คุณลักษณะดังกล่าวสามารถประมาณได้หลายวิธีจากไอโซเทอร์มของการคายการดูดซึม Brockhoff และ Lineen ให้การทบทวนโดยละเอียดเกี่ยวกับปัญหานี้ นอกจากเทคนิคที่ใช้แรงงานเข้มข้นในการวัดไอโซเทอร์มของการดูดซับอย่างแม่นยำแล้ว วิธีการส่วนใหญ่ยังเกี่ยวข้องกับการคำนวณแยกกันสำหรับช่วงไอโซเทอร์มที่เป็นปัญหาจำนวนมาก อย่างไรก็ตาม ด้วยวิธีการวัดและการออกผลลัพธ์ที่ได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ ความสามารถในการประมวลผลข้อมูลที่ได้รับและคอมไพล์โปรแกรมสำหรับการคำนวณขนาดรูพรุนบนคอมพิวเตอร์ งานดังกล่าวจึงง่ายขึ้นอย่างมาก

ขณะนี้มีเครื่องมือทางการค้าสองประเภทที่พร้อมใช้สำหรับการวัดประเภทนี้ คนหนึ่งใช้ระบบสุญญากาศเหมือนวิธีเดิม

BET (เครื่องมือ Micromeritics) และอีกเครื่องหนึ่งคือระบบการไหลของก๊าซ (Quantachrome instruments) สามารถวัดไอโซเทอร์มที่มีจุดสมดุล 10-15 จุดได้ภายในไม่กี่ชั่วโมง และสามารถรับค่าพื้นที่ผิวจำเพาะและการกระจายขนาดรูพรุนได้ค่อนข้างเร็ว

ในช่วงศตวรรษที่ผ่านมา มีการพัฒนาการประมาณทางคณิตศาสตร์ต่างๆ เพื่อคำนวณการกระจายขนาดรูพรุน

วิธีการส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการสร้างเส้นโค้ง t* เนื่องจากจำเป็นต้องคำนึงถึงข้อเท็จจริงที่ว่าการดูดซับเกิดขึ้นบนพื้นผิวที่ค่อนข้างเรียบโดยไม่มีรูพรุน และฟิล์มดูดซับจะกลายเป็นชั้นโมเลกุลหลายชั้นหนาก่อนที่ความดันไอจะถึงค่า p/po = 1D สอดคล้องกับการก่อตัวของของเหลว เห็นได้ชัดว่าในฟิล์มหนาที่ประกอบด้วยหลายชั้นคุณสมบัติของไนโตรเจนจะไม่เหมือนกับของเหลวปกติ ดังที่กล่าวไปแล้ว การกำหนดขนาดรูพรุนไม่เพียงแต่ต้องใช้สมการเคลวินในการคำนวณขนาดของรูพรุนที่เติมไนโตรเจนเหลวซึ่งมีคุณสมบัติของของเหลวปกติเท่านั้น แต่ยังต้องมีความรู้เกี่ยวกับความหนาของฟิล์มดูดซับบน พื้นผิวด้านในรูขุมขนยังไม่เต็มไปด้วยไนโตรเจน

เพื่อให้ได้ข้อมูลการทดลองที่คำนึงถึงความหนาของฟิล์ม ซิลิกาที่อยู่ระหว่างการศึกษาต้องไม่มีไมโครพอร์ แฮร์ริสและซิงห์ศึกษาตัวอย่างซิลิกาจำนวนหนึ่ง (โดยมีพื้นที่ผิวจำเพาะน้อยกว่า 12 ตารางเมตร/กรัม) และแสดงให้เห็นความเป็นไปได้ในการวาดไอโซเทอร์มโดยเฉลี่ยเหนือตัวอย่างที่พวกเขาตรวจสอบในรูปแบบของการพึ่งพา vjvm บนท่อ . อย่างไรก็ตาม ตั้งแต่นั้นมา มีการศึกษาจำนวนมากเกี่ยวกับซิลิกาที่ไม่มีรูพรุนที่สอดคล้องกันเพื่อกำหนดค่า t อย่างถูกต้อง Bebris, Kiselev และ Nikitin “เตรียมซิลิกาที่มีรูพรุนกว้างที่เป็นเนื้อเดียวกันมากโดยไม่มีไมโครพอร์ โดยการอบซิลิการมควัน (ละอองลอย) ด้วยความร้อนในไอน้ำที่อุณหภูมิ 750 ° C เพื่อให้ได้ซิลิกาที่ระบุโดยมีพื้นที่ผิวจำเพาะประมาณ 70-80 m2/g และรูพรุนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 400 A ค่าความหนาของฟิล์มที่ยอมรับโดยทั่วไป t สำหรับค่าต่างๆ ของ p!rho เมื่อใช้ไนโตรเจนนั้นขึ้นอยู่กับข้อมูลจาก Lippens, Linsen และ de Boer และ de Boer , ลินเซ่น และ โอซินด้า.

ในตาราง 5.4 แสดงค่า ^-ทั่วไป ขึ้นอยู่กับ p/p0 สมการต่อไปนี้ช่วยให้คำนวณความหนาของฟิล์มได้โดยใช้ข้อมูลที่เผยแพร่ส่วนใหญ่โดยอิงตามค่า t เฉลี่ยที่ความดัน p/po ที่สูงกว่า 0.3:

T_ 4.58 ~ Mg/V/>o)I/3

ตารางที่ 5.4 ความดันบางส่วนของไนโตรเจนและความหนาของฟิล์มของไนโตรเจนที่ถูกดูดซับบนพื้นผิวที่ไม่มีรูพรุนที่อุณหภูมิ - 195°C (ตามข้อมูล)

ตามที่ Brockhoff และ Linsen อธิบายไว้ นักวิจัยจำนวนมากได้มีส่วนร่วมในการพัฒนาวิธีการคำนวณการกระจายขนาดรูพรุนจากไอโซเทอร์มของการดูดซับ แนวทางดั้งเดิมและสมการทั่วไปที่พัฒนาโดย Barrett, Joyner และ Halenda เสร็จสมบูรณ์โดย Peirce และต่อมาโดย Cranston และ Inkley พัฒนาการที่ตามมาของปัญหานี้ได้รับการอธิบายโดยละเอียดโดย Greg และ Singh

วิธีแครนสตันและอิงค์ลีย์ Cranston และ Inkley (39) โดยใช้ความหนาของฟิล์มที่ทราบ t ของไนโตรเจนที่ถูกดูดซับบนผนังด้านในของรูขุมขนพร้อมกับการเติมไนโตรเจนในรูพรุนตามกลไกที่อธิบายโดยสมการเคลวิน ได้พัฒนาวิธีการคำนวณปริมาตรและขนาดของ รูพรุนจากกิ่งการดูดซับหรือการดูดซับของไอโซเทอม การคำนวณจะดำเนินการในส่วนของไอโซเทอร์มเหนือ p/po>0.3 โดยที่ชั้นไนโตรเจนโมเลกุลเดี่ยวเป็นอย่างน้อยที่ถูกดูดซับอยู่แล้ว

วิธีการนี้เป็นขั้นตอนการคำนวณซึ่งแม้จะง่าย แต่ก็มีการคำนวณดังกล่าวในแต่ละขั้นตอนต่อเนื่องกัน ไอโซเทอร์มการคายการดูดซึมประกอบด้วยจุดทดลองหลายจุด ซึ่งแต่ละจุดประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับปริมาตรที่วัดได้ของก๊าซดูดซับที่ความดันหนึ่ง เริ่มต้นจากจุด p/po = 1.0 โดยมีรูพรุนเต็ม ความดันจะลดลงตามขั้นตอน และในแต่ละขั้นตอนจะมีการวัดปริมาตรที่ถูกดูดซับ (ซึ่งใช้กับไอโซเทอมของการดูดซับ แต่ขั้นตอนการคำนวณจะเหมือนกันเมื่อพิจารณาถึงไอโซเทอมของการดูดซับ) . เมื่อความดันลดลงจากค่า pi/p0 เป็น Pr/Poi ข้อกำหนดต่อไปนี้จะเป็นจริง:

1. ปริมาตรของไนโตรเจนเหลว AVuq ระเหยออกจากรูขุมขน จึงเกิดก๊าซที่มีปริมาตร AVg ซึ่งโดยปกติจะแสดงเป็นลูกบาศก์เซนติเมตรภายใต้สภาวะปกติต่อตัวดูดซับ 1 กรัม

2. ปริมาตร AVnq ของไนโตรเจนเหลว ซึ่งถูกกำจัดออกจากรูพรุนในช่วงขนาดรัศมีระหว่าง r i ถึง r2 จะทิ้งฟิล์มไนโตรเจนความหนา t2 ไว้บนผนังของรูพรุนเหล่านี้

3. ในรูขุมขนที่ว่างเปล่าในขั้นตอนก่อนหน้า ความหนาของฟิล์มไนโตรเจนบนผนังจะลดลงจาก t\ เป็น t2

ผู้อ่านที่ไม่คุ้นเคยกับปัญหานี้อาจได้รับประโยชน์จากการแสดงแผนผังของกระบวนการที่แสดงในรูปที่ 1 5.11. รูปภาพนี้แสดงภาพตัดขวางของตัวอย่างที่มีรูพรุนทรงกระบอกในอุดมคติซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกัน จะเห็นได้ว่าเมื่อความดันในระบบลดลงจากpі (ตำแหน่ง A) ถึง p2 (ตำแหน่ง B) ความหนาของฟิล์มไนโตรเจนบนผนังของเส้นเลือดฝอยที่ว่างเปล่าจะลดลงจาก tx เป็น t2 ปริมาณไนโตรเจนเหลวจะลดลง อันเป็นผลมาจากการดูดซับและในขณะเดียวกันจำนวนรูขุมขนที่ว่างเปล่าก็เพิ่มขึ้น

ในตำแหน่ง A (รูปที่ 5.11) มีรูพรุนหนึ่งรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2r ซึ่งปัจจุบันไนโตรเจนเหลวอยู่ในสภาวะสมดุลกับไอน้ำที่ความดัน px ในทำนองเดียวกัน ในตำแหน่ง B เรามีรูพรุนหนึ่งรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2r2 ซึ่งมีไนโตรเจนเหลว ซึ่งอยู่ในสภาวะสมดุลที่ความดัน p2 ในรูพรุนเหล่านี้ รัศมีถูกกำหนดเป็น fp = t + rk โดยที่ rz คือรัศมีที่คำนวณจากสมการเคลวินที่ความดันที่กำหนด การคำนวณจะขึ้นอยู่กับสมการต่อไปนี้ ให้ L เป็นความยาวเท่ากับความยาวรวมของรูพรุนทั้งหมดที่มีรัศมีอยู่ในช่วงตั้งแต่ r ถึง r2 และให้ r เป็นค่าเฉลี่ยของรัศมี จากนั้นปริมาตรรวมของไนโตรเจนเหลวระเหย Vuq ในขั้นตอนนี้จะเท่ากับ

วูค = 3.14 (rp - t2f L + (t2- tx) Z L

โดยที่ A คือพื้นผิวของฟิล์มดูดซับที่เหลืออยู่ในรูพรุนที่ว่างเปล่าที่ระบุ

ปริมาตรเฉลี่ยของรูขุมขนที่มีรัศมี g คือ

A V р = nfpL เราได้รับการกำจัดค่าของ L

เนื่องจาก rv - t = ru โดยที่ Γk มาจากสมการเคลวิน ดังนั้น

ปริมาตรของก๊าซที่ปล่อยออกมาซึ่งวัดที่ความดัน p และอุณหภูมิ TC สอดคล้องกับปริมาตรของของเหลว

