วิธีการกำหนดพื้นผิวจำเพาะของหิน การกำหนดพื้นที่ผิวจำเพาะ การติดตั้งเพื่อกำหนดพื้นที่ผิวจำเพาะโดยใช้วิธีเบด
GOST 23401-90
(สถ. SEV 6746-89)
กลุ่มบี59
มาตรฐานสถานะของสหภาพโซเวียต
ผงโลหะ
ตัวเร่งปฏิกิริยาและพาหะ การหาพื้นที่ผิวจำเพาะ
ผงโลหะ. ตัวเร่งปฏิกิริยาและพาหะ
การกำหนดพื้นที่เฉพาะ
วันที่แนะนำ 1992-01-01
ข้อมูลสารสนเทศ
1. พัฒนาและแนะนำโดย Academy of Sciences แห่ง SSR ของยูเครน
นักพัฒนา
V.N.Klimenko, V.V.Skorokhod, A.E.Kushchevsky, I.V.Uvarova, L.D.Bernatskaya, T.F.Mozol
2. ได้รับการอนุมัติและมีผลบังคับใช้โดยมติของคณะกรรมการรัฐสหภาพโซเวียตเพื่อการจัดการคุณภาพและมาตรฐานผลิตภัณฑ์ลงวันที่ 27 ธันวาคม 2533 N 3376
3. ความถี่ในการตรวจสอบ 5 ปี
4. มาตรฐานนี้สอดคล้องกับ ST SEV 6746-89 อย่างสมบูรณ์
5. แทน GOST 23401-78
6. เอกสารอ้างอิงด้านกฎระเบียบและทางเทคนิค
จำนวนรายการส่วน |
|
มาตรฐานนี้กำหนดวิธีการกำหนดพื้นที่ผิวจำเพาะของผงโลหะ ตัวเร่งปฏิกิริยา และส่วนรองรับตั้งแต่ 0.05 ถึง 1,000 ลูกบาศก์เมตร/กรัม โดยการสลายความร้อนของก๊าซ (ไนโตรเจนหรืออาร์กอน)
สาระสำคัญของวิธีนี้คือการกำหนดปริมาตรของก๊าซที่ถูกดูดซับล่วงหน้าบนพื้นผิวของตัวอย่างที่วิเคราะห์จากการไหลของส่วนผสมของก๊าซที่ใช้งาน (ไนโตรเจน-ฮีเลียมหรืออาร์กอน-ฮีเลียม) ที่อุณหภูมิของไนโตรเจนเหลว จากนั้นจึงกำจัดออกจาก ด้วยอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและการคำนวณพื้นที่ผิวจำเพาะของตัวอย่างในภายหลัง
1. วิธีการสุ่มตัวอย่าง
1. วิธีการสุ่มตัวอย่าง
1.1. ตัวอย่างนำมาตาม GOST 23148*
______________
GOST 23148-98
1.2. มวลของตัวอย่างที่จะทดสอบถูกกำหนดตามตาราง
น้ำหนักตัวอย่างกรัมไม่น้อย | พื้นผิวตัวอย่าง, ม | พื้นที่ผิวจำเพาะ m/g |
ตั้งแต่ 0.5 ถึง 1.0 รวม | ตั้งแต่ 0.05 ถึง 0.10 รวม |
|
เซนต์ 1.0" 2.0" | เซนต์ 0.1 " 1.0 " |
|
ก่อนการตรวจวัด ตัวอย่างจะถูกทำให้แห้งในเตาอบเพื่อให้มีน้ำหนักคงที่
2. อุปกรณ์
การติดตั้ง (รูปที่ 1, 2) เพื่อกำหนดพื้นที่ผิวจำเพาะประกอบด้วย 1 - กระบอกสูบที่มีฮีเลียม 2 - เกจวัดความดัน - ตาม GOST 2405* (2 ชิ้น) 3 - ตัวกรองการทำความสะอาดล่วงหน้าที่มีรูพรุน (2 ชิ้น) 4 - หน่วยผสมแก๊ส; 5 - เกจวัดความดันมาตรฐานสำหรับความดัน 0.1 MPa ตาม GOST 6521 6 - เรือ Dewar ตาม NTD พร้อมไนโตรเจนเหลวตาม GOST 9293 7 - กับดักพร้อมตัวบ่งชี้ซิลิกาเจลตาม GOST 8984 8 - เซลล์เปรียบเทียบและการวัดของเครื่องตรวจจับการนำความร้อน 9 - โพเทนชิออมิเตอร์ KSP-4 ที่มีขีด จำกัด การวัด 0-10 mV และเวลาที่ตัวชี้เคลื่อนที่ตลอดสเกลไม่เกิน 1 วินาทีตาม GOST 7164 10 - ผู้รวมระบบ; 11 - วาล์วปิด (2 ชิ้น) 12 - เครื่องวัดการไหลออกแบบมาเพื่อบันทึกความเร็วการไหลของก๊าซตั้งแต่ 0 ถึง 55 ซม. / นาที (2 ชิ้น) 13 - ก๊อกจ่าย; 14 - ตัวดูดซับ 6 (รูปที่ 1) และ 12 (รูปที่ 2) ชิ้น; 15 - เทอร์โมสตัทให้อุณหภูมิสูงถึง 400 °C; 16 - กระบอกสูบที่มีไนโตรเจนหรืออาร์กอนเกรด A ตาม GOST 10157 17 - วาล์วแปดทาง
______________
* GOST 2405-88 มีผลบังคับใช้ในอาณาเขตของสหพันธรัฐรัสเซีย - หมายเหตุของผู้ผลิตฐานข้อมูล
ประณาม.1.
โดยมีการไหลของก๊าซผสมผ่านเซลล์เครื่องตรวจจับแบบขนาน
แผนภาพการติดตั้งเพื่อกำหนดพื้นที่ผิวจำเพาะของตัวอย่าง
โดยมีการไหลของก๊าซผสมผ่านเซลล์เครื่องตรวจจับแบบขนาน
โดยมีการไหลของก๊าซผสมผ่านเซลล์เครื่องตรวจจับแบบขนาน
ประณาม.2. แผนภาพการติดตั้งเพื่อกำหนดพื้นที่ผิวจำเพาะของตัวอย่างด้วยการไหลตามลำดับของส่วนผสมของก๊าซผ่านเซลล์เครื่องตรวจจับ
เมื่อส่วนผสมของก๊าซไหลผ่านเซลล์เครื่องตรวจจับตามลำดับ
ตัวดูดซับที่มีตัวอย่างจะเชื่อมต่อเข้ากับบล็อก A และ B (รูปที่ 2) แต่ละบล็อกอาจมีตัวดูดซับตั้งแต่หนึ่งถึงหกตัวขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพที่ต้องการในการติดตั้ง
ความไวของเครื่องตรวจจับควรอยู่ระหว่าง 0.7·10 ถึง 0.8·10 mV
เครื่องชั่งห้องปฏิบัติการมีข้อผิดพลาดในการชั่งน้ำหนักไม่เกิน 0.0002 กรัม
เทอร์โมมิเตอร์ 3-A3 ตาม GOST 8624
นาฬิกาจับเวลาตาม GOST 5072
ตู้อบแห้งที่มีอุณหภูมิ (200±20) °C
บารอมิเตอร์แบบแอนรอยด์
เข็มฉีดยาทางการแพทย์ ความจุ 1 ซม.
