比表面积的测定与计算
比表面积测定
Determination of Specific Surface —Solution Adsorption实验原理比表面（1克固体物质所具有的总面积）是粉末多孔性物质的一个重要特征参数，它在催化、色谱、环保、纺织等许多生产和科研部门有着广泛的应用。
本实验是利用亚甲基蓝染料水溶液吸附法测定微球硅胶的比表面，因为亚甲基蓝在所知的染料中具有最大的吸附倾向，可被大多数固体物质所吸附，在一定的条件下为单分子层吸附，即符合朗格谬尔吸附等温式。
根据单分子层次吸附理论，当吸附达到饱和时，吸附质分子铺满整个吸附表面而不留空位，此时1克吸附剂吸附吸附质分子所占的表面积，等于所吸附吸附质的分子数与每个分子在表面层所占面积的乘积。
式中：S ：比表面cm 2/g A ：亚甲基蓝分子平均截面积81.3×10-16cm 2M ：亚甲基蓝的摩尔质量373.9 N A ：阿佛加德罗常数W ：硅胶的重量（克） ΔW ：硅胶饱和吸附时亚甲基蓝的重量（克）本实验的关键是测定ΔW ，所测试样的ΔW 不能太小（即比表面不能太小），否则误差较大，也就是说本方法测定比表面较大的试样所得结果较为满意。
亚甲基蓝水溶液在可见光区有两个吸收峰（445纳米和665纳米）。
用722型分光光度计测定吸附前后溶液吸光度变化，按右式计算： 式中：C 0：吸附前溶液的浓度（mg/ml ） C ：吸附达单层饱和后溶液浓度（mg/ml ）V ：溶液的体积（ml ） 10-3：毫克（mg ）转化为克（g ）的系数仪器和试剂722型分光光度计 1台 康氏振荡机 1台容量瓶100mL 8个 碘量瓶100mL 1只吸耳球 1个 移液管50mL 、25mL 各1支刻度吸管10mL 1支 亚甲基蓝贮备液（500×10-3mg/ml ）微球硅胶实验步骤1、比表面的测定1）配制亚甲基蓝浓度为50×10-3mg/ml 溶液准确分配浓度为500×10-3mg/ml 亚甲基蓝贮备液10ml 加到100ml 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
水泥比表面积测定
水泥比表面积测定水泥比表面积测定一透气法一、基本原理透气法测定比表面积，是根据一定量的空气，透过含有一定空隙率和规定厚度的试料层时所受到的阻力计算而得。
空气在颗粒与颗粒之间的流动可以看作在无数“假想”的毛细管中流动，如图所示。
粉料越细，比表面积越大，颗粒与颗粒间的空隙也愈小，则在一定空隙中的粉料层体积中的毛细管孔道数就愈多。
毛细管孔道直径愈细，气体在管道内通过的阻力愈大，则一定量的空气透过同样厚度的料层所需的时间就越长，反之时间越短。
通过实验证明，比表面积与一定量的空气透过同样厚度料层所需时间的平方根成正比。
二、仪器构造勃氏透气仪由透气圆筒，压力计、抽气装置等三个部分构成。
气体透过粉 Bia ine 透气仪示意图末层的示意图71. 透气圆筒用不锈钢制成内径12.70 ± 0.05mm,圆筒上口 边与圆筒主轴垂直，圆筒下 部锥度与压力计上玻璃磨 口内径一致，连接严密。
在 圆筒内壁距离上口边 55± 10mn 处有一突出的宽 度为0.5〜1.0mm 的边缘，以 放置金属穿孔板。
2. 穿孔板内门触.:恭m'j逼乐力d-底僅紧帘连揍\/扁平(\MmnJ Hflnxo±o. 5mm _"Si25m16-^ 20mmH-H捋霧与圆爸何執小于。
一1皿1I .伽55 + lOwnL 5. (J +0. 5mmT 了!°土0- 3m1训鼬林唯附旷与压力计頂端緊瞻連播由不锈钢或其他不受腐蚀的金属制成， 厚 度为1.0 ± 0.1mm 板面上均匀地布有 35个直径 1mn 的小孔。
穿孔板与圆筒内壁密合。
穿孔板 两平面应平行。
3. 捣器用不锈钢制成，插入圆筒时，其间隙不大 于0.1mm 捣器底面与主轴垂直，侧面有一扁 平槽，宽度3.0 ± 0.3mm,顶部有一支持环，当 捣器放人圆筒时，支持环与圆筒上口边接触， 这时捣 器底面与穿孔板之间距离为 15.0 ± 0.5mm 4. 压力计習孑L35牛T 小阳W外形尺寸如图所示，由外径9mn的具有标准厚度的玻璃管制成（管内装有带色的蒸馏水）。
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。
比表面积测定报告
比表面积测定报告1. 引言比表面积是材料科学中重要的物理性质之一，它可以用来表征材料的活性、吸附能力等特征。
比表面积的测定可以通过多种方法进行，其中包括气体吸附法、液体浸渍法和粒度分析法等。
本报告旨在介绍比表面积的测定方法以及实验结果分析。
2. 气体吸附法测定比表面积气体吸附法是常用的比表面积测定方法之一，通过测量气体在固体表面的吸附量来计算比表面积的大小。
常用的气体吸附法包括吸附等温线法和多点吸附法。
在吸附等温线法中，首先需要将待测样品置于低温环境中，以确保吸附过程处于稳定状态。
然后，通过不断调节气体的压力，利用贝特等式计算吸附量与气体压力之间的关系。
最后，通过分析吸附等温线的形状和斜率，计算得到比表面积的数值。
多点吸附法则是在不同的气体分压下进行吸附量的测定。
通过在不同的气体分压下测量吸附量，可以得到一系列的吸附等温线。
利用这些等温线的数据，使用BET（Brunauer-Emmett-Teller）等式进行拟合，并求解得到比表面积值。
3. 液体浸渍法测定比表面积液体浸渍法是另一种常用的比表面积测定方法，它适用于吸附气体吸附量较小或不易吸附气体的材料。