วิด = 2 377"_

ข้าว. 5.11. แผนภาพของตัวดูดซับในจินตนาการที่มีชุดรูพรุนทรงกระบอกแสดงในส่วนที่ดูดซับไนโตรเจนที่ความดัน 2 ระดับและ pr - ความดัน pi รูขุมขนทั้งหมดที่มีรัศมีน้อยกว่า n จะถูกเต็มไปด้วยสารดูดซับของเหลว ฟิล์มดูดซับมีความหนา tu และรัศมีเคลวินในรูขุมขน เติมภายใต้อิทธิพลของแรงตึงผิว เท่ากับ g, . B - ความดัน Pr (P2 ผู้ที่เกิดมาในขณะที่ความดันลดลงจาก pt เป็น pe (ดูข้อความ)

พื้นที่ A ของพื้นผิวด้านในของรูพรุนที่พิจารณาโดยสมมติว่าเป็นทรงกระบอกจะเท่ากับ

เอ -2 (Vp/rr) ■ 104

โดยที่ Vp แสดงเป็นลูกบาศก์เซนติเมตร และรัศมี gr แสดงเป็นอังสตรอม

การใช้ข้อมูลการคายการดูดซึม การคำนวณเริ่มต้นที่ p/p0 ใกล้ 1.0 เมื่อรูพรุนเต็มไปด้วยไนโตรเจนเหลว Cranston และ Inkley อธิบายการคำนวณปริมาตรรูพรุนและพื้นที่ผิวรูพรุนทีละขั้นตอน ทั้งนี้รายละเอียดการพิจารณาดังกล่าวจะเป็นประโยชน์

การคำนวณจะดำเนินการในแต่ละขั้นตอนที่ความดันคงที่ โดยเริ่มจากการเติมเต็มรูขุมขนและความดันสัมพัทธ์ p/po ใกล้กับ 1.0 สำหรับแต่ละขั้นตอนจะมีการคำนวณค่าต่อไปนี้:

1. เฉลี่ย? ข. ของรัศมีเคลวิน Tk และ Tr ที่ความดันที่สอดคล้องกัน pі และ p2 แสดงเป็นอังสตรอม แต่ละค่าคำนวณจากสมการเคลวิน

4.146 Gk~ lgPo//>

2. ความหนาของฟิล์ม 11 และ t2 ที่ความดัน рх และ р2 แสดงเป็นอังสตรอม ความหนาแต่ละค่า t นำมาจากตารางหรือกำหนดจากสมการ

T - 4.583/(แอลพีโอ/r)"/3

3. รัศมีรูพรุนเฉลี่ย gr ในช่วงเวลานี้:

Gr = 0.5 [g + gk, + t2)

4. ค่าของ t=t\ - t2 แสดงเป็นอังสตรอม

5. ปริมาตรของไนโตรเจนเหลวที่ถูกดูดซับ AVnq ต่อหน่วยมวลของตัวดูดซับ AVuq = 1.55-10-3 AVg, cm3/g โดยที่ AVg คือปริมาตรของก๊าซไนโตรเจนที่ปล่อยออกมา ลดลงสู่สภาวะปกติ cm3

6. ปริมาตรของไนโตรเจนเหลวที่สูญเสียไปในขั้นตอนนี้เนื่องจากการทำให้ฟิล์มบางลงบนผนังรูพรุน และเท่ากับ (A0"(Z^)> โดยที่ 2 A คือพื้นผิวของผนังของรูพรุนทั้งหมดที่ถูกทำให้ว่างเปล่าระหว่างกระบวนการกำจัดการดูดซึมที่ สเตจก่อนหน้าทั้งหมด (หรือ AL สำหรับสเตจแรก) ปริมาตรที่ระบุเท่ากับ (At) (£ A) 10~4 และมีมิติ cm3 เนื่องจาก At แสดงเป็นอังสตรอม และ

ในตารางเมตร

7. AA - 2(AVnq) 104.00 บาท

8. ค่าของ £ A หาได้จากการรวมค่า DA ทั้งหมดจากสเตจที่แล้ว

กระบวนการคำนวณที่ระบุเป็นสิ่งจำเป็นในแต่ละขั้นตอนของวิธีการแบบขั้นตอนดังกล่าว ชุดการคำนวณจะดำเนินการในแต่ละขั้นตอนตามลำดับเมื่อแรงกดดันลดลง และผลลัพธ์จะถูกจัดทำเป็นตาราง

ปริมาตรรูพรุนทั้งหมด Vc เริ่มต้นจาก p/po = 0.3 และจนถึงค่าที่ใหญ่ที่สุดของ p/po เป็นเพียงผลรวมของค่า AViiq ที่ได้รับในแต่ละขั้นตอน ตามกฎแล้ว การพึ่งพากราฟิกของ Vc บน log gr จะถูกวาดขึ้น

พื้นผิวทั้งหมด Ls คือผลรวมของค่า AL ที่ได้รับในแต่ละขั้นตอน หากไม่มี micropores ดังนั้น Ac มักจะมีค่าถึง 85-100% ของพื้นที่ผิวที่กำหนดโดยวิธี BET เนื่องจากค่าหลังได้มาโดยการวัดในพื้นที่ที่มีค่าต่ำกว่าของ p/p o จาก 0 ถึง 0.3 ข้อตกลงดังกล่าวบ่งชี้ว่าไม่มี micropores ในตัวอย่าง

Cranston และ Inkley ได้ข้อสรุปว่าสำหรับซิลิกาเจลจำนวนมาก แนะนำให้ใช้วิธีที่พิจารณาในทิศทางตรงกันข้าม โดยเริ่มจากค่า p/p0 = 0.3 และดำเนินการวัดและคำนวณในขั้นตอนต่อๆ ไปเมื่อได้รับไอโซเทอร์มการดูดซับ

Hougen ให้การอภิปรายเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธี Cranston และ Inkley และให้ nomograms ที่มีประโยชน์บางส่วน อย่างไรก็ตามการแปลระบบสมการเป็นวิธีการคำนวณเชิงปฏิบัติไม่ใช่เรื่องง่ายนักซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการคำนวณขั้นตอนที่กล่าวถึงข้างต้นจึงแสดงรายละเอียดดังกล่าว

การกระจายขนาดรูพรุนสามารถประมาณได้จาก ^-แผนภาพตามข้อมูลจาก Brockhoff และ de Boer

ไมโครพอร์ ปัญหาพิเศษเกิดขึ้นเมื่อทำการวัดและกำหนดลักษณะเฉพาะของขนาดรูพรุนที่เล็กมาก เป็นไปไม่ได้ในหนังสือเล่มนี้ที่จะให้ภาพรวมของวรรณกรรมมากมายที่ปรากฏในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา แต่จะพยายามอธิบายบางแง่มุมของปัญหานี้พร้อมกับตัวอย่าง

ตามที่ Brunauer กล่าว เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่า "กลไกการดูดซับโมเลกุลในไมโครรูขุมขนยังไม่เป็นที่เข้าใจดีนัก" Singh กล่าวในปี 1976 ว่า "ไม่มีการพัฒนาวิธีการที่เชื่อถือได้ในการพิจารณาการกระจายขนาดไมโครพอร์" อย่างไรก็ตาม เป็นที่ชัดเจนว่าการดูดซับในไมโครรูขุมขนโดยพื้นฐานแล้วแตกต่างจากการดูดซับบนพื้นผิวของผนังของรูพรุนกว้างและบนพื้นผิวเปิด และโมเลกุลในรูพรุนละเอียดนั้นอยู่ภายใต้แรงดึงดูดของของแข็งที่อยู่รอบๆ และอยู่ใน สถานะของการบีบอัดที่แข็งแกร่ง Dubinin กล่าวถึงทฤษฎีการดูดซับภายใต้สภาวะดังกล่าว ซึ่งรวมถึงแนวคิดเรื่อง "ปริมาตรไมโครพอร์" ซึ่งอธิบายกระบวนการได้แม่นยำกว่าแนวคิดเรื่องพื้นผิวของรูขุมขนดังกล่าว

จากข้อมูลของ Okkers ไม่สามารถระบุพื้นที่ผิวจำเพาะในวัสดุพรุนขนาดเล็กได้หากรัศมีของไมโครพอร์น้อยกว่า 12 A ผู้เขียนคนนี้ใช้คำว่า "ซับไมโครพอร์" ซึ่งมีความหมายตามแนวคิดนี้
เช่นเดียวกับนักวิจัยคนอื่นๆ รวมถึง Eyler ที่ใช้คำว่า "micropore" Okkers สรุปการประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ของสมการจำนวนหนึ่งที่ได้รับการเสนอสำหรับขนาดรูพรุนที่เล็กที่สุด

ดังที่บร็อคฮอฟและลินเซนแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่า ไมโครพอร์สามารถตรวจพบได้โดยการศึกษาไอโซเทอร์มของการดูดซับที่แสดงเป็นเส้นโค้ง /- หากบนกราฟ เส้นที่แสดงการขึ้นต่อกันของ Va บน / เบี่ยงเบนลงไปทางแกน / แสดงว่านี่เป็นข้อบ่งชี้ว่ามีไมโครพอร์อยู่ในตัวอย่าง กราฟที่คล้ายกันที่มิคาอิลได้รับแสดงไว้ในรูปที่ 1 5.12 สำหรับซิลิกาเจลสองตัว เนื่องจากค่าของพื้นที่ผิวจำเพาะของกลุ่มตัวอย่างอยู่ใกล้กัน เส้นบนไดอะแกรม /- จึงมีความชันเท่ากันโดยประมาณ สำหรับซิลิกาเจล A ซึ่งมีรูพรุนขนาดเล็กและมีความหนาแน่น เส้นโค้ง /- เริ่มเบี่ยงเบนลงสู่แกน /- ที่ความดันสัมพัทธ์ p/po = 0.1 สำหรับ mesoporous ซิลิกาเจล B ซึ่งมีความหนาแน่นต่ำ ส่วนโค้ง /- จะเบี่ยงเบนขึ้นด้านบนที่ประมาณ p/po = 0.5 กล่าวคือ เมื่อรูขุมขนกว้างเริ่มเต็ม ในเจลดังกล่าวซึ่งมีรูขุมขนที่มีขนาดเท่ากัน ง่ายต่อการแสดงให้เห็นว่ามีไมโครรูขุมขน อย่างไรก็ตามสำหรับหลาย ๆ คน
ในซิลิกาเจลหลายชนิด พื้นผิวส่วนใหญ่เป็นของเมโซรูขุมขน และมีเพียงส่วนเล็ก ๆ เท่านั้นที่เป็นของไมโครรูขุมขน ในกรณีนี้ การเบี่ยงเบนจากความเป็นเส้นตรงบนเส้นโค้ง /- นั้นยากต่อการระบุ Mieville ศึกษาวัสดุแข็งที่มีโครงสร้างผสมซึ่งมี mesopores และ micropores เขาใช้วิธีการ /-diagram และแสดงให้เห็นว่าในตัวอย่างที่มีโครงสร้างแบบผสม 10% เป็นไมโครรูขุมขน

เมื่อใช้ as-diagram Singh แสดงให้เห็นการมีอยู่ของ meso-pores โดยการเบี่ยงเบนจากความเป็นเส้นตรงเทียบกับแกน a ที่ค่าที่สูงกว่าของ as การมีอยู่ของไมโครรูขุมขนได้รับการพิสูจน์โดยการเบี่ยงเบนของเส้นโค้งไปทางแกน as ที่ค่าซีซีที่ต่ำกว่า ส. การประมาณค่าส่วนเชิงเส้นของส่วนเชิงเส้นไปยังแกน x ช่วยให้สามารถกำหนดปริมาตรของไมโครพอร์ได้ (รูปที่ 5.13) ผู้เขียนผลงานได้ทำการวิจัยเพิ่มเติมในทิศทางนี้โดยใช้ซิลิกาชุดใหญ่ และให้คำอธิบายเกี่ยวกับการเบี่ยงเบนตามแนวคิดของไมโครพอร์และเมโซพอร์