ฮีเลียมที่มีความบริสุทธิ์พิเศษตามเอกสารด้านกฎระเบียบและทางเทคนิค
3. การเตรียมพร้อมสำหรับการควบคุม
3.1. ตรวจสอบการติดตั้งว่ามีรอยรั่วหรือไม่
ที่ทางออกแก๊สจากการติดตั้งให้ปิดวาล์วปิด 11 ทำให้เกิดแรงดันเกินในระบบ 4·10 Pa วัดโดยเกจวัดแรงดัน 5 หากความดันลดลงเกิน 20 นาที ไม่เกิน 100 Pa การติดตั้ง ถือว่าปิดผนึก
3.2.1. ส่วนผสมของอาร์กอน-ฮีเลียมหรือไนโตรเจน-ฮีเลียมที่มีความเข้มข้นของก๊าซดูดซับที่กำหนดจะถูกนำมาใช้เป็นส่วนผสมของก๊าซที่ใช้งานได้ ไฮโดรเจนแห้งสามารถใช้เป็นก๊าซพาหะได้
3.2.2. ความเข้มข้นของตัวดูดซับในส่วนผสมของก๊าซจะถูกควบคุมโดยอัตราส่วนของการไหลของก๊าซตัวพาและก๊าซตัวดูดซับ จากอัตราส่วนของความเร็วของการไหลเหล่านี้จะคำนวณความดันบางส่วนของก๊าซดูดซับ
วิธีประกอบแก๊สผสมนี้ทำให้สามารถคำนวณไอโซเทอร์มการดูดซับและการคายซับที่สมบูรณ์ของก๊าซดูดซับ และกำหนดพื้นที่ผิวจำเพาะโดยใช้ไอโซเทอร์มการดูดซับและการคายซับที่สมบูรณ์ (วิธี S. Brunauer, P. X. Emmett และวิธี BET E. Teller) .
3.2.3. อนุญาตให้รวบรวมส่วนผสมของก๊าซเบื้องต้นในกระบอกสูบเป็นเศษส่วนปริมาตร:
ดูดซับจาก 5 ถึง 10%;
ก๊าซพาหะจาก 90 ถึง 95%
ส่วนผสมถูกเตรียมบนบล็อกที่ประกอบด้วยกระบอกสูบสองกระบอกพร้อมแก๊สตัวพาและตัวดูดซับ เชื่อมต่อกันด้วยท่อทองแดงหรือทองเหลืองโดยใช้น็อตยูเนี่ยนพร้อมปะเก็นเทฟลอน และเกจวัดความดันมาตรฐานสำหรับแรงดัน 16 MPa
ต้องเก็บถังที่มีส่วนผสมของแก๊สใช้งานได้เป็นเวลา 10 วันก่อนนำไปใช้งาน
เมื่อเตรียมส่วนผสมอีกครั้ง คุณควรใช้ถังที่มีอยู่ซึ่งมีแรงดันตกค้างของส่วนผสมก๊าซใช้งาน 0.5-0.7 MPa
วิธีการประกอบแก๊สผสมที่ใช้งานได้นี้จะทำให้สามารถกำหนดพื้นที่ผิวจำเพาะได้ในจุดเดียว
3.3. การเลือกความแรงของกระแสไฟฟ้าที่เหมาะสมที่สุด
เพื่อค้นหากระแสไฟของตัวตรวจจับที่เหมาะสมที่สุด ให้ทำการทดลองควบคุมโดยเชื่อมต่อตัวดูดซับเปล่า 14 ความเร็วของการไล่ล้างการติดตั้งด้วยส่วนผสมที่ใช้งานได้นั้นตั้งไว้ (50±5) ซม./นาที หลังจากการไล่ล้าง 5 นาที แรงดันไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังเครื่องตรวจจับ โดยตั้งค่ากระแสเป็น 50 mA โดยใช้แอมป์มิเตอร์
อุณหภูมิและสัญญาณเอาต์พุตของเครื่องตรวจจับการนำความร้อนจะเสถียรภายใน 30-40 นาทีหลังจากเปิดอุปกรณ์เข้ากับเครือข่ายและก๊าซถูกส่งผ่านเซลล์ของคาทาโรมิเตอร์ กระบวนการรักษาเสถียรภาพโหมดได้รับการตรวจสอบโดยใช้โพเทนชิออมิเตอร์
หลังจากสร้างเส้นศูนย์บนเทปแผนภูมิโพเทนชิออมิเตอร์ ตัวดูดซับจะถูกจุ่มตามลำดับในขวด Dewar ที่มีไนโตรเจนเหลว และบันทึกความผันผวนของเส้นศูนย์ หลังจากที่ปากกาบันทึกกลับสู่ตำแหน่งเดิมในตัวดูดซับสุดท้าย ถัง Dewar จะถูกแทนที่ด้วยภาชนะบรรจุน้ำที่อุณหภูมิ (20±5) °C เพื่อเร่งการดูดซับ การดำเนินการนี้ซ้ำสำหรับตัวดูดซับแต่ละตัว
ค่าเบี่ยงเบนจากเส้นศูนย์เมื่อตัวดูดซับถูกแช่อยู่ในไนโตรเจนเหลวและน้ำถูกบันทึกทุกๆ 10-20 mA โดยเปลี่ยนความแรงของเครื่องตรวจจับจาก 50 เป็น 100 mA
ค่ากระแสสูงสุดที่ความผันผวนของเส้นศูนย์ไม่เกิน 30% ของสเกลโพเทนชิออมิเตอร์จะเหมาะสมที่สุด
ความไวของเครื่องตรวจจับนั้นมั่นใจได้ด้วยแรงดันไฟฟ้า 5 V ซึ่งจะต้องคงที่ระหว่างการทำงาน
3.4. การสอบเทียบก๊อกจ่าย
การติดตั้งจะต้องมีชุดก๊อกวัดแสงที่มีความจุ 0.1 0.5 และ 2.5 ซม.
