物理吸附儀的基本單元器件是壓力傳感器以及用以真空、吸附質(zhì)氣和隔離樣品的閥，樣品管，液氮恒溫浴和儲(chǔ)氣罐。由他們構(gòu)成溫控單元、測(cè)壓?jiǎn)卧?、真空系統(tǒng)、樣品管、貯氣器及歧管系統(tǒng)。來(lái)自貯氣器的吸附質(zhì)氣進(jìn)入樣品管和平衡管，樣品管側(cè)的樣品壓力傳感器對(duì)因樣品吸附氣體引起的樣品管中壓力下降感應(yīng)，并引發(fā)伺服閥開(kāi)閉以維持恒壓，位于樣品管和平衡管之間的傳感器檢測(cè)兩管之間的壓力差，并觸發(fā)另一伺服去平衡兩管壓力。通過(guò)壓力傳感器監(jiān)測(cè)兩貯氣器之間壓力，并判定樣品吸附的氣體量。此吸附量實(shí)際上經(jīng)測(cè)量的壓力值與包括歧管在內(nèi)的死空間體積計(jì)算得到。
物理吸附儀與10年前相比，主機(jī)及脫氣單元基本沒(méi)有變化，僅自控性能更為、更加小型化，測(cè)試數(shù)據(jù)更加。特別體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)控制、特別是數(shù)據(jù)處理的軟件功能以及死體積計(jì)算方面。
按照物理吸附儀表面與吸附質(zhì)分子間作用力的不同，吸附可分為物理吸附及化學(xué)吸附兩種。
對(duì)于物理吸附儀，吸附劑和吸附質(zhì)之間通過(guò)分子間力(也稱“范得華”力)相互吸引發(fā)生吸附現(xiàn)象。在化學(xué)吸附中，被吸附的分子與吸附劑表面的原子發(fā)生化學(xué)作用，在吸附劑和吸附質(zhì)之間會(huì)發(fā)生電子轉(zhuǎn)移、原子重排或化學(xué)鍵的破壞與生成等現(xiàn)象。在我們研究的壓縮空氣吸附干燥范圍內(nèi)發(fā)生的是物理吸附儀。物理吸附儀有下列特點(diǎn):
1、吸附作用力小，被吸附的氣體分子比較容易重返氣相—即比較容易“脫附”(又稱“解吸”)；
2、一般說(shuō)來(lái)，物理吸附的過(guò)程是可逆的，幾乎不需要活化能(即使需要也很小)，吸附和脫附的速度都很快，即可認(rèn)為，吸附劑與吸附質(zhì)一經(jīng)接觸，立即發(fā)生吸附作用；
3、所有的吸附過(guò)程都是放熱反應(yīng)，物理吸附放出的“吸附熱”比化學(xué)吸附要少得多，其熱量接近吸附質(zhì)液體狀態(tài)下的汽化熱或氣體狀態(tài)時(shí)的冷凝熱；
4、物理吸附儀沒(méi)有選擇性，即任何固體都可以吸附任何氣體，僅在于吸附量的不同而已(吸附量太小的吸附作用沒(méi)有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值)；
5、物理吸附與凝聚有關(guān)，因此必然只有在低于被吸附物質(zhì)的沸點(diǎn)時(shí)才能進(jìn)行。
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