比表面积、孔径分布及孔隙度测定理论方法介绍
比表面积及孔径分析简介
Ⅱ型和Ⅲ型等温线的特点
B
II型等温线一般由非孔或大孔固体产生。B点通常被作为单层吸附容 量结束的标志。 III型等温线以向相对压力轴凸出为特征。这种等温线在非孔或大孔 固体上发生弱的气－固相互作用时出现，而且不常见。
Ⅳ型等温线的特点
IV型等温线由介孔固体产生。典型特征是等温线的吸附曲线与脱附曲
描述吸附现象比较重要的数学方程有：
单分子层吸附理论•Langmuir方程(Ⅰ型等温线) 多分子层吸附理论•BET方程(Ⅱ型和Ⅲ型等温线) 毛细孔凝聚理论•Kelvin方程（Ⅳ和Ⅴ型等温线) 微孔填充理论•DR方程(Ⅰ型等温线) Ⅵ类等温线
单分子层吸附等温方程 ——朗格谬尔（Langmuir）等温方程 Irving Langmuir (1881-1957)
1.5 孔径的分类 (IUPAC Standard)
IUPAC 定义的孔大小分为： 微孔（micropore） < 2nm 中孔（mesopore） 2～50nm 大孔（macropore） > 50nm
微孔
中孔（介孔）
大孔
比表面积和孔径的定义 吸附理论 比表面积的计算 孔容和孔径分析计算
2.1 吸附现象:
比表面积及孔 径分 析 简 介
培训人： 张 曼 培训日期：2017-04-26
比表面积和孔径的定义 吸附理论 比表面积的计算 孔容和孔径分析计算
1.1 比表面积的定义
比表面积S（specific surface area）：单位质量的粉体所具有的表面积总 和。分外表面积、内表面积两类。
公式：S=A/W
吸附平衡（adsorption equilibrium）:吸附速率与脱附速率相等时，
表面上吸附的气体量维持不变。
氮气吸附法在测定材料比表面积和孑L径分布方面的应用原理
氮气吸附法在测定材料比表面积和孑L径分布方面的应用原理氮气吸附法是一种常用的测定材料比表面积和孔径分布的方法，它利用氮气在材料表面和孔隙中的吸附特性来评估材料的孔隙结构和比表面积。
本文将介绍氮气吸附法在材料科学中的应用原理及其在测定材料比表面积和孔径分布方面的具体应用。
我们来了解一下氮气吸附法的基本原理。
氮气吸附法是基于氮气在材料表面和孔隙中的吸附行为来进行测定的。
在低温下，氮气分子可以通过物理吸附的方式被材料的孔隙所吸附，其吸附量与孔隙大小和分布有关。
当氮气吸附到材料表面和孔隙中时，会形成一层氮气膜，此时通过测量氮气的吸附量和吸附压力的变化来评估材料的孔隙结构和比表面积。
氮气吸附法主要包括BET法、BJH法和DFT法等方法。
BET法是最常用的方法之一，它通过测量吸附等温线的数据来计算材料的比表面积。
BJH法则是用来测定材料的孔径分布的方法，它通过对吸附等温线斜率的变化来得到材料的孔径分布。
而DFT法则是通过密度泛函理论来模拟材料孔隙结构和孔径分布的方法。
在实际的应用中，氮气吸附法被广泛应用于各种材料的表征和评估中。
我们可以利用氮气吸附法来测定催化剂的比表面积和孔径分布，从而评估催化剂的孔隙结构和活性；还可以利用氮气吸附法来测定多孔材料的孔隙结构和孔径分布，从而评估其在储能和传输材料方面的性能；氮气吸附法还可以用来测定纳米材料的比表面积和孔径分布，从而评估其在纳米科技领域的应用潜力。
氮气吸附法是一种有效的测定材料比表面积和孔径分布的方法，它利用氮气在材料表面和孔隙中的吸附特性来评估材料的孔隙结构和比表面积。
在材料科学领域，氮气吸附法被广泛应用于各种材料的表征和评估中，为我们提供了重要的信息和数据。
随着科学技术的不断发展，相信氮气吸附法在材料科学中的应用将会得到进一步的拓展和深化，为我们的科研工作和产业发展提供更多的支持和帮助。
比表面积、孔径分布及孔隙度测定理论方法介绍
比表面积、孔径分布及孔隙度测定理论方法介绍气体吸附(氮气吸附法)比表面积测定比表面积分析测试方法有多种，其中气体吸附法因其测试原理的科学性，测试过程的可靠性，测试结果的一致性，在国内外各行各业中被广泛采用，并逐渐取代了其它比表面积测试方法，成为公认的最权威测试方法。