การสอบเทียบก๊อกจ่ายทำได้โดยวิธีการใดๆ ที่ทราบอย่างน้อยปีละครั้ง วิธีที่พึงประสงค์สำหรับการรับรองความจุปริมาตรที่ให้โดสคือวิธีการดูดซับ-แรงโน้มถ่วง
วิธีที่ง่ายที่สุดแต่แม่นยำน้อยกว่าคือวิธีโครมาโตกราฟีพัลส์โดยใช้เข็มฉีดยาทางการแพทย์ อัตราการไหลของส่วนผสมก๊าซที่ใช้งานหรือตัวพาเมื่อตรวจสอบก๊อกจ่ายควรอยู่ที่ (50±1) ซม./นาที หลังจากการอุ่นเครื่องและสร้างเส้นศูนย์บนเทปโพเทนชิออมิเตอร์ ปริมาตรของก๊าซดูดซับที่สอดคล้องกับปริมาตรที่สอบเทียบแล้วของก๊อกจ่ายสารจะถูกฉีดเข้าไปในการไหลของแก๊สด้วยกระบอกฉีดยาทางการแพทย์ จุดสูงสุดที่กำลังพัฒนาจะถูกบันทึกไว้บนโพเทนชิออมิเตอร์และตัวประกอบ การดำเนินการฉีดตัวอย่างซ้ำ 10 ครั้ง
ต่อไป จะมีการป้อนตัวอย่างของก๊าซดูดซับโดยใช้ความสามารถในการสอบเทียบของก๊อกจ่ายสาร ในการดำเนินการนี้ เมื่อเปิดการไหลของส่วนผสมของก๊าซที่ใช้งานและก๊าซดูดซับ ให้หมุนก๊อกจ่ายเพื่อให้ปริมาตรของก๊าซดูดซับในก๊อกสูบจ่ายถูกจับโดยส่วนผสมของแก๊สที่ใช้งานและจ่ายให้กับเครื่องตรวจจับ การอ่านค่าจะถูกบันทึกโดยใช้โพเทนชิออมิเตอร์และตัวรวมระบบ การดำเนินการแนะนำตัวอย่างโดยใช้ก๊อกตวงจะทำซ้ำ 10 ครั้ง
ความแตกต่างที่อนุญาตระหว่างการวัดแบบขนานไม่ควรเกิน 3%
ความสามารถในการสอบเทียบของก๊อกจ่าย () ในหน่วยลูกบาศก์เซนติเมตรซึ่งลดลงสู่สภาวะปกติ คำนวณโดยใช้สูตร
ปริมาตรของตัวอย่างก๊าซดูดซับที่ฉีดโดยกระบอกฉีดคือที่ไหน cm;
พื้นที่เฉลี่ยของจุดสูงสุดที่กำลังพัฒนาซึ่งบันทึกโดยผู้รวมระบบเมื่อแนะนำตัวอย่างก๊าซดูดซับโดยใช้ก๊อกจ่ายสาร cm;
- ความกดอากาศ, Pa;
- พื้นที่เฉลี่ยของจุดสูงสุดที่กำลังพัฒนาซึ่งบันทึกไว้เมื่อแนะนำตัวอย่างก๊าซดูดซับด้วยเข็มฉีดยา cm;
- อุณหภูมิอากาศห้อง° C;
- ความดันปกติ
3.5. การหาความเข้มข้นของก๊าซดูดซับ (ไนโตรเจนหรืออาร์กอน) ในส่วนผสมของก๊าซทำงาน
ในกรณีที่ไม่มีหน่วยผสมแก๊ส ความเข้มข้นของก๊าซดูดซับในกระบอกสูบที่มีส่วนผสมของก๊าซทำงานจะถูกตรวจสอบตามค่าที่อ่านได้จากคาทาโรมิเตอร์ที่สอบเทียบล่วงหน้าโดยใช้วิธีการทางด้านหน้า ในกรณีนี้ ควรเชื่อมต่อกระบอกสูบกับก๊าซตัวพาและส่วนผสมของก๊าซอย่างอิสระโดยใช้วาล์วสามทางกับเซลล์ของเครื่องตรวจจับการนำความร้อน
ในการดำเนินการวิเคราะห์ การไหลของก๊าซตัวพาจะถูกส่งผ่านเซลล์ตรวจวัดและเซลล์เปรียบเทียบของเครื่องตรวจจับการนำความร้อน จนกระทั่งการอ่านค่าของเครื่องตรวจจับมีความเสถียร หลังจากสร้างเส้นศูนย์แล้ว การไหลของก๊าซตัวพาในเซลล์ตรวจวัดของโพเทนชิออมิเตอร์จะถูกแทนที่ด้วยการไหลของส่วนผสมก๊าซที่ใช้งาน ในกรณีนี้ ปากกาบันทึกจะเบี่ยงเบนไปจากตำแหน่งศูนย์ตามระยะทาง และเขียนเส้นขนานกับศูนย์
เศษส่วนปริมาตรของก๊าซดูดซับ () เป็นเปอร์เซ็นต์คำนวณโดยใช้สูตร
โดยที่ค่าสัมประสิทธิ์การสอบเทียบของเครื่องตรวจจับคือ cm คำนวณโดยสูตร
ระยะห่างระหว่างเส้นด้านหน้าและเส้นศูนย์บนเทปแผนภูมิของเครื่องบันทึก cm;
- ความเร็วเทปแผนภูมิ ซม./นาที;
- ความเร็วเชิงปริมาตรของส่วนผสมของแก๊สใช้งาน, ซม./นาที
- ปริมาตรของก๊อกจ่ายที่ปรับเทียบแล้ว ซม.