Ramsay และ Avery ได้รับข้อมูลเกี่ยวกับการดูดซับไนโตรเจนในซิลิกาที่มีรูพรุนขนาดเล็กที่ถูกบีบอัดหนาแน่น พวกเขาพล็อตข้อมูลโดยใช้สมการ

กดผงซิลิกาที่ก่อให้เกิดเพลิงไหม้ที่มีขนาดอนุภาค 3-4 นาโนเมตรเพื่อให้ได้ปริมาตรรูพรุน 0.22-0.11 cm3/g (ความหนาแน่นของซิลิกาบรรจุอยู่ที่ 67-80%) ซึ่งสอดคล้องกับการก่อตัวของรูพรุนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 22-12 A. ในกราฟที่แสดงในพิกัดของสมการที่ระบุ ความชันของเส้นที่ลดลงสำหรับชุดตัวอย่างจะมองเห็นได้ ซึ่งบ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในพื้นที่เหล่านั้นตั้งแต่การเติมปริมาตรรูพรุนจนหมดไปจนถึงชั้นเดียว การเคลือบ (เมื่อสารดูดซับชั้นเดียวเติมเต็มรูขุมขนที่บางที่สุด) ในงานนี้ ค่าคงที่ C บนกราฟที่พล็อตในพิกัด BET มีค่า 73 สำหรับผงต้นฉบับที่ไม่มีการอัด และเพิ่มขึ้นจาก 184 เป็นมากกว่า 1,000 ตามเวลา เส้นผ่านศูนย์กลางรูพรุนลดลงจาก 22 เป็น 12 A อย่างไร

วิธี “โมเดลรูขุมขน” (MP) Brunauer, Mikhail และ Bodor ได้พัฒนาวิธีการในการกำหนดลักษณะการกระจายตัวของขนาดรูขุมขน ซึ่งรวมถึงแม้แต่ส่วนหนึ่งของพื้นที่ที่ไมโครรูขุมขนครอบครองด้วย

เมื่อใช้วิธีแครนสตัน-อิงค์ลีย์ ซึ่งรวมถึงเส้นโค้ง /- และสมการเคลวินด้วย จึงสามารถคำนวณเส้นโค้งที่แสดงลักษณะโครงสร้างรูพรุนของตัวอย่างสำหรับรูพรุนที่มีรัศมีตั้งแต่ 10 ถึง 150 A อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์ที่ได้ขึ้นอยู่กับสมมติฐานที่ตั้งไว้ เกี่ยวกับรูปทรงกระบอกของรูขุมขน เนื่องจากจริงๆ แล้ว เนื่องจากรูพรุนไม่ใช่ทรงกระบอก ดังนั้น การคำนวณการกระจายขนาดรูพรุนจึงไม่ได้สะท้อนสภาพที่แท้จริงโดยเฉพาะเมื่อมีรูพรุนขนาดเล็ก

ในวิธี "แบบจำลองรูขุมขน" แนวคิดของรัศมีไฮดรอลิก "rh" ถูกนำมาใช้ ซึ่งกำหนดเป็น rh = V/S โดยที่ V คือปริมาตรของระบบที่มีรูพรุน และ 5 ■ คือพื้นผิวของผนังรูพรุน อัตราส่วนนี้ใช้กับรูขุมขนทุกรูปทรง ค่า V และ S คำนวณจากการดูดซับหรือไอโซเทอร์มการดูดซับ เมื่อการคายการดูดซึมเกิดขึ้นและรูขุมขนบางกลุ่มว่างเปล่า โมเลกุลไนโตรเจนชั้นเดียวจะยังคงอยู่บนผนังที่ความดัน p พื้นที่ว่างของรูขุมขนเรียกว่า "แกนกลาง" ค่านี้แสดงถึงปริมาตรที่ถูกดูดซับ ■ เมื่อความดันลดลงจาก p0 เป็น p

วิธีนี้แตกต่างจากวิธี Cranston และ Inkley ตรงที่ใช้สมการ Kiselev แทนสมการเคลวิน

คุณ ds = อาร์ดา "

โดยที่ y คือแรงตึงผิว ds คือพื้นผิวที่หายไปเมื่อรูขุมขนเติมเต็ม - การเปลี่ยนแปลงศักย์ทางเคมี, ดา - จำนวนโมเลกุลของเหลวที่อยู่ในรูขุมขน (สมการเคลวินเป็นกรณีพิเศษของสมการคิเซเลฟข้างต้น หากพิจารณารูพรุนทรงกระบอก) การเปลี่ยนแปลงศักย์ทางเคมีคำนวณโดยสมการ -Ар = = -RT In (р/р0) บูรณาการให้

S = -\ - RT ในดา

โดยที่ ah คือจำนวนโมเลกุลที่ถูกดูดซับที่จุดเริ่มต้นของลูปฮิสเทรีซิส และเช่นเดียวกับจำนวนโมเลกุลที่ถูกดูดซับที่ความอิ่มตัว

สมการสุดท้ายถูกรวมเข้าด้วยกันแบบกราฟิกเป็นระยะ:

1. ในระหว่างการสลายไอโมลของสาร ความดันสัมพัทธ์ p/po จะลดลงจาก 1.0 เป็น 0.95

2. ปริมาตรผลลัพธ์ของแกนทั้งหมดจะเท่ากับผลคูณของ a\ และปริมาตรโมลาร์ของตัวดูดซับ ในกรณีไนโตรเจนคือ 34.6 a/cm3

3. พื้นที่ผิวศรีของแกนที่เกิดขึ้นถูกกำหนดโดยสมการ

บูรณาการจะดำเนินการแบบกราฟิก

4. rh คือรัศมีไฮดรอลิกเท่ากับปริมาตรผลลัพธ์ของแกน (ระยะที่ 2) หารด้วยพื้นที่ผิวของแกนดังกล่าว (ระยะที่ 3)

ลำดับที่ n เมื่อไฝถูกดูดซับออกไป จะสังเกตได้ดังนี้

1. ลดความดันสัมพัทธ์ p/po จาก rp/po เป็น pn-l/po-

2. ปริมาตรผลลัพธ์ของแกนคือ 34.6 ap cm3 อย่างไรก็ตาม เมื่อสารถูกดูดซับออกไป ก็จะมีการเติมปริมาตรเข้าไปบางส่วน

ดูดซับv"จากผนังของรูขุมขนที่เกิดขึ้นก่อนหน้านี้

ขั้นตอน ปริมาตร vn นี้คำนวณตามการสร้างเส้นโค้ง /- ซึ่งทำให้สามารถกำหนดค่าของ At ได้ เช่น ความหนาของฟิล์มของเหลวที่ลดลงบนพื้นผิวทั้งหมดทั้งหมดของแกนที่เกิดขึ้นจนถึงจุดนี้ . ปริมาตรจึงเท่ากับผลคูณของ At และพื้นผิวรวมของแกน การแนะนำการแก้ไขดังกล่าวถือเป็นประเด็นสำคัญในการคำนวณ

3. ความแตกต่าง a″ - vn ให้ค่าของปริมาตรของแกนที่สร้างขึ้นใหม่ในระยะที่ n

4. พื้นที่ผิวของแกน Sn ใหม่ถูกกำหนดโดยการรวมกราฟิกเช่นเดียวกับในขั้นตอนก่อนหน้า

คำอธิบายข้างต้นเพียงพอที่จะแสดงความแตกต่างระหว่าง "วิธีแก้ไขรูพรุนแบบจำลอง" นี้กับวิธี Cranston-Inkley สำหรับคำอธิบายโดยละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการและตัวอย่างการคำนวณ คุณต้องอ้างอิงถึงแหล่งที่มาดั้งเดิม

ในกรณีส่วนใหญ่ วิธี "แบบจำลองรูพรุน" จะให้ค่ารัศมีรูพรุนที่ค่าสูงสุดของเส้นโค้งการกระจายน้อยกว่าค่าที่ได้จากวิธีแครนสตันและอิงค์ลีย์ ตัวอย่างเช่น สำหรับตัวอย่างที่มีรัศมีรูพรุนในช่วง 5-10 A เมื่อใช้ไอโซเทอร์มการคายการดูดซึมตามวิธีนี้ จะได้ค่ารัศมีที่จุดสูงสุดของเส้นโค้งการกระจายได้ประมาณ 6 A และใช้วิธีแครนสตัน-อิงค์ลีย์ 10 A. Hannah และคณะ

สำหรับซิลิกาเจลต่างๆ มากมาย มีการตกลงกันที่ดีในเรื่องขนาดรูพรุนโดยใช้ไนโตรเจนหรือออกซิเจนเป็นตัวดูดซับที่อุณหภูมิการทดลองที่แตกต่างกันสองค่า ในบางกรณีที่ระบุไว้ในงานนี้ ตัวอย่างซิลิกามีทั้งไมโครและมีโซพอร์

มาตรฐานในการกำหนดขนาดรูพรุน ฮาวเวิร์ดและวิลสัน

เราอธิบายการใช้วิธี "model Pore" กับตัวอย่างของซิลิกา Gasil(I) ที่มีปริมาณปานกลาง ซึ่งประกอบด้วยทรงกลมที่มีรัศมีเฉลี่ย 4.38 นาโนเมตร บรรจุด้วยหมายเลขโคออร์ดิเนทที่ 4 ซิลิกาดังกล่าวเป็นหนึ่งในมาตรฐาน

SCI/IUPAC/NPL สำหรับการกำหนดพื้นที่ผิวจำเพาะ และยังสามารถใช้เป็นมาตรฐานในการกำหนดขนาดรูพรุนและสำหรับการสอบเทียบอุปกรณ์ที่ทำงานบนหลักการของวิธี BET ในช่วงความดันทั้งหมด

วิธีการ MP สาธิตโดย Mikhail, Brunauer และ Baudot พวกเขาแสดงให้เห็นถึงการประยุกต์ใช้วิธีนี้ในการศึกษาไมโครรูขุมขน และ "วิธีปรับรูขุมขนแบบจำลอง" ในการศึกษารูขุมขน ขนาดใหญ่- เมื่อวิธีนี้ใช้กับซิลิกาเจลซึ่งมีทั้งไมโครและเมโซพอร์ วิธี MP จะให้ค่ารวมของพื้นที่ผิวของรูพรุนซึ่งสอดคล้องกับค่าที่พบโดยวิธี BET ข้อเท็จจริงนี้บ่งชี้ว่าแม้จะมีการคัดค้านการใช้วิธี BET ในการศึกษาตัวอย่างที่มีรูพรุนขนาดเล็ก แต่วิธีนี้หวังว่าจะสามารถให้ข้อมูลที่เชื่อถือได้ในพื้นที่ผิวเฉพาะได้แม้ในกรณีเหล่านี้

การตรวจสอบโครงสร้างรูพรุนของซิลิกาเจล 5 ชนิดโดยละเอียดโดย Hagemassy และ Brunauer ถือเป็นงานทั่วไปของงานประเภทนี้ โดยมีการประเมินโครงสร้างรูพรุนโดยใช้วิธี MP บทความนี้เปรียบเทียบน้ำและไอไนโตรเจนเป็นตัวดูดซับ และข้อมูลที่ได้รับมีความสอดคล้องกันค่อนข้างดี โดยให้เส้นผ่านศูนย์กลางรูพรุนที่จุดสูงสุดของเส้นโค้งการกระจายที่ 4.1 และ 4.6 A ตามลำดับ อย่างไรก็ตาม สำหรับตัวดูดซับที่มีพื้นผิวที่ไม่ชอบน้ำ ต้องใช้ไนโตรเจน