许多国际标准组织都已将气体吸附法列为比表面积测试标准，如美国ASTM的D3037，国际ISO标准组织的ISO-9277。
我国比表面积测试有许多行业标准，其中最具代表性的是国标GB/T19587-2004《气体吸附BET法测定固体物质比表面积》。
气体吸附法测定比表面积原理，是依据气体在固体表面的吸附特性，在一定的压力下，被测样品颗粒(吸附剂)表面在超低温下对气体分子(吸附质)具有可逆物理吸附作用，并对应一定压力存在确定的平衡吸附量。
通过测定出该平衡吸附量，利用理论模型来等效求出被测样品的比表面积。
由于实际颗粒外表面的不规则性，严格来讲，该方法测定的是吸附质分子所能到达的颗粒外表面和内部通孔总表面积之和，如图所示意位置。
氮气因其易获得性和良好的可逆吸附特性，成为最常用的吸附质。
通过这种方法测定的比表面积我们称之为“等效”比表面积，所谓“等效”的概念是指：样品的比表面积是通过其表面密排包覆(吸附)的氮气分子数量和分子最大横截面积来表征。
实际测定出氮气分子在样品表面平衡饱和吸附量(V)，通过不同理论模型计算出单层饱和吸附量(Vm)，进而得出分子个数，采用表面密排六方模型计算出氮气分子等效最大横截面积(Am)，即可求出被测样品的比表面积。
计算公式如下：sg:被测样品比表面积(m2/g)Vm:标准状态下氮气分子单层饱和吸附量(ml)Am:氮分子等效最大横截面积(密排六方理论值Am=0.162nm2)W:被测样品质量(g)N:阿佛加德罗常数(6.02x1023)代入上述数据，得到氮吸附法计算比表面积的基本公式：由上式可看出，准确测定样品表面单层饱和吸附量Vm是比表面积测定的关键。
氮气吸附法在测定材料比表面积和孑L径分布方面的应用原理
氮气吸附法在测定材料比表面积和孑L径分布方面的应用原理氮气吸附法是一种常用的测定材料比表面积和孔径分布的方法，它是通过将氮气吸附到材料表面并测量吸附量来确定材料的比表面积和孔径分布。
该方法在材料科学、化学工程和环境科学等领域有着广泛的应用，对于材料的表面结构和性能研究具有重要意义。
本文将从氮气吸附法的原理、仪器设备和实验操作等方面进行详细介绍，以帮助读者了解该方法在测定材料比表面积和孔径分布方面的应用原理。
一、氮气吸附原理氮气吸附法是利用氮气分子在低温下吸附于材料表面的原理来测定材料的比表面积和孔径分布。
在氮气吸附实验中，首先将试样置于低温下，然后通过调节不同压力的氮气，使氮气分子在试样表面吸附。
根据氮气的吸附量，可计算出材料的比表面积和孔径分布等参数。
氮气分子是一种较小的分子，在常温下呈气态，它的分子大小适中，可以被吸附于材料的微观孔隙内，与大部分材料都可以发生吸附作用。
而在低温下，氮气分子的活性和扩散性会增加，使其更容易与材料表面发生相互作用。
利用氮气在低温下吸附于材料表面的原理，可以有效地测定材料的比表面积和孔径分布。
二、氮气吸附实验仪器设备进行氮气吸附实验需要使用氮气吸附仪，常用的氮气吸附仪有BET表面积分析仪、采用等温吸附法（BET法）和非等温吸附法（BJH法）的自动比表面积分析仪等。
这些仪器设备通常由样品腔、吸附系统、真空系统、低温系统等部分组成，可以实现对材料的比表面积和孔径分布进行精确测定。
在氮气吸附实验中，样品腔用于放置试样，吸附系统用于注入氮气，并测量吸附量，真空系统用于去除腔体内的气体，低温系统用于降低试样温度。
这些部分相互配合，可以实现对试样的氮气吸附实验。
进行氮气吸附实验时，首先需要对试样进行预处理，在真空条件下去除试样中的水分和有机物等杂质，保证试样的表面干净。
然后将试样放置于样品腔内，通过真空系统将腔体内的气体去除，并将试样冷却到低温。
在试样冷却稳定后，可以开始氮气吸附实验。
全自动比表面积和孔隙分析仪详解
应用