- พื้นที่เฉลี่ยของจุดสูงสุดที่กำลังพัฒนาซึ่งบันทึกโดยผู้รวมระบบเมื่อแนะนำตัวอย่างก๊าซดูดซับด้วยก๊อกจ่ายยา cm
3.6. การเตรียมตัวดูดซับ
ตัวดูดซับจะถูกล้างให้สะอาดและทำให้แห้งในเตาอบที่อุณหภูมิ (200±20) °C จากนั้นชั่งน้ำหนักโดยมีข้อผิดพลาดไม่เกิน 0.0002 กรัม โหลดตัวอย่างและชั่งน้ำหนักอีกครั้งเพื่อกำหนดมวลของตัวอย่าง ตัวดูดซับจะถูกเลือกโดยมีพื้นที่ว่างเหนือตัวอย่างน้อยที่สุดเพื่อให้ส่วนผสมของก๊าซผ่านได้ เมื่อกำหนดพื้นที่ผิวจำเพาะสูงถึง 1 ม./กรัม แนะนำให้ส่งส่วนผสมก๊าซในตัวดูดซับผ่านชั้นของเม็ดผง เพื่อป้องกันไม่ให้แป้งถูกพาออกไป จึงมีสำลีพันก้านเตรียมไว้ให้
3.7. การเตรียมเครื่องตรวจจับสำหรับการตรวจวัดและไล่แก๊สตัวอย่าง
3.7.1. การเตรียมเครื่องตรวจจับและการกำจัดก๊าซในตัวอย่างจะดำเนินการไปพร้อมๆ กัน
ในการเตรียมเครื่องตรวจจับ ส่วนผสมก๊าซที่ใช้งานจากหน่วยผสมก๊าซจะถูกส่งผ่านด้วยความเร็ว (50±1) ซม./นาที ผ่านกับดัก 7 (รูปที่ 1, 2) ระบายความร้อนด้วยไนโตรเจนเหลว ตัวดูดซับหกตัวเข้าสู่การเปรียบเทียบและ การวัดเซลล์ของเครื่องตรวจจับ 8.
หลังจากเริ่มการไล่ล้าง 5 นาที แรงดันไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังเครื่องตรวจจับ เพื่อตั้งค่ากระแสหรือแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมที่สุด เครื่องตรวจจับจะถูกให้ความร้อนในส่วนผสมของแก๊สที่ใช้งานเป็นเวลา 30 นาที 15 นาทีก่อนสิ้นสุดการอุ่นเครื่อง ให้เปิดโพเทนชิออมิเตอร์และอินทิเกรเตอร์
ความพร้อมของเครื่องตรวจจับสำหรับการใช้งานนั้นตรวจสอบโดยความเสถียรของเส้นศูนย์ซึ่งบันทึกด้วยปากกาบันทึกโพเทนชิออมิเตอร์บนเทปกราฟ
3.7.2. การกำจัดก๊าซของตัวอย่างทำได้โดยการไล่สารดูดซับ 14 ออกด้วยส่วนผสมของก๊าซที่ใช้งานเป็นเวลา 40-50 นาที อัตราการไหลถูกควบคุมโดยเครื่องวัดการไหล 12 วางเทอร์โมสตัท 15 ไว้ใต้ตัวดูดซับ และอุณหภูมิจะถูกตั้งค่าโดยคำนึงถึงความเสถียรทางความร้อนของผง แต่ต้องไม่สูงกว่า 400 °C เมื่อสิ้นสุดการไล่ก๊าซ ปากกาบันทึกจะไปที่เส้นศูนย์ และตัวอย่างจะถูกทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิ (20±5) °C
4. การวัด
4.1. ตัวดูดซับจะถูกจุ่มลงในขวด Dewar ที่มีไนโตรเจนเหลว ทีละขวด โดยเริ่มจากแก๊สตัวแรกที่ไหล เพื่อหลีกเลี่ยงการรั่วไหลของอากาศผ่านทางท่อจ่ายก๊าซ หากไม่มีอุปกรณ์อัตโนมัติสำหรับยกตัวดูดซับ ควรแช่ไว้ในไนโตรเจนเหลวด้วยความเร็วที่ฟิล์มในเครื่องวัดการไหล 12 เคลื่อนขึ้นด้านบนเท่านั้น ในระหว่างการดูดซับ ปากกาของเครื่องบันทึกโพเทนชิออมิเตอร์จะเบี่ยงเบนไปจากเส้นศูนย์ ตัวดูดซับจะถูกเก็บไว้ในไนโตรเจนเหลวจนกว่าปากกาบันทึกโพเทนชิออมิเตอร์จะกลับสู่เส้นศูนย์ กล่าวคือ จนกระทั่งเกิดสมดุลการดูดซับ (15-30 นาที ขึ้นอยู่กับก๊าซดูดซับ)
4.2. ตัวดูดซับสุดท้ายตามการไหลของก๊าซจะถูกกำจัดออกจากถัง Dewar ด้วยไนโตรเจนเหลว และจุ่มลงในถังที่มีน้ำ อุณหภูมิของน้ำในภาชนะควรอยู่ที่ (20±5) °C
ในระหว่างการดีซับพอร์ต ปากกาบันทึกจะเขียนจุดสูงสุดของการดีดูดซับบนเทปกราฟของโพเทนชิออมิเตอร์ และตัวเลขที่เป็นสัดส่วนกับพื้นที่ของจุดสูงสุดนี้จะปรากฏบนตัวรวมระบบ
การวัดการคายการดูดซึมจะดำเนินการตามลำดับสำหรับตัวอย่างที่เหลือทั้งหมด
4.3. ตัวอย่างของก๊าซดูดซับถูกนำเข้าสู่ระบบโดยใช้ก๊อกจ่ายสาร ในเวลาเดียวกัน ตัวเลขที่สอดคล้องกับพื้นที่ของจุดสูงสุดที่กำลังพัฒนาจะถูกเขียนลงบนเทปโพเทนชิออมิเตอร์และปรากฏบนตัวประกอบ ขึ้นอยู่กับความสามารถในการสอบเทียบของก๊อกตวง () เมื่อคำนวณพื้นที่ผิวจำเพาะ จะต้องคำนึงถึงความสามารถในการสอบเทียบ ซึ่งพื้นที่นั้นใกล้กับพื้นที่ที่บันทึกไว้ระหว่างการดูดซับก๊าซดูดซับจากพื้นผิวของตัวอย่างผงที่วัดได้