ซูเปอร์ไมโคร -

พื้นฐานสำหรับการจำแนกประเภทที่เสนอนี้คือ ซุปเปอร์ไมโครพอร์และเมโซพอร์ (แต่ไม่ใช่ไมโครพอร์) สามารถนำมาศึกษาโดยละเอียดได้

วิธีการ MP ถูกวิพากษ์วิจารณ์ หลังจากนั้นก็มีการโต้แย้งการวิพากษ์วิจารณ์ตามมา

Ultramicropores หรือ Submicropores รูขุมขนดังกล่าวมีรัศมีน้อยกว่า 3 A กลไกในการเติมเต็มรูขุมขนยังคงเป็นหัวข้อหลักของการสนทนา เห็นได้ชัดว่าถ้าโมเลกุลก๊าซที่เล็กที่สุด (ฮีเลียม) ไม่สามารถเจาะเข้าไปในรูพรุนได้ แสดงว่ารูพรุนนั้นไม่มีอยู่จริง เนื่องจากสิ่งนี้ได้รับการยืนยันแล้ว

การทดลอง. ดังนั้น ขีดจำกัดล่างของขนาดรูพรุนที่สามารถตรวจพบรูพรุนเหล่านี้ได้จะขึ้นอยู่กับขนาดของโมเลกุลตัวดูดซับที่ใช้

ประเด็นหลักคือการพิจารณาสถานการณ์ที่โมเลกุลเข้าไปในรูพรุนซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่าสองเท่าของขนาดโมเลกุล ในกรณีนี้ ปฏิกิริยาของแวนเดอร์วาลมีความเข้มข้นมากและความร้อนของการดูดซับจะสูงกว่าบนพื้นผิวเรียบอย่างเห็นได้ชัด ดังนั้นสถานการณ์ดังกล่าวจึงแตกต่างจากที่เกิดขึ้นเมื่อมีการก่อตัวของโมเลกุลเดี่ยว? loya หรือ capillary เติมเต็มรูขุมขน

ตามข้อมูลของ Dollimore และ Heale รูพรุนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 7-10 A เมื่อพิจารณาจากไอโซเทอร์มการดูดซับไนโตรเจนนั้น แท้จริงแล้วจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 4-5 A เท่านั้น รูพรุนขนาดเล็กในซิลิกาเจลที่เตรียมจากอนุภาคโซลเพียง ~ 10 A กลับกลายเป็นว่ามีขนาดเล็กมาก ที่แม้แต่โมเลกุลคริปทอนก็ไม่สามารถเข้าไปได้ กรดโมโนซิลิกเป็นที่รู้กันว่าสามารถเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอร์อย่างรวดเร็วที่ค่า pH ต่ำเพื่อสร้างอนุภาคที่มีขนาดเท่ากันโดยประมาณ ดอลลิมอร์และฮิลล์เตรียมเจลดังกล่าวโดยใช้วิธีการทำแห้งแบบเยือกแข็งของสารละลายกรดโมโนซิลิก 1% ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 0°C เนื่องจากน้ำปริมาณมากถูกกำจัดออกไปในระหว่างการระเหยและการแช่แข็ง ค่า pH ของระบบในระหว่างกระบวนการเกิดเจลจึงอยู่ที่ 1-2 นั่นคือค่าที่แน่นอนเมื่อสังเกตเห็นการเจริญเติบโตของอนุภาคที่ช้าที่สุด ซิลิกาดังกล่าวอาจเรียกว่า "มีรูพรุน" เนื่องจากโมเลกุลของฮีเลียมแทรกซึมเข้าไปใน "รูขุมขน" ดังกล่าว (และมีเพียงโมเลกุลเหล่านี้เท่านั้น) โปรดทราบว่าโมเลกุลของฮีเลียมก็ทะลุเข้าไปในควอตซ์ที่หลอมรวมด้วย ดังนั้น ด้วยวิธีการที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไป ซิลิกาดังกล่าวจึงถือว่าไม่มีรูพรุน

ความร้อนไอโซเทอริกของการดูดซับ ความร้อนของการดูดซับในไมโครพอร์จะสูงผิดปกติ Singh และ Ramakrishna พบว่าด้วยการเลือกตัวดูดซับอย่างระมัดระวังและการใช้วิธีการตรวจสอบ a5 ทำให้สามารถแยกแยะระหว่างการดูดซับของเส้นเลือดฝอยและการดูดซับที่บริเวณพื้นผิวที่มีพลังงานสูงได้ พบว่าในช่วง p/po 0.01-0.2 ความร้อนไอโซเทอริกของการดูดซับไนโตรเจนบนซิลิกาเจลที่ไม่มีมีโซพอร์จะยังคงคงที่ที่ระดับ 2.0 กิโลแคลอรี/โมล บนซิลิกาเจลที่มีเมโซพอร์ ความร้อนจะลดลงจาก 2.3 เป็น 2.0 กิโลแคลอรี/โมล และบนซิลิกาเจลที่มีรูพรุนขนาดเล็ก ความร้อนไอโซเทอริกจะลดลงจาก 2.7 เป็น 2.0 ความร้อนไอโซเทอริก qst ใต้ - อ่านได้จากไอโซเทอร์มของการดูดซับโดยใช้สมการคลอสเซียส-คลิปเปรอน

ภาวะพรุนขนาดเล็กสามารถแสดงลักษณะเฉพาะได้โดยการวางแผนการพึ่งพาความร้อนไอโซเทอริกบน p/p0 ซึ่งได้มาจากไอโซเทอร์มการดูดซับไนโตรเจน

ทำการศึกษาปริมาณแคลอรี่ของรูพรุนขนาดเล็ก โดยวัดความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการดูดซับเบนซีนบนซิลิกาเจล พวกเขายืนยันว่าพลังงานการดูดซับมีสูงสุดในไมโครพอร์ และวัดพื้นที่ผิวที่ยังคงมีอยู่สำหรับการดูดซับโมเลกุลไนโตรเจนที่ ขั้นตอนที่แตกต่างกันการดูดซับเบนซีน

ดูบิสชินแสดงลักษณะไมโครพรุนโดยใช้สมการ

โดยที่ a คือปริมาณของสารที่ถูกดูดซับ T - อุณหภูมิสัมบูรณ์; Wo คือปริมาตรไมโครรูขุมขนสูงสุด v* คือปริมาตรโมลาร์ของตัวดูดซับ B คือพารามิเตอร์ที่กำหนดลักษณะของไมโครรูขุมขน

ในกรณีที่ตัวอย่างมีรูขุมขนสองขนาด a จะแสดงเป็นผลรวมของคำที่คล้ายกันสองคำซึ่งแตกต่างกันในค่าของWоและ B

ที่อุณหภูมิคงที่ สมการจะอยู่ในรูปแบบ

โดยที่ C ใน O สามารถคำนวณได้จากไอโซเทอร์มของการดูดซับและแปลงเป็นค่า Wо และ B .

ตัวดูดซับที่มีขนาดโมเลกุลแตกต่างกัน ตัวดูดซับดังกล่าวสามารถนำมาใช้ในการวิจัยโดยสร้าง /-เส้นโค้งเพื่อให้ได้การกระจายขนาดของไมโครรูขุมขน มิคาอิลและเชบล์ใช้สารต่างๆ เช่น น้ำ เมทานอล โพรพานอล เบนซิน เฮกเซน และคาร์บอนเตตราคลอไรด์ ความแตกต่างในข้อมูลที่ได้รับมีความสัมพันธ์กับขนาดรูพรุนของตัวอย่างซิลิกา รวมถึงระดับไฮดรอกซิเลชันของพื้นผิว โมเลกุลของตัวดูดซับที่ระบุไว้ส่วนใหญ่ไม่เหมาะสำหรับการวัดพื้นผิวของซิลิกาที่มีรูพรุนขนาดเล็ก

ก่อนหน้านี้ Bartell และ Bauer ได้ทำการศึกษากับไอระเหยเหล่านี้ที่อุณหภูมิ 25, 40 และ 45°C Fu และ Bartell โดยใช้วิธีพลังงานไร้พื้นผิว กำหนดพื้นที่ผิวโดยใช้ไอระเหยต่างๆ เป็นตัวดูดซับ พวกเขาพบว่าค่าพื้นผิวในกรณีนี้โดยทั่วไปจะสอดคล้องกับค่าที่กำหนดจากการดูดซับไนโตรเจน

น้ำสามารถใช้เพื่อวัดพื้นผิวของวัสดุแข็งที่มีรูพรุนขนาดเล็กซึ่งทำให้โมเลกุลไนโตรเจนที่มีขนาดค่อนข้างใหญ่เจาะเข้าไปได้ยาก ผู้เขียนผลงานใช้วิธีการ MP หรือ "วิธีแก้ไขรูพรุนแบบจำลองที่ถูกต้อง" เพื่อศึกษาแคลเซียมซิลิเกตไฮเดรต

อีกวิธีหนึ่งในการระบุคุณลักษณะที่มีรูพรุนขนาดเล็กคือ การวัดที่ความดันสัมพัทธ์ใกล้กับความอิ่มตัว ความแตกต่างของปริมาตรการดูดซับแสดงให้เห็นว่าปริมาตรและขนาดของรูพรุนไม่อนุญาตให้โมเลกุลตัวดูดซับที่เลือกขนาดใหญ่เจาะเข้าไปในรูเหล่านั้น ในขณะที่โมเลกุลที่เล็กที่สุดที่ใช้ เช่น โมเลกุลของน้ำ แสดงการแทรกซึม "สมบูรณ์" เข้าไปในรูเหล่านี้ ซึ่งกำหนดโดยปริมาตรการดูดซับ

เมื่อไมโครรูขุมขนมีขนาดเล็กเกินกว่าที่โมเลกุลเมธานอลหรือเบนซินจะเข้าไปได้ พวกมันก็ยังสามารถดูดซับน้ำได้ Vysotsky และ Polyakov บรรยายถึงซิลิกาเจลชนิดหนึ่งที่เตรียมจากกรดซิลิซิกและอบแห้งที่อุณหภูมิต่ำ

Greg และ Langford ได้พัฒนาแนวทางใหม่ ซึ่งเรียกว่าวิธีการดูดซับล่วงหน้า เพื่อระบุ micropores ในถ่านหินเมื่อมี mesopores ขั้นแรก โนเนนถูกดูดซับ ซึ่งแทรกซึมเข้าไปในไมโครพอร์ที่ 77 K จากนั้นถูกปั๊มออกที่อุณหภูมิปกติ แต่ไมโครพอร์ยังคงเต็มอยู่ หลังจากนั้น พื้นผิวของตัวอย่างจะถูกวัดโดยใช้วิธี BET ไนโตรเจนด้วยวิธีปกติ และ ผลลัพธ์ของการกำหนดนี้สอดคล้องกับพื้นผิวที่วัดทางเรขาคณิตซึ่งพบด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน วิธีการก่อนการดูดซับที่คล้ายกันในการศึกษาไมโครพอร์สามารถนำไปใช้กับซิลิกาได้อย่างแน่นอน แต่ในกรณีนี้ อาจต้องใช้ตัวดูดซับที่มีขั้วมากกว่ามาก เพื่อปิดกั้นไมโครรูขุมขน เช่น ดีแคนอล

การกระเจิงของรังสีเอกซ์ในมุมเล็กๆ ริตเตอร์และอีริชใช้วิธีนี้และเปรียบเทียบผลลัพธ์ที่ได้จากการวัดการดูดซับ ลองแมน และคณะ เปรียบเทียบวิธีการกระเจิงกับวิธีการเยื้องปรอท ก่อนหน้านี้ Poraj-Kositz และคณะ, Poroda และ Imelik, Teichner และ Carteret ได้อธิบายความเป็นไปได้ของวิธีนี้แล้ว