药品（Pharmaceuticals）— 比表面和孔隙度对于药物的净化、加 工、混合、压片和包装起主要作用。药品有效期和溶解速率也依赖于 材料的比表面和孔隙度。
陶瓷(Ceramics)— 比表面和孔隙度帮助确定陶瓷的固化和烧结过程 ，确保压坯强度，得到期望的强度、质地、表观和密度的最终产品。
活性炭(Activated Carbons)— 在汽车油气回收、油漆的溶剂回收 和污水污染控制方面，活性炭的孔隙度和比表面必须控制在很窄的范 围内
碳黑(Carbon Black)— 碳黑生产者发现碳黑的比表面影响轮胎的磨 损寿命、摩擦等性能，特定使用的轮胎或者不同车型的轮胎需要不同 材料的比表面
催化剂(atalysts)— 活性的比表面和孔结构极大地影响生产效率 ，限制孔径允许特定的分子进入和离开。化学吸附测试对于催化剂的 选择、催化作用的测试和使用寿命的确定等具有指导作用。
物理吸附和化学吸附的比较
气体吸附过程的静态描述
1．样品的预处理： 在进行气体吸附实验之前，固体表面必须
清除污染物，如水和油。表面清洁（脱气） 过程，大多数情况下是将固体样品置于一 玻璃样品管中，然后在真空下加热。 显示 了预处理后的固体颗粒表面，其含有裂纹 和不同尺寸和形状的孔。
气体吸附过程的静态描述
2．样品的单分子层或多层吸附： 使清洁后的样品处于恒温状态。然后，使
少量的气体（吸附质）逐步进入被抽真空 的样品管。进入样品管的吸附质分子很快 便到达固体样品（即吸附剂）上每一个孔 的表面，即被吸附。
气体吸附过程的静态描述
物理吸附是最普通的一种吸附类型，被吸 附的分子可以相对自由地在样品表面移动。 随着越来越多的气体分子被导入体系，吸 附质会在整个吸附剂表面形成一个薄层。 根据Langmuir 和BET 理论，假设被吸附分子 为单分子层，我们可以估算出覆盖整个吸 附剂表面所需的分子数Nm（见图2）。被吸 附分子数Nm 与吸附质分子的横截面积的乘 积即为样品的表面积。
电池部件结构表征,比表面积、孔径、孔容、孔隙率
相关领域：负极、正极、电池隔膜、超级电容器、电池行业、能源行业现如今，已经有多种不同的技术手段表征诸如比表面积、孔径及密度等电池部件的结构性质。
本文讨论了使用气体吸附法、压汞法和毛细管流动法测试正负极和隔膜材料实例。
1 为什么要测试电池材料的比表面积、孔径、孔容和密度电池行业的研发人员一直在寻找最安全有效的电池技术来满足当今和未来世界的能源需求。
为了优化设计，电池研发人员更加需要准确地表征负极、正极和隔膜等电池部件的物理性质。
这些性质包括比表面积、孔径、孔容、孔隙率（开孔率）和密度。
1.1 比表面积对于正负极以及隔膜材料来说，比表面积是一个重要的特性指标。
比表面积的差异会影响电池的容量、阻抗、充电放电速率等性能。
如果样品比表面积测试结果与预期的比表面积不同，那么可以说明供应商提供的材料纯度或者粒径不符合要求。
通常，使用BET比表面积测量法评估电池部件的比表面积，它可以测试极低比表面积，最低可至0.01 m2/g。
对于BET比表面积的测量，有静态压力法或者动态流动法两种测试方法供选择。
1.2 孔径和孔容对于电池材料来说，孔径分布也同样重要。
例如，某电极材料的孔径分布发生变化，可能导致材料在实际使用过程中的发生相变或结构变化。
这些测试结果也可用于确定材料的压缩和退火温度与其孔径分布之间的关系。
孔容也是一个重要的性质。
例如，电池隔膜必须有足够的孔容才能容纳足够的电解液。
这样的电池隔膜才有良好的导电性。
通常使用压汞法和气体吸附法测试以上材料性质。
依照材料的孔径范围选取不同的测试方法。
气体吸附法可用于测试微孔材料（d<2 nm）和介孔材料（d：2-50 nm）；对于孔径较大的介孔材料（d>5 nm）和大孔材料（d>50 nm）可采用压汞法。
1.2.1 通孔尺寸和渗透性对于电池隔膜来说，通孔（两端连通的孔）的孔径分布在某些情况下可能比孔径分布更重要。
利用毛细管流动法可以对通孔进行表征，还可以进行渗透性分析来了解孔隙的结构性质。