4.4. ในการกำหนดพื้นที่ผิวจำเพาะของสารโดยใช้วิธี BET ควรทำซ้ำการวัดตามย่อหน้าที่ 4.1 และ 4.2 ที่ความเข้มข้นที่แตกต่างกันสามถึงห้าของก๊าซดูดซับในส่วนผสมของก๊าซใช้งานภายในช่วง: 3-5; 5-7; 7-10; 10-17; 17-25% ความเข้มข้นของก๊าซดูดซับในส่วนผสมก๊าซใช้งานจะถูกควบคุมโดยหน่วยผสมตามอัตราส่วนของอัตราการไหลของปริมาตรของก๊าซดูดซับและก๊าซตัวพา
พื้นที่ผิวจำเพาะแสดงเป็นอัตราส่วนของพื้นที่ผิวทั้งหมดของร่างกายที่มีรูพรุนหรือกระจัดกระจายในสภาพแวดล้อมที่กำหนดต่อปริมาตรหรือมวล พื้นที่ผิวจำเพาะเป็นสัดส่วนกับการกระจายตัว หรือสิ่งที่เท่ากันคือแปรผกผันกับขนาดอนุภาคของเฟสที่กระจายตัว
พื้นที่ผิวจำเพาะ
ความสามารถในการดูดซับของตัวดูดซับ ประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นของแข็ง และคุณสมบัติของวัสดุกรองขึ้นอยู่กับพื้นที่ผิวจำเพาะ พื้นที่ผิวจำเพาะของถ่านกัมมันต์คือ 500-1500 ซิลิกาเจล - สูงถึง 800 เรซินแลกเปลี่ยนไอออนที่มีรูพรุนขนาดใหญ่ - ไม่เกิน 70 และสื่อดินเบาสำหรับโครมาโตกราฟีก๊าซและของเหลว - น้อยกว่า 10 m 2 /g พื้นผิวจำเพาะแสดงลักษณะการกระจายตัวของวัสดุที่เป็นผง: สารยึดเกาะแร่ สารตัวเติม เม็ดสี เชื้อเพลิงที่บด ฯลฯ ค่าของพื้นผิวจำเพาะมักจะอยู่ในช่วงตั้งแต่หนึ่งในสิบถึงหลายสิบของ m 2 /g พื้นที่ผิวจำเพาะที่วัดได้ขึ้นอยู่กับขนาดของโมเลกุลที่ถูกดูดซับ สารชนิดเดียวกันเมื่อดูดซับโมเลกุลขนาดใหญ่จะมีพื้นที่ผิวจำเพาะน้อยกว่า เมื่อดูดซับโมเลกุลขนาดเล็ก จะมีพื้นที่ผิวจำเพาะที่ใหญ่กว่า สำหรับโมเลกุลขนาดใหญ่ ดูเหมือนว่าพื้นผิวของรูพรุนขนาดเล็กซึ่งวัดจากการดูดซับของโมเลกุลขนาดเล็กนั้นไม่มีอยู่จริง ดังนั้น นอกเหนือจากพื้นที่ผิวจำเพาะแล้ว คุณลักษณะที่สำคัญของวัตถุที่มีรูพรุนก็คือการกระจายตัวของพื้นผิวรูพรุนเหนือรัศมีรูพรุน (การกระจายตัวในแนวรัศมีของรูพรุน)
การหาพื้นที่ผิวจำเพาะ
พื้นที่ผิวจำเพาะมักถูกกำหนดโดยปริมาณของก๊าซเฉื่อยที่ถูกดูดซับโดยวัสดุและโดยการซึมผ่านของอากาศของชั้นของผงหรือวัสดุที่มีรูพรุน วิธีการดูดซับช่วยให้เราได้รับข้อมูลที่น่าเชื่อถือที่สุด
วิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการกำหนดพื้นที่ผิวจำเพาะของวัสดุที่เป็นผงนั้นขึ้นอยู่กับการประเมินความสามารถในการซึมผ่านของอากาศหรือความสามารถในการดูดซับต่อก๊าซต่างๆ
วิธีการระบายอากาศขึ้นอยู่กับผลของการกรองอากาศผ่านชั้นของผงที่มีความหนาบางที่ความดันบรรยากาศ ในการกำหนดพื้นที่ผิวจำเพาะโดยใช้วิธีนี้ จะใช้เครื่องมือที่มีการออกแบบหลากหลาย เช่น PSH-2 แผนผังของอุปกรณ์ PSH-2 แสดงในรูปที่ 1 5. ตั้งอยู่ในคูน้ำ 1 ฉากกั้นที่มีรูพรุนถูกคลุมด้วยกระดาษกรองวงกลม และคิวเวตต์ถูกเติมด้วยตัวอย่างของผงทดสอบ ซึ่งชั่งน้ำหนักในสเกลทางเทคนิคด้วยความแม่นยำ 0.01 กรัม ผงถูกคลุมด้วยกระดาษกรองวงกลมที่สองและบดอัดด้วย ลูกสูบ 2. วัดความหนาของชั้นผงที่อัดแน่นโดยใช้แท่งเวอร์เนียที่ติดตั้งบนส่วนทรงกระบอกที่ยื่นออกมาของลูกสูบ และใช้มาตราส่วนมิลลิเมตรกับพื้นผิวด้านนอกของคิวเวตต์ ถอดลูกสูบออก เปิดก๊อก 4 แล้วใช้หลอดยาง 5 ใต้ชั้นของวัสดุที่กำลังทดสอบ จะมีการสร้างสุญญากาศเพียงพอที่จะยกน้ำสีขึ้นเพื่อเติมเกจวัดความดัน 3, เข้าไปในส่วนที่ขยายด้านบนของเกจวัดความดัน จากนั้นปิดก๊อก 4 และใช้นาฬิกาจับเวลา กำหนดเวลาที่ใช้เพื่อให้วงเดือนของเหลวผ่านระหว่างเครื่องหมายควบคุม 1–2 หรือ 3–4 บนท่อเกจวัดความดัน มีการวัดแบบขนานอย่างน้อยสามครั้งและสำหรับการคำนวณในภายหลังจะใช้ค่าเฉลี่ยของเวลาที่ผ่านของวงเดือนของเหลวระหว่างเครื่องหมายคู่ที่เกี่ยวข้อง: ใช้ "บน" (1–2) หรือ "ต่ำกว่า" (3–4) .