18 หมายเลขคำสั่งซื้อ 250

วิธีการกดสารปรอท ปรอทไม่ทำให้พื้นผิวซิลิกาเปียก และจำเป็นต้องทา ความดันสูงเพื่อบังคับให้ปรอทเหลวเข้าไปในรูพรุนเล็กๆ Washburn ได้สมการมา

โดยที่ p คือความดันสมดุล เอ - แรงตึงผิวของปรอท (480 ดายน์/ซม.) 0 - มุมสัมผัสระหว่างปรอทกับผนังรูพรุน (140°) gr - รัศมีรูพรุน

จากสมการนี้ จะได้ว่าผลคูณ pgr = 70,000 ถ้า p แสดงในบรรยากาศ และ grp ในหน่วยอังสตรอม ปรอทสามารถเจาะเข้าไปในรูพรุนได้ด้วยรัศมี 100 A ที่ความดันสูงกว่า 700 atm ดังนั้นจึงต้องใช้แรงกดดันที่สูงมากเพื่อแทรกซึมสารปรอทเข้าไปในไมโครรูขุมขน

ปัญหาหนึ่งก็คือ เว้นแต่ซิลิกาเจลจะแข็งแรงมาก โครงสร้างของตัวอย่างจะถูกทำลายโดยแรงดันภายนอกของปรอท ก่อนที่ปรอทจะทะลุเข้าไปในรูขุมขนละเอียดได้ ด้วยเหตุนี้เอง วิธีการวัดไอโซเทอร์มของการดูดซับไนโตรเจนจึงเหมาะกว่าสำหรับวัตถุประสงค์ในการวิจัย อย่างไรก็ตาม สำหรับของแข็งที่มีความเข้มข้น เช่น ตัวเร่งปฏิกิริยาซิลิกาทางอุตสาหกรรม การวัดความพรุนของปรอทจะเร็วกว่ามาก ไม่เพียงแต่ในแง่ของการดำเนินการทดลองเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการประมวลผลข้อมูลเพื่อสร้างเส้นโค้งการกระจายขนาดรูพรุนด้วย

เครื่องวัดความพรุนของปรอทเชิงพาณิชย์มีจำหน่ายกันอย่างแพร่หลาย และได้มีการอธิบายวิธีการนี้เวอร์ชันปรับปรุงไว้ในผลงานแล้ว De Wit และ Scholten เปรียบเทียบผลลัพธ์ที่ได้จากการวัดความพรุนของปรอทกับผลลัพธ์ของวิธีการที่ใช้การดูดซับไนโตรเจน พวกเขาสรุปว่าไม่น่าจะใช้วิธีการเยื้องด้วยปรอทเพื่อศึกษารูขุมขนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 10 นาโนเมตร (นั่นคือ รัศมีน้อยกว่า 50 A) ในกรณีของผงละอองลอยแบบกด รัศมีรูพรุนที่กำหนดโดยการเยื้องของปรอท ที่จุดสูงสุดของเส้นโค้งการกระจายจะอยู่ที่ประมาณ 70 A ในขณะที่วิธีการดูดซับไนโตรเจนให้ค่า 75 และ 90 A เมื่อคำนวณ เส้นการกระจายตัวด้วยวิธีต่างๆ ความคลาดเคลื่อนอาจเนื่องมาจากวงเดือนปรอทโค้งที่มีรัศมีประมาณ 40 A ซึ่งมีแรงตึงผิวต่ำกว่า (เกือบ 50%) กว่าในกรณีที่ปรอทสัมผัสกับพื้นผิวเรียบ ตามข้อมูลของ Zweitering มีข้อตกลงที่ดีเยี่ยมระหว่างวิธีการเหล่านี้ เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางรูพรุนอยู่ที่ประมาณ 30 นาโนเมตร คำอธิบายโดยละเอียดทำงานเกี่ยวกับเครื่องวัดความพรุนของปรอทเชิงพาณิชย์ (หรือเพเนโตรมิเตอร์) Frevel และ Kressley นำเสนอการแก้ไขที่จำเป็นและวิธีการจริงในการคำนวณขนาดรูพรุน ผู้เขียนยังได้ให้เส้นโค้งที่มีรูพรุนตามทฤษฎีสำหรับกรณีต่างๆ ด้วย แพ็คเกจที่แตกต่างกันทรงกลมที่มีขนาดสม่ำเสมอ

เอกสารต้นฉบับ?

การบรรยาย4

การกระจายขนาดรูขุมขน

ความสามารถในการซึมผ่านของตัวกลางที่มีรูพรุนขึ้นอยู่กับขนาดของช่องกรองเป็นหลัก ดังนั้นจึงให้ความสนใจอย่างมากกับการศึกษาโครงสร้างของพื้นที่รูพรุน

การพึ่งพาความสามารถในการซึมผ่านของขนาดของช่องกรองสามารถทำได้โดยการใช้กฎของ Darcy's และ Poiseuille ร่วมกันกับตัวกลางที่มีรูพรุนซึ่งแสดงโดยระบบของท่อที่มีหน้าตัดเท่ากันตลอดความยาวทั้งหมด ตามกฎของปัวซอยล์ การไหลของของไหล ( ถาม) จะผ่านตัวกลางที่มีรูพรุนดังกล่าว

(1)

ที่ไหน n- จำนวนรูขุมขนต่อพื้นที่การกรองหน่วย

ร- รัศมีเฉลี่ยของช่องกรอง

เอฟ- พื้นที่กรอง

ดีป- ความดันลดลง;

ม - ความหนืดไดนามิกของของเหลว

ล- ความยาวของตัวกลางที่มีรูพรุน

ค่าสัมประสิทธิ์ความพรุนของแบบจำลองตัวกลางที่มีรูพรุนเท่ากับ

(2)

จากนั้นเมื่อแทน (2) ลงใน (1) เราก็จะได้

(3)

ตามกฎของดาร์ซี ของเหลวที่ไหลผ่านตัวกลางที่มีรูพรุนดังกล่าวจะเป็นดังนี้

(4)

ที่นี่ เค- ค่าสัมประสิทธิ์การซึมผ่าน

การแก้ (3) และ (4) สำหรับ เค, เราได้รับ:

ที่ไหน

หากเราวัดความสามารถในการซึมผ่านเป็น mkm 2 และรัศมีเป็น mkm ดังนั้น

(5)

นิพจน์ที่ได้นั้นมีประโยชน์เพียงเล็กน้อยในการคำนวณขนาดของช่องการกรองในสื่อที่มีรูพรุนจริง แต่ให้แนวคิดเกี่ยวกับพารามิเตอร์ของสื่อเหล่านี้ที่มีผลกระทบต่อการซึมผ่านมากที่สุด

การศึกษาอ่างเก็บน้ำในเขต Udmurtia และภูมิภาค Perm ทำให้สามารถหาความสัมพันธ์ระหว่างรัศมีเฉลี่ยของช่องกรองกับคุณลักษณะความสามารถในการกรองของหินได้ สำหรับหินเทอร์ริเจนัสและคาร์บอเนต การพึ่งพาอาศัยกันนี้จะอธิบายตามลำดับโดยสมการ

ดังนั้นตลอดช่วงของการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดในลักษณะความสามารถในการกรองของหิน ขนาดเฉลี่ยของช่องกรองในคาร์บอเนตจึงสูงกว่าในหินที่อยู่บริเวณพื้นดิน 1.2-1.6 เท่า

การกระจายช่องกรองตามขนาด

หนึ่งในวิธีการหลักในการศึกษาโครงสร้างของช่องการกรองในตัวกลางที่มีรูพรุนคือ capillarometry - รับกราฟแรงดันของเส้นเลือดฝอยและประมวลผลเพื่อให้ได้ข้อมูลที่น่าสนใจเกี่ยวกับลักษณะของการกระจายขนาดของช่องกรองการคำนวณรัศมีเฉลี่ยและ ลักษณะของความหลากหลายของตัวกลางที่มีรูพรุน กราฟแรงดันของเส้นเลือดฝอยแสดงลักษณะการพึ่งพาความอิ่มตัวของน้ำในหินกับแรงดันของเส้นเลือดฝอย ได้มาจากการเยื้องของปรอท เมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านได้ หรือการปั่นแยก ประการแรกปัจจุบันไม่ได้ใช้จริงเนื่องจากความเป็นพิษและไม่สามารถนำตัวอย่างที่ศึกษาไปใช้ซ้ำในการศึกษาอื่นได้ วิธีที่สองขึ้นอยู่กับการแทนที่น้ำจากตัวอย่างภายใต้ความกดดันผ่านเมมเบรนที่มีรูพรุนละเอียด (กึ่งซึมผ่านได้) ที่อิ่มตัวด้วยน้ำ ในกรณีนี้ ความดันในตัวอย่างจะเพิ่มขึ้นตามขั้นตอน และหลังจากทำให้น้ำหนักของตัวอย่างหรือปริมาตรของของเหลวที่ถูกแทนที่คงที่แล้ว ความอิ่มตัวของน้ำของตัวกลางที่มีรูพรุนจะถูกคำนวณที่ความดันที่ตั้งไว้ ซึ่งเมื่อถึงจุดสมดุลแล้วจะถือว่าเท่ากัน จนถึงแรงดันของเส้นเลือดฝอย กระบวนการนี้ทำซ้ำจนกว่าจะบรรลุถึงลักษณะความอิ่มตัวของน้ำที่ตกค้าง (หรือลดไม่ได้) ของสภาพทางธรณีวิทยาของภูมิภาคที่กำลังศึกษา ความดันรูพรุนสูงสุดถูกกำหนดขึ้นเชิงประจักษ์สำหรับภูมิภาคเฉพาะโดยอิงจากผลลัพธ์ของการเปรียบเทียบการวัดความอิ่มตัวของน้ำที่ตกค้างทั้งทางตรงและทางอ้อมในหินที่ศึกษา

วิธีที่สามใช้หลักการเดียวกัน แต่ใช้โดยการปั่นแยกตัวอย่างที่อิ่มตัวด้วยน้ำในของเหลวที่ไม่ทำให้เปียก เช่น น้ำมันก๊าด หากวัดความดันในตัวอย่างในสองวิธีแรก ในระหว่างการปั่นแยก จะต้องคำนวณตามข้อมูลเกี่ยวกับความเร็วและรัศมีการหมุน ความยาวของตัวอย่าง และความหนาแน่นของของเหลวอิ่มตัว ในการคำนวณความดันที่เกิดขึ้นเมื่อตัวอย่างหมุน จะใช้สูตร ซึ่งได้มาจากสมมติฐานที่ว่าตัวกลางที่มีรูพรุนนั้นจำลองโดยช่องการกรองหลายช่องที่มีหน้าตัดที่แปรผันได้

,

ที่ไหน พี ฉัน- แรงดันเฉลี่ยในส่วนของความยาวช่องกรอง ฉันโดยมีหน้าตัดคงที่

และนำเสนอในรูปแบบของกราฟการกระจายความหนาแน่นของความน่าจะเป็นของช่องกรองตามขนาด รัศมีเทียบเท่าเฉลี่ยของช่องกรองถูกกำหนดเป็น

อาร์ อาฟ = ส(R ฉัน av * W i)/ สฉัน ,(9)

โดยที่ R i av =(R i + R i+1)/2 คือรัศมีเฉลี่ยในช่วงการเปลี่ยนแปลงของความดันเส้นเลือดฝอยจาก P ki ถึง P ki+1

W i = (K i -K i+1)/(R i -R i+1) - ความหนาแน่นของความน่าจะเป็นในช่วงที่รัศมีเปลี่ยนแปลง

การใช้เส้นโค้งแรงดันของเส้นเลือดฝอยอีกด้านหนึ่งสัมพันธ์กับการประเมินลักษณะของการเปลี่ยนแปลงความอิ่มตัวของน้ำของหินในเขตเปลี่ยนผ่านของการก่อตัว เพื่อจุดประสงค์นี้ ผลลัพธ์ของคาปิลลาโรเมทรีจะถูกนำเสนอในรูปแบบของฟังก์ชันเลเวอเรตต์