氮气吸附法在测定材料比表面积和孑L径分布方面的应用原理
氮气吸附法在测定材料比表面积和孑L径分布方面的应用原理氮气吸附法是一种常用的表征材料比表面积和孔径分布的方法，它通过利用氮气在材料表面的吸附作用来测定材料的微观结构特征。
氮气吸附法在材料科学和工程领域具有广泛的应用，可以帮助人们更好地理解材料的特性和性能，为材料设计和应用提供重要的参考。
氮气吸附法的原理是利用氮气分子对材料表面的吸附行为来确定材料的比表面积和孔径分布。
在这个过程中，氮气分子会在材料表面形成一层薄膜，从而改变氮气分子在材料表面的浓度。
通过分析氮气吸附的等温线和等温吸附量，可以得到材料的比表面积和孔径分布。
我们来介绍一下氮气吸附法的测定原理。
氮气吸附法通过测定材料对氮气的吸附量和吸附压力来确定材料的比表面积和孔径分布。
通常情况下，我们会将待测样品放入一个氮气吸附仪器中，并在不同的吸附压力下进行吸附实验。
随着吸附压力的增加，氮气分子会逐渐被吸附到材料表面上，形成一层薄膜。
当达到一定的吸附平衡时，可以测定出吸附量和吸附压力之间的关系，从而得到氮气的等温吸附曲线。
根据氮气的等温吸附曲线，我们可以计算出材料的比表面积和孔径分布。
比表面积是指单位质量或单位体积的材料表面积，通常以平方米/克或平方米/立方厘米为单位。
孔径分布则表示材料内部孔隙的大小和分布情况，可以通过等温吸附曲线的斜率和形状来确定。
氮气吸附法在测定材料比表面积和孔径分布方面具有许多优势。
氮气吸附法不需要对材料进行特殊处理，可以直接对原始样品进行测试，因此适用于各种不同类型和形状的材料。
氮气吸附法能够测定非常小的孔径和大的比表面积，可以覆盖从亚纳米到微米尺度的微孔和介孔结构。
氮气吸附法还具有高精度和良好的重现性，可以在相对较短的时间内获得准确的数据。
除了表征材料的比表面积和孔径分布外，氮气吸附法还可以用于研究材料的孔隙结构和表面性质。
通过对吸附等温线的分析，我们可以得到材料的孔径分布图和孔容表面积分布图，从而了解材料的孔隙结构特征。
A型分子筛的测定方法
A型分子筛的测定方法A型分子筛是一种具有窄孔径和高吸附能力的催化剂，广泛应用于石化、炼油和化学工艺中。
为了确保催化剂的活性和稳定性，需要对A型分子筛进行测定和表征。
本文将介绍A型分子筛的测定方法，包括比表面积测定、孔径分布测定以及结构表征方法等。
首先，比表面积是评价分子筛活性和吸附能力的重要指标之一、常用的比表面积测定方法包括氮气吸附法和乙炔黑法。
氮气吸附法是一种常见的测定方法，通过对样品进行氮气吸附，在不同压力下测量吸附量，从而计算出比表面积。
乙炔黑法是一种温度编程还原法，通过在600℃温度下用乙炔进行气相还原，使样品表面的活性氧被还原为活性碳，然后用空气气氛进行燃烧，测定活性氧与乙炔的流速变化，最后得到比表面积。
其次，孔径分布是评价分子筛孔道大小和分布的重要指标。
孔径分布测定常用的方法有惰性气体吸附法和孔容法。
惰性气体吸附法是利用气体分子在不同孔径条件下吸附和脱附的特性，通过吸附实验和洗脱实验，计算出各孔径的吸附量，从而得到孔径分布。
孔容法则是通过测定孔容量和孔体积来评估孔径分布，常见的孔容法有非饱和吸附法和柠檬酸法。
非饱和吸附法通过计算柱体积与吸附温度、压力之间的关系得到孔容量。
柠檬酸法则是利用柠檬酸等辅助溶液将分子筛表面的STA等自生物在常压、常温下完全溶解条件下浸泡一段时间，从溶液中测定溶解出来的STA含量，再与等温吸附法测定出的总孔体积进行比较，得出孔容量及孔容。
最后，A型分子筛的结构表征通常采用X射线衍射和傅里叶变换红外光谱。
X射线衍射是一种常用的表征方法，通过分析样品在X射线照射下的衍射图谱，确定分子筛的晶体结构及晶胞参数。
傅里叶变换红外光谱则可以通过分析样品在红外光谱范围内的吸收峰，确定分子筛的化学组成和结构。
综上所述，A型分子筛的测定方法包括比表面积测定、孔径分布测定以及结构表征方法等。