เมื่อทำการทดสอบวัสดุที่มีเนื้อละเอียด วงเดือนของเหลวจะไหลลงมาช้ามากในท่อเกจวัดความดัน และเพื่อลดระยะเวลาในการวัด จะใช้เครื่องหมายคู่บน เมื่อทำการทดสอบวัสดุที่มีเนื้อหยาบ ของเหลวในเกจวัดความดันจะตกลงอย่างรวดเร็วในช่วงแรกจนเป็นเรื่องยากที่จะวัดเวลาที่แม่นยำเพื่อให้วงเดือนเคลื่อนผ่านระหว่างเครื่องหมายด้านบน ในกรณีนี้ ให้ใช้เครื่องหมายคู่ล่าง
ส่วนที่ชั่งน้ำหนักของผงที่กำลังทดสอบ กรัม g กำหนดโดยสูตร
ที่ไหน ρ – ความหนาแน่นของวัสดุที่ทดสอบ g/cm3
พื้นผิวเฉพาะ ส, cm 2 /g คำนวณโดยสูตร
ที่ไหน เค– ค่าคงที่ของอุปกรณ์ (ค่า K สำหรับเครื่องหมายคู่ล่างและบนระบุไว้ในหนังสือเดินทางอุปกรณ์) เอ็ม –ค่าสัมประสิทธิ์ขึ้นอยู่กับความหนาของชั้นของวัสดุที่ทำการทดสอบ ลและอุณหภูมิอากาศเมื่อวัดได้ (ค่า มข้อมูลอ้างอิง); τ – เวลาที่วงเดือนของเหลวลงมาระหว่างความเสี่ยงที่เกี่ยวข้อง ก. –ส่วนที่ชั่งน้ำหนักของผงทดสอบกรัม
ข้อดีของวิธีการซึมผ่านของอากาศคือความเรียบง่ายของเครื่องมือที่ใช้และการทดสอบที่มีระยะเวลาสั้น ซึ่งทำให้สะดวกเป็นพิเศษ เช่น สำหรับการตรวจสอบกระบวนการบดละเอียดทางออนไลน์ อย่างไรก็ตาม พื้นที่ผิวจำเพาะที่วัดด้วยวิธีนี้ขึ้นอยู่กับระดับการบดอัดของผงที่ทำการทดสอบอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งในทางปฏิบัติไม่รวมถึงความเป็นไปได้ในการใช้งานเพื่อกำหนดพื้นที่ผิวจำเพาะของผงที่มีการกระจายตัวสูง ซึ่งมักจะดูดความชื้นและมาก มีแนวโน้มที่จะรวมตัวของอนุภาค ในทางปฏิบัติ โดยทั่วไปจะใช้วิธีซึมผ่านอากาศเพื่อศึกษาวัสดุที่เป็นผงซึ่งมีพื้นที่ผิวจำเพาะไม่เกิน 5,000–7000 cm 2 /g (0.5–0.7 m 2 /g)
วิธีการดูดซับใช้เพื่อศึกษาผงที่มีการกระจายตัวสูงโดยมีพื้นที่ผิวจำเพาะตั้งแต่ 0.5 ถึง 1,000 ม.2 /กรัม หากวางวัตถุที่เป็นของแข็ง เช่น ถ่านหิน ในพื้นที่ปิดซึ่งเต็มไปด้วยก๊าซหรือไอน้ำที่ความดันหนึ่ง วัตถุที่เป็นของแข็งจะเริ่มดูดซับก๊าซและมวลของมันจะเพิ่มขึ้น และความดันของก๊าซจะลดลง หลังจากนั้นสักพัก ความดันจะคงที่และน้ำหนักตัวจะหยุดเพิ่มขึ้น ตามกฎของก๊าซในอุดมคติ หากทราบปริมาตรของภาชนะและวัตถุที่เป็นของแข็ง ก็เป็นไปได้ที่จะคำนวณปริมาณของก๊าซ (หรือไอ) ที่จำเป็นสำหรับการก่อตัวของโมเลกุลเดี่ยวดูดซับอิ่มตัวโดยอิงจากความดันที่ลดลง ชั้นบนพื้นผิวของอนุภาควัสดุ เช้า- ตามขนาด เช้าและจากพื้นที่ครอบครองโดยก๊าซดูดซับหนึ่งโมเลกุลในชั้นดังกล่าวสามารถคำนวณพื้นที่ผิวจำเพาะของวัสดุที่กำลังศึกษาได้
ขนาด เช้ามีหน่วยเป็นโมล คำนวณโดยใช้สมการไอโซเทอร์มการดูดซับของ S. Brunauer, P. X. Emmett และ E. Teller (สมการ BET) ซึ่งมีรูปแบบอยู่ในรูปเส้นตรง
ที่ไหน เช้า– ปริมาณก๊าซที่ถูกดูดซับที่ความดันสมดุล อาร์ผีเสื้อกลางคืน; ป.ส– ความดันไอก๊าซอิ่มตัวที่อุณหภูมิของการทดลอง กับ -พลังงานคงที่
สมการ BET ใช้ได้ในช่วงของค่า พี/พีจาก 0.05 ถึง 0.35
ในพิกัด “พี/เอ (พี เอส –พี) – พี/พี”ไอโซเทอร์มการดูดซับตามสูตรข้างต้นแสดงเป็นเส้นตรง ซึ่งความชันเท่ากับ ( С–1)/(А ม ∙С)และส่วนที่ตัดบนแกนพิกัดจะเท่ากับ 1/(ม. ∙S)ได้มีการกำหนดมูลค่าแล้ว เช้าในราคาที่แตกต่างกัน ปเพื่อให้ได้ข้อมูลที่จำเป็นในการสร้างไอโซเทอร์มของการดูดซับ และเพื่อกำหนดค่าตามนั้น เช้า.