ขึ้นอยู่กับความอิ่มตัวของน้ำของตัวกลางที่มีรูพรุนในบริเวณเปลี่ยนผ่านของชั้นหิน ความสามารถในการซึมผ่านของเฟสจะถูกกำหนด และประเมินพารามิเตอร์ทางอุทกพลศาสตร์และความสามารถในการผลิตน้ำมันด้วยปริมาณน้ำที่เกี่ยวข้องจำนวนหนึ่ง

ความสามารถในการเปียกของพื้นผิว

พื้นผิวหินเปียกในระดับที่แตกต่างกันโดยการก่อตัวของของเหลว ซึ่งสะท้อนให้เห็นในลักษณะของการกรอง มีหลายวิธีในการวัดความสามารถในการเปียกน้ำ

ประการแรก วิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายนั้นขึ้นอยู่กับการวัดขนาดทางเรขาคณิตของหยดน้ำมันที่วางอยู่บนส่วนหินและจุ่มลงในน้ำหรือสารละลาย สารเคมี- การใช้โต๊ะแบบออปติคัลทำให้สามารถวัดมุมสัมผัสแบบคงที่และแบบจลน์ได้ มุมสัมผัสคงที่แสดงลักษณะเฉพาะทางกายภาพและเคมีทั่วไปของหินที่มีน้ำมันและคุณสมบัติการทำให้เปียกของของเหลว สิ่งสำคัญคือต้องทราบมุมจลน์เมื่อศึกษาการทำให้หินเปียกแบบเลือกสรรในระหว่างกระบวนการแทนที่น้ำมันด้วยน้ำจากตัวกลางที่มีรูพรุน และเพื่อประเมินเครื่องหมายและขนาดของแรงดันของเส้นเลือดฝอยในช่องกรอง

ที่ไหน ชม.- ความสูงลดลง;

ง– เส้นผ่านศูนย์กลางของพื้นที่ลงจอด

มุมสัมผัสหมายถึงของเหลวที่มีขั้วมากกว่า (น้ำ) ดังนั้นเมื่อคำนวณมุมสัมผัสของหยดน้ำมันในน้ำ มุมที่วัดได้จะถูกลบออกจาก 180° .

วิธีการที่ใช้กันทั่วไปในการวัดมุมการไหลเข้าและการไหลออกบนเพลตที่มีความลาดเอียงไม่สามารถจำลองกระบวนการที่เกิดขึ้นในตัวกลางที่มีรูพรุนจริงได้

แนวคิดบางประการเกี่ยวกับคุณสมบัติการทำให้เปียกของน้ำและธรรมชาติของพื้นผิวของช่องกรองสามารถรับได้โดยการวัดอัตราการอิ่มตัวของตัวกลางที่มีรูพรุนด้วยของเหลวหรือการแทนที่ของเส้นเลือดฝอยของของเหลวนี้ด้วยสิ่งอื่น

วิธีที่ง่ายที่สุดและให้ข้อมูลมากที่สุดวิธีหนึ่งในขณะนี้คือวิธี Amott-Hervey ในการประเมินความสามารถในการเปียกของพื้นผิวของช่องกรอง โดยอาศัยการศึกษากราฟแรงดันของเส้นเลือดฝอยที่ได้จากการดูดซับและระบายน้ำจากตัวอย่าง หิน- ดัชนีเปียกถูกกำหนดให้เป็นลอการิทึมของอัตราส่วนของพื้นที่ใต้เส้นโค้งแรงดันของเส้นเลือดฝอยระหว่างการระบายน้ำและการดูดซับ ค่าของดัชนีความสามารถในการเปียกน้ำจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ -1 สำหรับพื้นผิวที่ไม่ชอบน้ำอย่างยิ่ง ไปจนถึง +1 สำหรับพื้นผิวที่ไม่ชอบน้ำอย่างยิ่ง หินที่มีดัชนีความสามารถในการเปียกน้ำตั้งแต่ -0.3 ถึง +0.3 มีลักษณะเป็นหินที่มีความสามารถในการเปียกปานกลาง มีแนวโน้มว่าค่าของดัชนีความสามารถในการเปียกน้ำนี้จะเทียบเท่ากับ คอส ถาม- อย่างน้อยก็เปลี่ยนแปลงไปในช่วงเดียวกันและมีสัญญาณเดียวกัน ในอ่างเก็บน้ำของทุ่ง Udmurtia ดัชนีการเปียกจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ -0.02 ถึง +0.84 นั่นคือพบหินที่ชอบน้ำและหินที่มีความเปียกปานกลางเป็นส่วนใหญ่ ยิ่งกว่านั้นอย่างหลังก็มีอำนาจเหนือกว่า

ควรสังเกตว่าด้วยคุณสมบัติพื้นผิวที่หลากหลาย ตัวชี้วัดความสามารถในการเปียกน้ำจึงเป็นตัวแทนของคุณลักษณะที่สำคัญ เนื่องจาก ในสื่อที่มีรูพรุนจริงจะมีช่องทางที่ไม่เคยมีน้ำมันอยู่เสมอและดังนั้นจึงยังคงเป็นที่ชอบน้ำอยู่เสมอ ดังนั้นจึงสันนิษฐานได้ว่าช่องกรองขนาดใหญ่หลักที่ไฮโดรคาร์บอนเคลื่อนที่นั้นไม่ชอบน้ำมากกว่าที่เราจะประมาณได้โดยใช้คุณลักษณะอินทิกรัล

พื้นที่ผิวจำเพาะ

พื้นผิวจำเพาะวัดเป็น m 2 / m 3 หรือเป็น m 2 / g ขนาดของพื้นผิวจำเพาะขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของแร่ธาตุและแกรนูเมตริก รูปร่างของเมล็ดพืช ปริมาณและประเภทของตัวดูดซับตามธรรมชาติมีมากที่สุด พื้นผิวเฉพาะ: ดินเหนียว ตริโปลี แร่บอกไซต์บางประเภท ขี้เถ้าปอย

เพื่อประเมินพื้นที่ผิวจำเพาะ จึงได้มีการพัฒนาวิธีการวิจัยการดูดซับ การกรอง การใช้แสง กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน แกรนูเมตริก และวิธีการวิจัยในห้องปฏิบัติการอื่นๆ

วิธีการดูดซับอาจเป็นแบบคงที่และไดนามิก โดยขึ้นอยู่กับ: 1) การดูดซับไอน้ำไนโตรเจน อาร์กอน คริปทอน น้ำ แอลกอฮอล์ ไฮโดรคาร์บอน; 2) การดูดซับสารจากสารละลาย 3) การแลกเปลี่ยนพื้นผิว 4) ความร้อนของการดูดซับไอและการเปียก

วิธีการกรองจะขึ้นอยู่กับการกรองก๊าซหรือของเหลวอัดและก๊าซทำให้บริสุทธิ์ในโหมดสมดุลและโหมดไม่สมดุล

การวัดความพรุนของปรอทและวิธีการแทนที่ของเหลวที่ไม่ทำให้เปียกซึ่งทำให้พื้นที่รูพรุนของหินเปียก หรือในทางกลับกัน นั้นมีพื้นฐานมาจากการศึกษาปรากฏการณ์ของเส้นเลือดฝอย

วิธีหนึ่งในการประเมินพื้นที่ผิวจำเพาะของช่องกรอง (Kozeny-Karman) คือการศึกษาความพรุน การซึมผ่าน และค่าการนำไฟฟ้าในตัวอย่างหิน จากนั้นเมื่อทราบพารามิเตอร์เหล่านี้แล้วคุณสามารถคำนวณพื้นที่ผิวจำเพาะของช่องกรองได้

ที่นี่ ต g - ความทรมานแบบไฮดรอลิก;

ฉ- ค่าคงที่โคเซนี;

ถึงราคา - การซึมผ่าน m2;

ม n - ความพรุนหน่วย

เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่า โดยที่ (ในที่นี้  vpc และ  v คือความต้านทานไฟฟ้าของหินและน้ำที่มีน้ำอิ่มตัว) ข้อเสียของวิธีนี้คือการคำนวณค่าสัมประสิทธิ์ความทรมานแบบมีเงื่อนไขและค่าสัมประสิทธิ์ Kozeny ที่ไม่รู้จัก

อีกวิธีหนึ่งอาศัยการกรองฮีเลียมและอาร์กอนผ่านตัวอย่างของตัวกลางที่มีรูพรุน ในกรณีนี้ ค่าของพื้นผิวการกรองเฉพาะจะคำนวณโดยใช้สูตร

ที่ไหน ส sp - พื้นผิวการกรองเฉพาะ cm -1;

พีเฮ, ป.อา- ความดันในเส้นฮีเลียมและอาร์กอน, Pa;

ม– ความพรุน;

ดี, ล- เส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวของตัวอย่าง cm;

ชม. เช่น - ความหนืดประสิทธิผลของส่วนผสมของก๊าซ Pa× กับ;

ร- ค่าแก๊สคงที่ 8.31× 10 7 ;

ต-อุณหภูมิ หรือ K;

เจ  , เจ D - ฟลักซ์รวมและการแพร่กระจายของ He ผ่านตัวอย่าง, โมล× ส -1 .

ที่ไหน ว- ความเร็วปริมาตรของส่วนผสมก๊าซ cm 3 /s;

กับ- ปริมาตรความเข้มข้นของ He ในส่วนผสมของก๊าซ,%

ความเข้มข้นของปริมาตร เขาในการไหลรวมของส่วนผสมของก๊าซพิจารณาจากกราฟการสอบเทียบของคาทาโรมิเตอร์โดยวาดเป็นพิกัด ยู(โวลต์)-ค- ขนาดของฟลักซ์การแพร่กระจายของ He ถูกกำหนดโดยการพึ่งพา เจ= ฉ(พีเฮ 2 -ป.อา 2) เป็นส่วนที่ตัดบนแกนกำหนด ซึ่งเป็นเส้นตรงที่ผ่านจุดทดลองจำนวนหนึ่ง

สำหรับแหล่งกักเก็บที่มีตะกอน Udmurtia จะต้องอาศัยการพึ่งพาพื้นผิวการกรองจำเพาะกับคุณลักษณะความสามารถในการกรองของหิน สำหรับแหล่งเก็บกักน้ำขนาดใหญ่ การพึ่งพาอาศัยกันนี้อธิบายได้ด้วยสมการถดถอยที่มีค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ที่ -0.928

โดยมีค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ -0.892

ได้รับสมการที่คล้ายกันสำหรับวัตถุการพัฒนาเฉพาะจำนวนหนึ่ง

ไม่มีความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างการซึมผ่านของหินและความพรุนของหิน ตัวอย่างเช่น หินปูนร้าวที่มีความพรุนต่ำมีความสามารถในการซึมผ่านสูง ในขณะที่ดินเหนียวซึ่งบางครั้งมีความพรุนสูง ในทางปฏิบัติแล้วของเหลวและก๊าซไม่สามารถซึมผ่านได้ เนื่องจาก ดินเหนียวมีช่องขนาดย่อย โดยเฉลี่ยแล้ว หินที่ซึมผ่านได้มากจะมีรูพรุนมากกว่า การซึมผ่านของหินขึ้นอยู่กับขนาดของช่องรูพรุนเป็นหลัก ประเภทของการพึ่งพานี้สามารถกำหนดได้ตามกฎของ Darcy's และ Poiseuille (การไหลของของไหลในกระบอกสูบ)

ลองจินตนาการถึงหินที่มีรูพรุนเป็นระบบของท่อตรงที่มีหน้าตัดเดียวกันโดยมีความยาว L (ความยาวของปริมาตรหิน)