这些方法可以帮助我们全面了解A型分子筛的性能和结构特征，为其在催化和吸附等领域的应用提供参考。
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气体吸附(氮气吸附法)比表面积测定
比表面积分析测试方法有多种，其中气体吸附法因其测试原理的科学性，测试过程的可靠性，测试结果的一致性，在国内外各行各业中被广泛采用，并逐渐取代了其它比表面积测试方法，成为公认的最权威测试方法。
许多国际标准组织都已将气体吸附法列为比表面积测试标准，如美国ASTM的D3037，国际ISO标准组织的ISO-9277。
我国比表面积测试有许多行业标准，其中最具代表性的是国标GB/T19587-2004《气体吸附BET法测定固体物质比表
面积》。
气体吸附法测定比表面积原理，是依据气体在固体表面的吸附特性，在一定的压力下，被测样品颗粒(吸附剂)表面在超低温下对气体分子(吸附质)具有可逆物理吸附作用，并对应一定压力存在确定的平衡吸附量。
通过测定出该平衡吸附量，利用理论模型来等效求出被测样品的比表面积。
由于实际颗粒外表面的不规则性，严格来讲，该方法测定的是吸附质分子所能到达的颗粒外表面和内部通孔总表面积之和，如图所示意位置。
氮气因其易获得性和良好的可逆吸附特性，成为最常用的吸附质。
通过这种方法测定的比表面积我们称之为“等效”比表面积，所谓“等效”的概念是指：样品的比表面积是通过其表面密排包覆(吸附)的氮气分子数量和分子最大横截面积来表征。
实际测定出氮气分子在样品表面平衡饱和吸附量(V)，通过不同理论模型计算出单层饱和吸附量(Vm)，进而得出分子个数，采用表面密排六方模型计算出氮气分子等效最大横截面积(Am)，即可求出被测样品
的比表面积。
计算公式如下：
sg:被测样品比表面积(m2/g)
Vm:标准状态下氮气分子单层饱和吸附量(ml)
Am:氮分子等效最大横截面积(密排六方理论值Am=0.162nm2)
W:被测样品质量(g)
N:阿佛加德罗常数(6.02x1023)
代入上述数据，得到氮吸附法计算比表面积的基本公式：
由上式可看出，准确测定样品表面单层饱和吸附量Vm是比表面积测定的关键。
测试方法分类
比表面积测试方法有两种分类标准。
一是根据测定样品吸附气体量多少方法的不同，可分为：连续流动法、容量法及重量法，重量法现在基本上很少采用；再者是根据计算比表面积理论方法不同可分为：直接对比法比表面积分析测定、Langmuir法比表面积分析测定和BET法比表面积分析测定等。
同时这两种分类标准又有着一定的联系，直接对比法只能采用
连续流动法来测定吸附气体量的多少，而BET法既可以采用连续流动法，也可以采用容量法
来测定吸附气体量。
其关系如图所示。
连续流动法
连续流动法是相对于静态法而言，整个测试过程是在常压下进行，吸附剂是在处于连续流动的状态下被吸附。
连续流动法是在气相色谱原理的基础上发展而来，藉由热导检测器来测定样品吸附气体量的多少。
连续动态氮吸附是以氮气为吸附气，以氦气或氢气为载气,两种气体按一定比例混合，使氮气达到指定的相对压力，流经样品颗粒表面。
当样品管置于液氮环境下时，粉体材料对混合气中的氮气发生物理吸附，而载气不会被吸附，造成混合气体成分比例变化，从而导致热导系数变化，这时就能从热导检测器中检测到信号电压，即出现吸附峰。
吸附饱和后让样品重新回到室温，被吸附的氮气就会脱附出来，形成与吸附峰相反的脱附峰。
吸附峰或脱附峰的面积大小正比于样品表面吸附的氮气量的多少，可通过定量气体来标定峰面积所代表的氮气量。
通过测定一系列氮气分压P/P0下样品吸附氮气量，可绘制出氮等温吸附或脱附曲线，进而求出比表面积。
通常利用脱附峰来计算比表面积。
特点：连续流动法测试过程操作简单，消除系统误差能力强，同时具有可采用直接对比
法和BET方法进行比表面积理论计算。
容量法
容量法中，测定样品吸附气体量多少是利用气态方程来计算。
