度大于宽度的裂缝、孔、洞的壁。
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