การวัดจะดำเนินการโดยใช้เครื่องมือที่ส่วนใหญ่มักใช้การดูดซับไนโตรเจนที่จุดเดือด (78 K) น้ำหนักตัวอย่างจะขึ้นอยู่กับพื้นที่ผิวจำเพาะที่คาดไว้ และจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 0.03 ถึง 0.15 กรัม ยิ่งพื้นผิวมีขนาดใหญ่ น้ำหนักตัวอย่างก็จะยิ่งน้อยลง ก่อนที่จะวัดไอโซเทอร์มของการดูดซับ สารที่ถูกดูดซับทางกายภาพก่อนหน้านี้ทั้งหมดจะถูกกำจัดออกจากพื้นผิวของตัวดูดซับ ทำได้ดีที่สุดโดยการปั๊มในสุญญากาศสูง ในการกำจัดสารที่ถูกดูดซับทางกายภาพออกจากรูพรุนที่แคบที่สุด (ตัวดูดซับที่มีรูพรุนขนาดเล็กที่สุด) จะต้องทำการปั๊มที่อุณหภูมิ 350–400 o C
การวัดพื้นที่ผิวจำเพาะดำเนินการโดยการจ่ายก๊าซไนโตรเจนที่อุณหภูมิไนโตรเจนเหลว พื้นที่ผิวจำเพาะของตัวอย่างคำนวณจากมวลของตัวอย่าง ปริมาตรของเซลล์ตรวจวัดที่มีและไม่มีตัวอย่าง และปริมาณก๊าซที่ตัวอย่างดูดซับ
ผลลัพธ์ที่ได้จากวิธีการดูดซับจะให้ภาพที่สมบูรณ์ที่สุดของมูลค่าที่แท้จริงของพื้นที่ผิวจำเพาะของวัสดุที่กำลังศึกษา เนื่องจากพวกเขา (ไม่เหมือนกับผลลัพธ์ที่ได้รับ เช่น โดยวิธีการซึมผ่านของอากาศ) บันทึกไม่เพียงแต่ พื้นผิว "ภายนอก" ของอนุภาค แต่ยังรวมถึงพื้นผิวที่เกิดจากความพรุนภายในของอนุภาคด้วย เห็นได้ชัดว่าการเปรียบเทียบค่าพื้นที่ผิวจำเพาะของวัสดุสามารถทำได้เฉพาะเมื่อมีการวัดโดยใช้วิธีเดียวกันเท่านั้น
มีวิธีการทั้งทางตรงและทางอ้อมในการกำหนดรูปร่างของอนุภาค วิธีการโดยตรง ได้แก่ กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง (รูปที่ 1) และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (รูปที่ 2)
รูปที่ 1– ภาพที่ได้จากกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง
รูปที่ 2– ภาพที่ได้จากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน
วิธีการทางอ้อม ได้แก่ วิธีการกระเจิงแสงและการวัดทางรีโอโลยี
วิธีการกระเจิงแสง ใช้ในการประเมินรูปร่างและขนาดอนุภาคของผงโมโนดิสเพอร์ส สำหรับระบบโพลีดิสเพอร์ซ จำเป็นต้องมีการแยกส่วนเบื้องต้น การกำหนดรูปร่างของอนุภาคโดยวิธีการกระเจิงแสงจะดำเนินการโดยความเข้มของแสงที่กระเจิงของความยาวคลื่นที่กำหนด โดยการประเมินสเปกตรัมของแสงที่กระเจิง หรือโดยความสามารถในการโพลาไรซ์ของแสงที่กระเจิงที่ความยาวคลื่นที่กำหนด รูปร่างของอนุภาคคอลลอยด์สามารถกำหนดได้โดยวิธีการกระเจิงแสงโดยใช้อัลตราไมโครสโคป หากอนุภาคไม่สมมาตร แสดงว่าอนุภาคมีความสว่างที่แปรผันได้ อนุภาครูปลูกบอลมีความสว่างคงที่
วิธีรีโอโลยี
การระบุรูปร่างของอนุภาคขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่าระบบการกระจายตัวที่มีความเสถียรในการรวมตัวแบบเจือจางไม่ได้สร้างโครงสร้าง ดังนั้นคุณสมบัติทางรีโอโลยีจึงใกล้เคียงหรือคล้ายกับคุณสมบัติของตัวกลางการกระจายตัว การขึ้นอยู่กับความหนืดของระบบเหล่านี้กับความเข้มข้นของเฟสการกระจายตัวนั้นเป็นเส้นตรงและอธิบายโดยสมการของไอน์สไตน์:
(1)
ที่ไหน η 0 – ความหนืดของตัวกลางการกระจายตัว φ f – เศษส่วนปริมาตรของเฟสกระจาย α – ค่าสัมประสิทธิ์รูปร่างของอนุภาค
โดยการพึ่งพาอาศัยกัน η
=ฉ(φ
ฉ ) กำหนดค่าของสัมประสิทธิ์ α
และได้ข้อสรุปเกี่ยวกับรูปร่างของอนุภาค (ภาพที่ 3)
.
รูปที่ 3– เพื่อกำหนดรูปร่างของอนุภาคโดยใช้สมการความหนืดของไอน์สไตน์
ตารางที่ 1 แสดงพารามิเตอร์หลักของรูปร่างอนุภาค
ตารางที่ 1– พารามิเตอร์พื้นฐานของรูปร่างอนุภาค
วิธีการดูดซับและจลน์ศาสตร์ใช้เพื่อกำหนดพื้นที่ผิวจำเพาะ วิธีการดูดซับ
ขึ้นอยู่กับการกำหนดปริมาตรหรือมวลของสารที่ถูกดูดซับบนพื้นผิวและสร้างชั้นโมเลกุลเดี่ยว ก๊าซ ของเหลว และของแข็งถูกใช้เป็นตัวดูดซับ วิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือวิธีการดูดซับก๊าซและวิธีการดูดซับสารลดแรงตึงผิวจากสารละลาย ข้อมูลการทดสอบได้รับการประมวลผลตามทฤษฎี BET
วิธีจลนศาสตร์
จะขึ้นอยู่กับการวัดความต้านทานต่อการกรองอากาศหรือก๊าซผ่านชั้นของผง การกรองจะดำเนินการที่ความดันบรรยากาศหรือภายใต้สุญญากาศ
– Egorova, E.V. ปรากฏการณ์พื้นผิวและระบบการกระจายตัว: หนังสือเรียน เบี้ยเลี้ยง / EV Egorova, Yu.V. โปเลนอฟ // อีวาน เทคโนโลยีเคมีของรัฐ มหาวิทยาลัย - อิวาโนโว 2551 - 84 น.
