BET原理.doc

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BET原理

比表面积是指1g固体物质的总表面积，即物质晶格内部的内表面积和晶格外部的外表面积之和。

BET法的原理是物质表面（颗粒外部和内部通孔的表面）在低温下发生物理吸附，目前被公认为测量固体比表面的标准方法。

BET法测定比表面是以氮气为吸附质，以氦气或氢气作载气，两种气体按一定比例混合，达到指定的相对压力，然后流过固体物质。

当样品管放入液氮保温时，样品即对混合气体中的氮气发生物理吸附，而载气则不被吸附。

这时屏幕上即出现吸附峰。

当液氮被取走时，样品管重新处于室温，吸附氮气就脱附出来，在屏幕上出现脱附峰。

最后在混合气中注入已知体积的纯氮，得到一个校正峰。

根据校正峰和脱附峰的峰面积，即可算出在该相对压力下样品的吸附量。

改变氮气和载气的混合比，可以测出几个氮的相对压力下的吸附量，从而可根据BET公式计算比表面。

BET公式：

式中，P——氮气分压，（Pa），P0——吸附温度下液氮的饱和蒸气压，（Pa）

Vm——样品上形成单分子层需要的气体量，（mL），V——被吸附气体的总体积，（mL）

C——与吸附有关的常数。

以对作图可得一直线，其斜率为,截距为,由此可得：

若已知每个被吸附分子的截面积，可求出被测样品的比表面，即：

式中，Sg——被测样品的比表面，m2/g，NA——阿佛加得罗常数（6.02×1023），

Am——氮分子等效最大横截面积，（密排六方理论值=0.162nm2），

W——被测样品质量，g，Vm——标准状态下氮气分子单层饱和吸附量，ml

用BET法测定比表面，最常用的吸附质是氮气，吸附温度在其液化点（－195℃）附近。

吸附温度在氮气液化点附近。

低温可以避免化学吸附。

相对压力控制在0.05～0.35之间，低于0.05时，氮分子数离多层吸附的要求太远，不易建立吸附平衡，高于0.35时，会发生毛细凝聚现象，丧失内表面，妨碍多层物理吸附层数的增加，因而破坏了吸附平衡。