ตามกฎของ Poiseuille อัตราการไหลของของไหล Q ผ่านตัวกลางที่มีรูพรุนนี้คือ:

โดยที่ n คือจำนวนรูพรุน (ท่อ) ต่อพื้นที่การกรองหน่วย R คือรัศมีของช่องรูพรุน (หรือรัศมีเฉลี่ยของรูพรุนของตัวกลาง) F คือพื้นที่การกรอง ΔР คือแรงดันตกคร่อม μ คือ ความหนืดไดนามิกของของเหลว L คือความยาวของตัวกลางที่มีรูพรุน

เนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์ความพรุน (m) ของตัวกลาง:

แล้วแทนใน (1.15) แทน
ค่าความพรุน m เราได้รับ:

(1.16)

ในทางกลับกัน การไหลของของไหล Q ถูกกำหนดโดยกฎของดาร์ซี:

(1.17)

เราพบว่าเท่ากับด้านขวาของสูตร (1.16) และ (1.17)

(1.18)

(1.19)

(ถ้า [k]=µm 2 ดังนั้น [R]=µm)

ค่า R จะกำหนดรัศมีรูพรุนของตัวกลางที่มีรูพรุนในอุดมคติซึ่งมีความสามารถในการซึมผ่าน k และความพรุน m (แบบจำลองหินที่มีท่อตรง)

สำหรับตัวกลางที่มีรูพรุนจริง ค่า R มีความหมายทั่วไป เนื่องจาก m คำนึงถึงโครงสร้างชั้นและความบิดเบี้ยวของรูขุมขน เอฟ.ไอ. Kotyakhov เสนอสูตรสำหรับกำหนดรัศมีรูพรุนเฉลี่ย (R) ของสื่อที่มีรูพรุนจริง:

(1.20)

โดยที่ γ, φ – พารามิเตอร์ไร้มิติ (φ – สัมประสิทธิ์โครงสร้างของรูพรุนที่มีความพรุน m γ 0.28 τ 0.39, φ 1.7 τ 2.6), γ=
- ค่าคงที่

ค่าสัมประสิทธิ์โครงสร้างของหินละเอียดสามารถประมาณได้โดยใช้สูตรเชิงประจักษ์:

(1.21)

การกระจายขนาดรูขุมขน เส้นโค้ง ความดันของเส้นเลือดฝอยคือความอิ่มตัวของรูขุมขนในช่วงที่เปียก

วิธีการพื้นฐานในการกำหนดปริมาณของรูพรุนขนาดต่างๆ (รัศมี R) ในหินที่มีรูพรุน:

วิธีการกดปรอทลงในตัวอย่าง

วิธีการแบ่งพาร์ติชันแบบกึ่งซึมผ่านได้

วิธีแรงเหวี่ยง

วิธีการกดสารปรอท.

ตัวอย่างหินแห้งที่ถูกชะล้างจากน้ำมันจะถูกวางไว้ในห้องที่เต็มไปด้วยสารปรอท (หลังการอพยพ) ปรอทถูกกดเข้าไปในรูขุมขนของตัวอย่างโดยใช้การกดแบบพิเศษโดยมีแรงดันเพิ่มขึ้นทีละขั้นตอน การเยื้องของปรอทป้องกันได้ด้วยแรงดันของเส้นเลือดฝอยในรูขุมขน ซึ่งขึ้นอยู่กับรัศมีของรูขุมขนและคุณสมบัติการทำให้เปียกของปรอท “รัศมี” ของรูขุมขนที่ปรอทกดเข้าไปนั้นถูกกำหนดโดยสูตร:

(1.22)

โดยที่ P K คือความดันของเส้นเลือดฝอย δ คือแรงตึงผิว (สำหรับปรอท δ=430 mN/m) θ คือมุมสัมผัส (สำหรับปรอท จะถือว่า θ=140 0) R คือรัศมีของรูพรุน

เมื่อความดันเพิ่มขึ้นจาก P 1 เป็น P 2 ในห้อง ปรอทจะถูกกดเข้าไปในรูพรุนเหล่านั้นเท่านั้น ซึ่งแรงดันที่ใช้จะเอาชนะแรงดันของเส้นเลือดฝอยของ menisci ของปรอท เช่น ปรอทเข้าสู่รูขุมขนซึ่งมีรัศมีแตกต่างกันไปตั้งแต่ R 1 =
ก่อน
- ปริมาตรรวมของรูพรุนเหล่านี้ที่มีรัศมี (R 2 ≤R≤R 1) เท่ากับปริมาตรของปรอทที่ถูกกดลงในตัวอย่างเมื่อความดันเพิ่มขึ้นจาก P 1 ถึง P 2

ความดันจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องและปริมาตรของปรอทที่กดเข้าไปจะถูกบันทึกจนกว่าตัวอย่างจะไม่ยอมรับอีกต่อไป ด้วยวิธีนี้จะกำหนดปริมาตรของรูขุมขนที่มีขนาดต่างๆ

วิธีการแบ่งพาร์ติชันแบบกึ่งซึมผ่านได้ (ซึมผ่านต่ำ).

ใช้การติดตั้ง (รูปที่ 9):

1 – ตัวอย่างที่อิ่มตัวด้วยของเหลว (น้ำหรือน้ำมันก๊าด)

2- กล้อง;

3 – พาร์ติชันกึ่งซึมผ่านได้ (เมมเบรน);

4 – เกจวัดความดัน;

5 – กับดักของเหลวแบบไล่ระดับ;

6 – การจ่ายก๊าซ (ไนโตรเจน) ภายใต้ความดัน

ตัวอย่างและเมมเบรนอิ่มตัวด้วยของเหลว

รูพรุนของเมมเบรน (กระเบื้องเซรามิก พอร์ซเลน ฯลฯ) ควรมีขนาดเล็กกว่ารูพรุนเฉลี่ยของกลุ่มตัวอย่างอย่างมาก

: ของเหลวจากตัวอย่างถูกแทนที่โดยไนโตรเจน ซึ่งความดันของของเหลวนั้นถูกสร้างขึ้นภายในห้องที่ 2 และวัดโดยเกจวัดความดัน 4

เมื่อความดันเพิ่มขึ้น ไนโตรเจนจะเข้าสู่รูพรุนขนาดใหญ่ของตัวอย่างก่อน และของเหลวจะปล่อยพวกมันผ่านรูของเมมเบรน 3 ไปเป็นกับดักขั้นที่ 5 ไนโตรเจนจากห้องที่ 2 ถึงเมมเบรน 3 จะทะลุผ่านได้เมื่อความดันในนั้นเกินเส้นเลือดฝอยเท่านั้น ความดันของ minis ในรูขุมขนของเมมเบรน () - นี่เป็นความดันสูงเนื่องจากขนาดรูพรุนในเมมเบรนมีขนาดเล็กและจำกัดเกณฑ์ด้านบนของแรงกดดันที่ทดสอบในห้อง

โดยการเพิ่มความดันในห้องที่ 2 เป็นขั้นตอนและบันทึกปริมาตรของเหลวที่แทนที่จากตัวอย่างที่สอดคล้องกันโดยใช้สูตร (1.22) ปริมาตรของรูพรุนจะถูกกำหนดโดยขึ้นอยู่กับช่วงรัศมี (ขนาด) ของมัน (จำเป็นต้องค้นหาก่อน ค่า δ และ θ ของของเหลว)

โดยทั่วไปผลลัพธ์ของการวิเคราะห์จะแสดงในรูปแบบของเส้นโค้งการกระจายขนาดรูพรุนที่แตกต่างกัน (รูปที่ 10) รัศมีของช่องรูพรุนในหน่วยไมโครมิเตอร์จะถูกพล็อตตามแกน abscissa และตามแกนกำหนด -
- การเปลี่ยนแปลงสัมพัทธ์ของปริมาตรรูพรุนต่อหน่วยการเปลี่ยนแปลงรัศมี R จากการศึกษาทดลองของอ่างเก็บน้ำ การเคลื่อนที่ของของไหลเกิดขึ้นผ่านรูขุมขนที่มีรัศมี 5 - 30 ไมครอน

วิธีแรงเหวี่ยง.

ขึ้นอยู่กับการหมุนของแกนที่อิ่มตัวด้วยของเหลวในเครื่องหมุนเหวี่ยง เป็นผลให้แรงเหวี่ยงเกิดขึ้นช่วยอำนวยความสะดวกในการกำจัดของเหลวออกจากรูขุมขน เมื่อความเร็วในการหมุนเพิ่มขึ้น ของเหลวจะถูกกำจัดออกจากรูขุมขนที่มีรัศมีเล็กกว่า

การทดลองจะบันทึกปริมาตรของของเหลวที่ไหลออกด้วยความเร็วการหมุนที่กำหนด แรงเหวี่ยงและแรงดันคาปิลลารีที่กักของเหลวในตัวอย่างจะถูกคำนวณตามความเร็วในการหมุน ขึ้นอยู่กับค่าของความดันของเส้นเลือดฝอย ขนาดของรูพรุนที่ของเหลวไหลออกมาด้วยความเร็วการหมุนที่กำหนด และสร้างเส้นโค้งการกระจายขนาดรูพรุนส่วนต่างจะถูกสร้างขึ้น

ข้อดีของวิธีเหวี่ยงหนีศูนย์กลางคือความเร็วในการวิจัย

จากข้อมูลจากวิธีการวัดทั้งหมดข้างต้น นอกเหนือจากกราฟการกระจายขนาดรูพรุนที่แตกต่างกัน ยังสามารถสร้างกราฟอีกกราฟหนึ่งได้ ซึ่งก็คือการขึ้นอยู่กับแรงดันของเส้นเลือดฝอยต่อความอิ่มตัวของน้ำในรูพรุน (รูปที่ 11)

ป ความต้านทานของหิน:

เค 3 >เค 2 >เค 1

วิธีการแบ่งพาร์ติชั่นแบบกึ่งซึมผ่านได้ทำให้สามารถได้รับการพึ่งพา Рк=f(S В) ที่ใกล้เคียงกับสภาวะของอ่างเก็บน้ำมากที่สุด เพราะ คุณสามารถใช้น้ำและน้ำมันเป็นตัวกลางในการทำให้อิ่มตัวและแทนที่ได้

การพึ่งพา Рк=f(S В) ใช้กันอย่างแพร่หลายเมื่อประมาณค่าความอิ่มตัวของน้ำที่ตกค้างของอ่างเก็บน้ำในเขตเปลี่ยนผ่านน้ำมัน - น้ำ, น้ำ - ก๊าซ

วิธีการทางห้องปฏิบัติการเพื่อกำหนดความสามารถในการซึมผ่านของหิน.

เนื่องจากความสามารถในการซึมผ่านของหินขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย (ความดันหิน อุณหภูมิ ปฏิกิริยาของของไหลกับเฟสของแข็ง ฯลฯ) จึงจำเป็นต้องมีวิธีการทดลองศึกษาการพึ่งพาเหล่านี้ ตัวอย่างเช่น ติดตั้งแล้ว:

การซึมผ่านของหินสำหรับก๊าซนั้นสูงกว่าของเหลวเสมอ (เนื่องจากการเลื่อนของก๊าซบางส่วนไปตามพื้นผิวของช่อง - ผลกระทบของ Klinkenberg และการดูดซับของเหลวบนผนังอ่างเก็บน้ำการบวมของดินเหนียว ฯลฯ );

เมื่ออุณหภูมิและความดันเพิ่มขึ้น การซึมผ่านของก๊าซของหินจะลดลง (การลดลงของเส้นทางอิสระของโมเลกุลและแรงเสียดทานที่เพิ่มขึ้น): ที่ความดัน 10 MPa ในหินบางก้อนการซึมผ่านของก๊าซจะลดลง 2 เท่าเมื่อเทียบกับนั้น ที่ความดันบรรยากาศ (0.1 MPa) เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นจาก 20 0 C เป็น 90 0 C การซึมผ่านของหินสามารถลดลงได้ 20 - 30%

สารดูดซับที่ใช้:

1) ไนโตรเจน (99.9999%) ที่อุณหภูมิไนโตรเจนเหลว (77.4 K)

2) หากลูกค้าจัดหารีเอเจนต์ ก็สามารถดำเนินการตรวจวัดโดยใช้สารรีเอเจนต์ต่างๆ ได้ รวมถึง ตัวดูดซับของเหลว: น้ำ, เบนซิน, เฮกเซน, SF 6, มีเทน, อีเทน, เอทิลีน, โพรเพน, โพรพิลีน, n-บิวเทน, เพนเทน, NH 3, N 2 O, He, Ne, Ar, Xe, Kr, CO, CO 2 ( หลังจากตกลงกับผู้เชี่ยวชาญ RC)

ช่วงการทำงานของความดันสัมบูรณ์ - 3.8 10 -9 - 950 มม. ปรอท ศิลปะ.

