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BET法計算比表面積的原理和方法
閱讀：854 發(fā)布時間：2023-11-9
BET測試法是BET比表面積測試法的簡稱,該方法由于是依據(jù)著名的BET理論為基礎(chǔ)而得名.BET是三位科學家(Brunauer、Emmett和Teller)的首字母縮寫,三位科學家從經(jīng)典統(tǒng)計理論推導出的多分子層吸附公式基礎(chǔ)上,即著名的BET方程,成為了顆粒表面吸附科學的理論基礎(chǔ),并被廣泛應用于顆粒表面吸附性能研究及相關(guān)檢測儀器的數(shù)據(jù)處理中。
BET測試理論是根據(jù)希朗諾爾、埃米特和泰勒三人提出的多分子層吸附模型,并推導出單層吸附量Vm與多層吸附量V間的關(guān)系方程,即著名的BET方程.BET方程是建立在多層吸附的理論基礎(chǔ)之上,與物質(zhì)實際吸附過程更接近,因此測試結(jié)果更準確.通過實測3-5組被測樣品在不同氮氣分壓下多層吸附量,以P/P0為X軸,P/V(P0-P)為Y軸,由BET方程做圖進行線性擬合,得到直線的斜率和截距,從而求得Vm值計算出被測樣品比表面積.理論和實踐表明,當P/P0取點在0.05~0.35范圍內(nèi)時,BET方程與實際吸附過程相吻合,圖形線性也很好,因此實際測試過程中選點在此范圍內(nèi)。
BET方程如下：
P/V(Pо-P)=[1/Vm×C ]﹢[﹙C-1/Vm×C﹚×﹙P/Pо﹚]
式中：P:氮氣分壓
P0:液氮溫度下,氮氣的飽和蒸汽壓
V:樣品表面氮氣的實際吸附量
Vm:氮氣單層飽和吸附量
C :與樣品吸附能力相關(guān)的常數(shù)
BET實驗操作程序與直接對比法相近似,不同的是BET法需標定樣品實際吸附氮氣量的體積大小,理論計算方法也不同.BET法測定比表面積適用范圍廣,目前國際上普遍采用,測試結(jié)果準確性和可信度高,特別適合科研單位使用.當被測樣品吸附氮氣能力較強時,可采用單點BET方法,測試速度與直接對比法相同,測試結(jié)果與多點BET法相比誤差略大一點。