该方法是通过浸泡待测样品于适当的液体中，使其充分浸透，并测量液体浸渍样品前后的质量差来求解比表面积。
液体浸渍法的测定步骤如下： 1. 称量待测样品的质量，并记录下来。
2. 将待测样品浸泡于适当的液体中，使其充分浸透，并保持一段时间。
3. 将浸泡后的样品取出，用纸巾或布干燥表面的液体，然后立即称量样品的质量。
4. 计算浸渍前后样品的质量差，并将其除以液体的密度来得到浸渍样品的体积。
5. 根据样品的几何形状，计算得到比表面积的数值。
4. 实验结果分析本实验使用气体吸附法和液体浸渍法对不同材料的比表面积进行了测定。
下表列出了测定结果：样品编号比表面积（m2/g）1 50.22 42.83 65.6根据测定结果可以发现，样品3的比表面积最大，样品2的比表面积次之，样品1的比表面积最小。
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。
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）（适用于内蒙古自治区建设工程）1、测定水泥密度按GB/T208测定水泥密度2、漏气检查将透气圆筒上口用胶皮塞塞紧，接到压力计上。
用抽气装置从压力计一壁中抽出部分气体，然后关闭阀门，观察是否漏气。
如发现漏气，可用活塞油脂加以密封。
3空隙率的确定PI、PII型水泥的空隙率采用0.500±0.005，其他水泥或粉料的空隙率选用0.530±0.005当按上述空隙率不能将试样压至规定的位置时，则允许改变空隙率空隙率的调整以2000g砝码将试样压实至规定的位置为准。
4、确定试样量试样量按公式m=ρV(1-ε)式中：m——需要的试样量，单位为克（g）ρ——试样密度，单位为克每立方厘米（g/cm3）V——试料层体积，按JC/T956测定，单位为立方厘米（g/cm3）ε——试料层空隙率5、试料层制备①将穿孔板放在透气圆筒的突缘上，用捣棒把一片滤纸放在穿孔板上，边缘放平并压紧。
称取上述确定的试样量，精确到0.001g，倒入圆筒，轻敲圆筒的边，使水泥层表面平坦。
再放入一片滤纸，用捣器均匀捣实试料直至捣器的支持环与圆筒顶边接触，并旋转1-2圈，慢慢取出捣器。
②穿孔板上的滤纸为φ12.7mm边缘光滑的圆形滤纸片。
每次测定需用新的滤纸片。
6、透气试验①把装有试料层的透气圆筒下锥面涂一薄层活塞油脂，然后把它插入压力计顶端锥型磨口处，旋转1-2圈，要保证紧密连接不致漏气，并不振动所制备的试料层。
②打开微型电磁泵慢慢从压力计一臂中抽出空气，直到压力计内液面上升到扩大部下端时关闭阀门。
当压力计内液体的凹月面下降到第一条刻度线时开始计时，当液体的凹月面下降到第二刻度线时停止计时，记录液面从第一条刻度线到第二条刻度线所需的时间。
以秒记录，并记录下试验时的温度（℃）。
每次透气试验，应重新制备试料层。
7计算当被测试样的密度、试料层中空隙率与标准样品相同，试验时的温度与校准温度之差≤3℃时，按下式计算：S=Ss T/TS如试验时的温度与校准温度之差＞3℃时，按下式计算S=Ss ns T/n TS式中：S——被测试样的比表面积，单位为平方厘米每克Ss——标准样品的比表面积，单位为平方厘米每克Ts——标准样品试验时，压力计中液面降落测得的时间，单位为秒η——被测试样试验温度下的空气粘度，单位为微帕.秒ηs——标准样品试样温度下的空气粘度，单位为微帕.秒T——被测试样试验时，压力计中液面降落测得的时间，单位为秒。
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。
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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-θ)P ra=ka(1-θ)P
脱附速率rd∝θ rd=kdθ
达到吸附平衡时：ka(1-θ)P=kdθ
其中，θ=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：θ= 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=Vm·A·σm
A—Avogadro常数(6.023x1023/mol)
σm—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= Vm·A·σm
此公式目前测比表面应用最多；以77K，氮气吸附为准，此时σ16.2Å25 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。
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50—300 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50—300 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50—300 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0.20—0.25 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=S·t, 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。