МЕТОДЫ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Цель работы заключается в систематизации информации, содержащейся в научных публикациях, патентах, в сети Интернет о методах и устройствах измерения удельной поверхности дисперсных материалов, классификации методов измерения, рассмотрении их физических основ, а также в проведении сравнительного анализа метрологических характеристик и математических моделей измерения удельной поверхности. Патентный поиск показал, что в описываемых изобретениях в качестве газа-адсорбата используется азот или аргон, а в качестве газа-носителя - инертный газ (гелий). Для достижения оптимальной температуры адсорбции в качестве хладагента используется жидкий азот. Анализ серийно выпускаемых моделей свидетельствует о том, что значительная часть анализаторов работает на основе метода низкотемпературной адсорбции газа (БЭТ), и лишь малую часть составляют методы газопроницаемости с ограниченным диапазоном измерения удельной поверхности материалов. Самым применяемым остается лабораторный метод низкотемпературной адсорбции газов (БЭТ или МТД). Однако при многочисленности серийно выпускаемых анализаторов, у них имеется принципиально общая динамическая характеристика - длительное время анализа в связи с тем, что процессы адсорбции при отрицательных температурах протекают медленно. Такие скорости получения информации неприемлемы для автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУТП), так как не позволяют качественно им управлять. Поиск и разработка быстродействующего анализатора для определения удельной поверхности остается актуальной.

удельная поверхность, адсорбция, анализатор, метод БЭТ, микроскопический метод, метод газопроницаемости, автоматизированная система управления технологическим процессом

1. Langmuir I. The adsorption of gases on plane surfaces of glass, mica and platinum // Journal of the American Chemical Society. 1918. V. 40, N 9. P. 1361-1403.

2. Карнаухов А.П. Адсорбция. Текстура дисперсных и пористых материалов. Новосибирск: Наука. Сиб. предприятие РАН, 1999. 470 с.

3. Дерягин Н.Н. Захаваева Б.В., Талаев М.В., Филипповский В.В. Определение удельной поверхности порошкообразных тел по сопротивлению фильтрации разреженного воздуха. М.: Изд-во АН СССР, 1957. 50 с

4. Вячеславов А.С., Ефремова М.Е. Определение площади поверхности и пористости материалов методом сорбции газов: методическая разработка. М.: МГУ, 2011. 65 с.

5. Brunauer S., Emmett P. H., Teller E. Adsorption of gases in multimolecular layers // J. Am. Chem. Soc. 1938. V. 60. P. 309-319.

6. Farha O.K., Eryazici I., Jeong N.C., Hauser B.G., Wilmer C.E., Sarjeant A.A., Snurr R.Q., Nguyen S.T., Yazaydın A.Ö., Hupp J.T. Metal-Organic Framework Materials with Ultrahigh Surface Areas: Is the Sky the Limit? // J. Am. Chem. Soc. 2012. V. 134, N 36. P. 15016-15021

7. Пат. N 2150101, Российская Федерация. Способ определения удельной поверхности и устройство для его осуществления / Н.Н. Бобров. Опубл. 27.05.2000.

8. Пат. N 2045033, Российская Федерация. Способ определения удельной поверхности твердых материалов / В.К. Кондратов. Опубл. 27.09.1995.

9. Пат. N 2045054, Российская Федерация. Способ определения структурных характеристик пористых проводящих материалов / Л.П. Лазарева, В.В. Хабалов, В.И. Сафин. Опубл. 27.09.1995.

10. Пат. N 2196319, Российская Федерация. Способ измерения удельной поверхности дисперсных и пористых материалов / А.Н. Белов, Л.П. Кирюшин, А.С. Леонов, П.П. Липишанов. Опубл. 10.01.2003.

11. Пат. N 2569347, Российская Федерация. Способ измерения удельной поверхности материалов / В.П. Исаков, И.Э. Галев., Е.Н. Любезнова, Е.Н. Федоров. Опубл. 20.11.2015.

12. Пат. N 2537750, Российская Федерация. Максимов И. И., Алексеев В. В., Максимов В. И. Аэродинамический способ определения удельной поверхности конденсированной фазы, удельной поверхности твердой фазы и потенциала влаги пористых материалов. Опубл. 10.01.2015

13. Пат. N 2248553, Российская Федерация. Демидов М.Б., Титов В.П., Ванин Е.А. Способ измерения удельной поверхности дисперсных и пористых материалов и устройство для его осуществления. Опубл. 20.03.2005

14. Пат. N 2230308, Российская Федерация. Сироткин В.М., Сироткин В.В. Аэродинамический способ определения удельной поверхности конденсированной фазы, удельной поверхности твердой фазы и потенциала влаги пористых материалов. Опубл. 10.06.2004