– มิเคียวา, E.V. ปรากฏการณ์พื้นผิวและระบบการกระจายตัว เคมีคอลลอยด์ รวบรวมตัวอย่างและปัญหา / E.V. มิเคียวา, N.P. พิกุล, S.N. Karbainova // หนังสือเรียนสำหรับนักเรียน KhTF, FTF, EEF, IGND และ IDO – ตอมสค์: สำนักพิมพ์ TPU, 2551 – 116 หน้า
"Belov, V.V. การใช้คอมพิวเตอร์ในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ เทคนิค และการศึกษา: หนังสือเรียน / V.V. Belov, I.V. Obraztsov, V.K. Ivanov, E.N. Konoplev // ตเวียร์: TvSTU, 2015 . 108 วิ"
นอกเหนือจากวิธีการดังกล่าวในการกำหนดพื้นผิวจำเพาะของหิน (ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบแกรนูโลเมตริก ความพรุน และการซึมผ่านของหิน) ยังมีวิธีการต่อไปนี้ในการประมาณค่าพารามิเตอร์นี้: การกรองซึ่งขึ้นอยู่กับการวัดความต้านทานต่อการไหลผ่านส่วนที่มีรูพรุนของการทำให้บริสุทธิ์ อากาศ; การดูดซับรวมทั้งวิธีการระบุอะตอมด้วย
วิธีการกำหนดพื้นที่ผิวจำเพาะของตัวกลางที่มีรูพรุนโดยอิงจากการใช้ระบบการไหลเวียนของอากาศแบบ Poiseuille ผ่านวัตถุที่ทำการศึกษา [เช่น ขึ้นอยู่กับการใช้สูตรเช่น (1.35)] ใช้ได้กับการประเมินพื้นผิวของตัวกลางที่เป็นเนื้อเดียวกันที่มีเนื้อหยาบเท่านั้น ความกว้างของรูพรุนซึ่งมากกว่าเส้นทางอิสระเฉลี่ยของโมเลกุลอากาศมาก ในกรณีนี้ไม่จำเป็นต้องคำนึงถึงก๊าซที่เลื่อนไปตามผนังรูพรุน การเคลื่อนที่ของก๊าซในตัวกลางที่มีรูพรุนที่กระจายตัวอย่างประณีตนั้นได้รับการอำนวยความสะดวกอย่างมีนัยสำคัญโดยการเลื่อนของโมเลกุลไปตามผนังของรูพรุน และความต้านทานของตัวกลางที่มีพื้นที่ผิวจำเพาะสูงต่อการเคลื่อนที่ของก๊าซผ่านนั้นบางครั้งก็น้อยกว่าอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับ ซึ่งคำนวณโดยใช้สูตรเช่น (1.35) ซึ่งไม่คำนึงถึงการเลื่อนของแก๊สไปตามผนัง ดังนั้นในกรณีนี้ จึงเป็นไปได้ที่จะใช้วิธีการตามการวัดความต้านทานต่อการไหลผ่านอากาศบริสุทธิ์ที่มีรูพรุนในระบบการปกครอง Knudsen ซึ่งมีแนวโน้มที่จะมีลักษณะการแพร่กระจายมากกว่า ระบบการปกครองของ Knudsen เกิดขึ้นเมื่อช่องเปิดของรูพรุนสูงสุดน้อยกว่าเส้นทางอิสระของโมเลกุลก๊าซ ในกรณีนี้ การชนกันระหว่างโมเลกุลจะเกิดได้ยาก (เมื่อเทียบกับการชนกับผนังรูพรุน) การขึ้นอยู่กับอัตราการไหลของก๊าซโมลาร์บนพื้นที่ผิวจำเพาะและพารามิเตอร์อื่น ๆ แสดงด้วยความเท่าเทียมกัน
โดยที่ SUD คือพื้นผิวจำเพาะของตัวอย่าง m2/m3 Q คือจำนวนกิโลโมลของอากาศที่ไหลผ่านพื้นที่หน้าตัดของตัวกลางที่มีรูพรุนที่มีความหนา 1 ตารางเมตร x (เป็นเมตร) ใน 1 วินาทีที่ความแตกต่างของความดัน? p (เป็น Pa) M - น้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์ อากาศ กก./กิโลเมตร; R - ค่าคงที่ของก๊าซสากล, J/ (kmol - องศา); T คืออุณหภูมิของการทดลอง °C
เพื่อกำหนดพื้นผิวจำเพาะของวัตถุที่มีรูพรุนตามผลลัพธ์ของการวัดโหมดการกรอง Knudsen อุปกรณ์พิเศษจึงได้รับการออกแบบ
หินที่ประกอบเป็นชั้นหินจะเต็มไปด้วยตัวกลางที่เป็นของเหลว ได้แก่ น้ำและน้ำมัน พื้นที่ผิวจำเพาะ (เช่น ดินเหนียวและหินอื่นๆ) สามารถเปลี่ยนแปลงได้ภายใต้อิทธิพลของสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำ และวิธีการวัด "แห้ง" อาจไม่สอดคล้องกับสภาพที่แท้จริงของการเกิดหินในสภาพธรรมชาติเสมอไป
พื้นที่ผิวจำเพาะของตัวกลางที่มีรูพรุนในสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำมักจะถูกกำหนดโดยวิธีการดูดซับสีย้อมหรือโดยการวัดพื้นผิวโดยใช้ตัวติดตามกัมมันตภาพรังสี พื้นที่ผิวของแร่ธาตุ Syd คำนวณโดยจำนวนโมเลกุลของตัวบ่งชี้กัมมันตภาพรังสีที่ถูกดูดซับโดยตัวกลางที่มีรูพรุนและโดยพื้นที่ต่ออะตอมของสารกัมมันตรังสีที่กำหนดบนพื้นผิวของคริสตัล:
โดยที่ bm คือจำนวนโมล (อะตอม) ของสารที่เกี่ยวข้องกับสถานะของแข็ง 1 กรัม u คือพื้นที่ต่ออะตอมของสารที่กำหนดบนพื้นผิวของผลึก (ค่าของมันเป็นที่รู้จักจากสารหลายชนิด) N คือหมายเลขของอาโวกาโดร
ปริมาณของไอออนกัมมันตภาพรังสีที่ดูดซับโดยสารเมื่อถูกแช่ในสารละลายจะถูกกำหนดโดยการลดลงของกิจกรรมของสารละลายกรองเนื่องจากการดูดซับของอะตอมที่มีป้ายกำกับโดยเฟสของแข็ง
วิธีการดูดซับมีความแม่นยำเป็นพิเศษเนื่องจากพื้นผิวของตัวกลางที่มีรูพรุนถูกวัดด้วยวัตถุขนาดเล็กเช่นโมเลกุลของสารดูดซับที่เรียงรายอยู่
มุมมอง มีรูพรุนปานกลาง ขึ้นอยู่กับปริมาณของสารดูดซับ (เช่นจำนวนโมเลกุลของสาร) และพื้นที่ต่ออะตอมของสารนี้ พื้นที่ผิวจำเพาะของตัวกลางที่มีรูพรุนจะถูกคำนวณ
วิธีการดูดซับเพื่อศึกษาพื้นที่ผิวจำเพาะของตัวกลางที่มีรูพรุนต้องใช้อุปกรณ์ที่ซับซ้อนและนักแสดงที่มีคุณสมบัติสูง ดังนั้นให้เข้าห้องแล็ป ในฟิสิกส์ของอ่างเก็บน้ำน้ำมัน พื้นผิวหินนี้มักจะได้รับการประเมินโดยวิธีการกรอง
ตามผลการวัด F.I. พื้นที่เฉพาะของ Kotyakhova แกนแตกต่างกันไปตั้งแต่ 38,000 ถึง 113,000 m2/m3