在预抽真空的密闭系统中导入一定量的吸附气体，通过测定出样品吸脱附导致的密闭系统中气体压力变化，利用气态方程P*V/T=nR换算出被吸附气体摩尔数变化。
直接对比法
直接对比法比表面积分析测试是利用连续流动法来测定吸附气体量，测定过程中需要选用标准样品(经严格标定比表面积的稳定物质)。
并联到与被测样品完全相同的测试气路中，通过与被测样品同时进行吸附，分别进行脱附，测定出各自的脱附峰。
在相同的吸附和脱附条件下，被测样品和标准样品的比表面积正比于其峰面积大小。
计算公式如下：
Sx：被测样品比表面积S0：标准样品比表面积，
Ax：被测样品脱附峰面积A0：标准样品脱附峰面积
Wx：被测样品质量W0：标准样品质量
优点：无需实际标定吸附氮气量体积和进行复杂的理论计算即可求得比表面积；测试操
作简单，测试速度快，效率高
缺点：当标样和被测样品的表面吸附特性相差很大时，如吸附层数不同，测试结果误差
会较大。
直接对比法仅适用于与标准样品吸附特性相接近的样品测量，由于BET法具有更可靠的理论依据，目前国内外更普遍认可BET法比表面积测定。
BET比表面积测定法
BET理论计算是建立在Brunauer、Emmett和Teller三人从经典统计理论推导出的多分
子层吸附公式基础上，即著名的BET方程：
P:吸附质分压P0:吸附剂饱和蒸汽压
V:样品实际吸附量Vm:单层饱和吸附量
C：与样品吸附能力相关的常数
由上式可以看出，BET方程建立了单层饱和吸附量Vm与多层吸附量V之间的数量关系，
为比表面积测定提供了很好的理论基础。
BET方程是建立在多层吸附的理论基础之上，与许多物质的实际吸附过程更接近，因此测试结果可靠性更高。
实际测试过程中，通常实测3-5组被测样品在不同气体分压下多层吸附量V，以P/P0为X轴，为Y轴，由BET方程做图进行线性拟合，得到直线的斜率和截距，从而求得Vm值计算出被测样品比表面积。
理论和实践表明，当P/P0取点在0.05-0.35范围内时，BET方程与实际吸附过程相吻合，图形线性也很好，因此实际测试过程中选点需在此范围内。
由于选取了3-5组P/P0进行测定，通常我们称之为多点BET。
当被测样品的吸附能力很强，即C值很大时，直线的截距接近于零，可近似认为直线通过原点，此时可只测定一组P/P0数据与原点相连求出比表面积，我们称之为单点BET。
与多点BET相比，单点BET
结果误差会大一些。
若采用流动法来进行BET测定，测量系统需具备能精确调节气体分压P/P0的装置，以实现不同P/P0下吸附量测定。
对于每一点P/P0下BET吸脱附过程与直接对比法相近似，不同的是BET法需标定样品实际吸附气体量的体积大小，而直接对比法则不需要。
特点：BET理论与物质实际吸附过程更接近，可测定样品范围广，测试结果准确性和可
信度高，特别适合科研及生产单位使用。
孔径(孔隙度)分布测定
气体吸附法孔径(孔隙度)分布测定利用的是毛细凝聚现象和体积等效代换的原理，即以被测孔中充满的液氮量等效为孔的体积。
吸附理论假设孔的形状为圆柱形管状，从而建立毛细凝聚模型。
由毛细凝聚理论可知，在不同的P/P0下，能够发生毛细凝聚的孔径范围是不一样的，随着P/P0值增大，能够发生凝聚的孔半径也随之增大。
对应于一定的P/P0值，存
在一临界孔半径Rk，半径小于Rk的所有孔皆发生毛细凝聚，液氮在其中填充，大于Rk的孔皆不会发生毛细凝聚，液氮不会在其中填充。
临界半径可由凯尔文方程给出了：
Rk称为凯尔文半径，它完全取决于相对压力P/P0。
凯尔文公式也可以理解为对于已发生凝聚的孔，当压力低于一定的P/P0时，半径大于Rk的孔中凝聚液将气化并脱附出来。
理论和实践表明，当P/P0大于0.4时，毛细凝聚现象才会发生，通过测定出样品在不同P/P0下凝聚氮气量，可绘制出其等温吸脱附曲线，通过不同的理论方法可得出其孔容积和孔径分布曲线。
最常用的计算方法是利用BJH理论，通常称之为BJH孔容积和孔径分布。