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BET法计算比表面积的原理和方法
BET测试法是BET比表面积测试法的简称,该方法由于是依据著名的BET理论为基础而得名.BET是三位科学家(Brunauer、Emmett和Teller)的首字母缩写,三位科学家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,成为了颗粒表面吸附科学的理论基础,并被广泛应用于颗粒表面吸附性能研究及相关检测仪器的数据处理中。
BET测试理论是根据希朗诺尔、埃米特和泰勒三人提出的多分子层吸附模型,并推导出单层吸附量Vm与多层吸附量V间的关系方程,即著名的BET方程.BET方程是建立在多层吸附的理论基础之上,与物质实际吸附过程更接近,因此测试结果更准确.通过实测3-5组被测样品在不同氮气分压下多层吸附量,以P/P0为X轴,P/V(P0-P)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在此范围内。
BET方程如下：
P/V(Pо-P)=[1/Vm×C ]﹢[﹙C-1/Vm×C﹚×﹙P/Pо﹚]
式中：P:氮气分压
P0:液氮温度下,氮气的饱和蒸汽压
V:样品表面氮气的实际吸附量
Vm:氮气单层饱和吸附量
C :与样品吸附能力相关的常数
BET实验操作程序与直接对比法相近似,不同的是BET法需标定样品实际吸附氮气量的体积大小,理论计算方法也不同.BET法测定比表面积适用范围广,目前国际上普遍采用,测试结果准确性和可信度高,特别适合科研单位使用.当被测样品吸附氮气能力较强时,可采用单点BET方法,测试速度与直接对比法相同,测试结果与多点BET法相比误差略大一点。
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