ข้อผิดพลาดในการวัดด้วยเครื่องมือ - 0.12-0.15%

สามารถวัดอัตราการดูดซับที่ความดันสัมพัทธ์ที่ระบุได้ นอกจากนี้ยังสามารถวัดความร้อนไอโซเทอริกของการดูดซับได้ (หากผู้ใช้จ่ายก๊าซเหลวที่มีอุณหภูมิแตกต่างจากไนโตรเจนเหลวสำหรับอ่างที่มีอุณหภูมิต่ำ)

ลักษณะที่ต้องการ:

1) เป็นที่พึงปรารถนาที่จะมีข้อมูลเกี่ยวกับการไม่มี/การมีอยู่ของความพรุนในตัวอย่าง หากมี ลักษณะของความพรุน (ไมโครและเมโส-) ลำดับความสำคัญของพื้นที่ผิวจำเพาะ

2) วัตถุประสงค์ของการศึกษา: พื้นผิว BET การกระจายขนาดรูพรุน และปริมาตรรูพรุน (ไอโซเทอร์มฮิสเทรีซิสลูปและ/หรือบริเวณความดันต่ำ) หรือไอโซเทอร์มการดูดซับโดยสมบูรณ์

3) อุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาตในการกำจัดก๊าซตัวอย่างในสุญญากาศ (50-450°C โดยเพิ่มขึ้นทีละ 1°C แนะนำสำหรับวัสดุออกไซด์ 150°C สำหรับวัสดุที่มีรูพรุนขนาดเล็กและซีโอไลต์ 300°C)

ข้อกำหนดและหมายเหตุตัวอย่าง:

1) การวัดไอโซเทอร์มของการดูดซับจะดำเนินการเฉพาะกับตัวอย่างที่กระจายตัว (ที่เป็นผง) เท่านั้น

2) จำนวนขั้นต่ำที่ต้องการของตัวอย่างที่ไม่รู้จักคือ 1 กรัม (หากพื้นที่ผิวจำเพาะของตัวอย่างมากกว่า 150 ม. 2 /ก. จำนวนขั้นต่ำคือ 0.5 ก. หากพื้นที่ผิวจำเพาะเกิน 300 ม. 2 /g ดังนั้นจำนวนขั้นต่ำคือ 0.1 กรัม) จำนวนตัวอย่างสูงสุดคือ 3-7 กรัม (ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นรวมของวัสดุ)

3) ก่อนการวัด ตัวอย่างจะต้องถูกไล่แก๊สในสุญญากาศเมื่อถูกความร้อน ตัวอย่างจะต้องทำให้แห้งในเตาอบก่อน และจะต้องไม่ปล่อยสารพิษระหว่างการไล่แก๊ส ตัวอย่างจะต้องไม่ทำปฏิกิริยากับหลอดตวงแก้ว

4) พื้นที่ผิวจำเพาะขั้นต่ำของวัสดุที่ใช้ในการวัดคือ 15 m 2 /g (อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับลักษณะของพื้นผิวและองค์ประกอบของตัวอย่าง)

5) การหาพื้นที่ผิวจำเพาะโดยใช้วิธี BET เนื่องจากข้อจำกัดทางทฤษฎี เป็นไปไม่ได้สำหรับวัสดุที่มีรูพรุนขนาดเล็ก

6) เมื่อตรวจวัดการดูดซับไนโตรเจนจากเฟสก๊าซ การระบุการกระจายขนาดรูพรุนเป็นไปได้สำหรับรูพรุนที่มีความกว้าง/เส้นผ่านศูนย์กลาง 0.39 – 50 นาโนเมตร (เมื่อใช้วิธี BDC สูงถึง 300 นาโนเมตร ขึ้นอยู่กับตัวอย่าง) การสร้างเส้นโค้งการกระจายขนาดรูพรุนนั้นสร้างขึ้นบนพื้นฐานของแบบจำลองโครงสร้างต่างๆ: รูพรุนที่มีลักษณะคล้ายกรีด, ทรงกระบอกหรือทรงกลม; ผู้ใช้ไม่สามารถระบุรูปร่างของรูพรุนจากไอโซเทอร์มการดูดซับได้

" onclick="window.open(this.href," win2 return false > พิมพ์

, ไมโครพอร์ , การกระจายตัวแบบเดี่ยว , สัณฐานวิทยาของโครงสร้างนาโน , ผงนาโน , รูขุมขนนาโน , โครงสร้างนาโน , อนุภาคนาโน การพิจารณาการพึ่งพาของจำนวน (ปริมาตร, มวล) ของอนุภาคหรือรูพรุนกับขนาดในวัสดุที่กำลังศึกษาและเส้นโค้ง (ฮิสโตแกรม) ที่อธิบายการพึ่งพานี้ คำอธิบาย

เส้นการกระจายขนาดสะท้อนถึงการกระจายตัวของระบบ ในกรณีที่เส้นโค้งมีลักษณะเป็นยอดแหลมและมีฐานแคบ เช่น อนุภาคหรือรูพรุนมีขนาดเกือบเท่ากัน พวกมันพูดถึงระบบการกระจายตัวแบบเดี่ยว ระบบโพลีดิสเพอร์สมีลักษณะเฉพาะด้วยเส้นโค้งการกระจายที่มียอดกว้างโดยไม่มีการกำหนดจุดสูงสุดไว้อย่างชัดเจน หากมีการกำหนดยอดสองค่าขึ้นไปอย่างชัดเจน การกระจายจะถือเป็นแบบไบโมดัลและแบบหลายโมดัล ตามลำดับ

.

ควรสังเกตว่าการกระจายขนาดอนุภาค (รูพรุน) ที่คำนวณได้นั้นขึ้นอยู่กับแบบจำลองที่นำมาใช้ในการตีความผลลัพธ์และวิธีการกำหนดขนาดอนุภาค (รูพรุน) ดังนั้นเส้นโค้งการกระจายจึงถูกสร้างขึ้นตามวิธีการต่างๆ ในการกำหนดอนุภาค (รูพรุน) ขนาด ปริมาตร พื้นผิวเฉพาะ ฯลฯ อาจแตกต่างกันไป

.

วิธีการหลักในการศึกษาการกระจายขนาดอนุภาคคือการประมวลผลข้อมูลทางสถิติจากกล้องจุลทรรศน์แบบออปติก อิเล็กตรอน และแรงอะตอม และการตกตะกอน โดยทั่วไปการศึกษาการกระจายขนาดรูพรุนจะดำเนินการโดยการวิเคราะห์ไอโซเทอร์มของการดูดซับโดยใช้แบบจำลอง BJH ผู้เขียน

ลิงค์

1. คู่มือสัญลักษณ์และคำศัพท์ // Pure Appl. เคมี. - v.46, 1976 - หน้า 71
2. เซ็ตเตอร์ฟิลด์ ช. หลักสูตรภาคปฏิบัติการเร่งปฏิกิริยาที่ต่างกัน - M.: Mir, 1984 - 520 p.
3. คาร์นอคอฟ เอ.พี. การดูดซับ พื้นผิวของวัสดุกระจัดกระจายและมีรูพรุน - Novosibirsk: Nauka, 1999. - 470 p.

ภาพประกอบแท็กส่วนต่างๆ
วิธีการรับรองและควบคุมวัสดุนาโนและการวินิจฉัยคุณสมบัติเชิงหน้าที่ของวัสดุนาโน
วัสดุที่มีรูพรุนรวมถึงตัวกรอง

ดูในพจนานุกรมอื่นๆ ด้วย:

เมมเบรนติดตาม- คำว่า เมมเบรน, แทร็กคำศัพท์ในภาษาอังกฤษ เมมเบรนฝังรอยตามคำพ้อง คำย่อ คำที่เกี่ยวข้อง การฟอกไต, เมมเบรน คำจำกัดความ ชั้นผลึกบาง ๆ ฟอยล์โลหะหรือฟิล์ม (โดยปกติคือโพลีเมอร์หนา 5–25 ไมครอน) ระบบ ...

ผงนาโน- คำว่า ผงนาโน คำในภาษาอังกฤษ ผงนาโน คำพ้องความหมาย คำย่อ คำที่เกี่ยวข้อง การสังเคราะห์ความร้อนใต้พิภพ การกระจายตัว การเปลี่ยนผ่านของโซล-เจล กระบวนการโซล-เจล การบดอัดของผงนาโน การแช่แข็งด้วยความเย็น ผลึก BET วิธี วิธี BJH,... ... พจนานุกรมสารานุกรมนาโนเทคโนโลยี

ไอโซเทอมของการดูดซับ- คำศัพท์ isotherm การดูดซับ คำศัพท์ในภาษาอังกฤษ adsorption isotherm คำพ้องความหมาย คำย่อ คำที่เกี่ยวข้อง adsorption, BET, วิธีการ, วิธี BJH, การกระจายขนาด (รูขุมขน, อนุภาค) คำจำกัดความ ขึ้นอยู่กับปริมาณของสารที่ถูกดูดซับ... ... พจนานุกรมสารานุกรมนาโนเทคโนโลยี

แยกย้ายกันไป- คำว่า monodisperse ศัพท์ในภาษาอังกฤษ monodisperse คำพ้องความหมาย คำย่อ คำที่เกี่ยวข้อง ผงนาโน การกระจายขนาด (รูขุมขน อนุภาค) คำจำกัดความ ระบบหนึ่งเรียกว่า monodisperse หากอนุภาค (รูขุมขน) ที่รวมอยู่ในองค์ประกอบของมันมี... ... พจนานุกรมสารานุกรมนาโนเทคโนโลยี

ไมโครพอร์- คำศัพท์ micropores คำศัพท์ในภาษาอังกฤษ micropores คำพ้องความหมาย คำย่อ คำที่เกี่ยวข้อง Macropores, nanopores, วัสดุที่มีรูพรุน, porometry, ตัวดูดซับ, ตะแกรงโมเลกุล, จุลสัณฐานวิทยา, การกระจายขนาด (รูขุมขน, อนุภาค), ความพรุน, รูขุมขน... ... พจนานุกรมสารานุกรมนาโนเทคโนโลยี

แมคโครพอร์- คำว่า Macropores คำศัพท์ในภาษาอังกฤษ Macropores คำพ้องความหมาย คำย่อ คำที่เกี่ยวข้อง mesopores, micropores, nanopores, วัสดุที่มีรูพรุน, porometry, จุลสัณฐานวิทยา, การกระจายขนาด (รูขุมขน, อนุภาค), ความพรุน, รูขุมขน คำนิยาม รูขุมขน... ... พจนานุกรมสารานุกรมนาโนเทคโนโลยี

มีโซปอร์- คำศัพท์ mesopores คำศัพท์ในภาษาอังกฤษ คำพ้องความหมาย คำย่อ คำที่เกี่ยวข้อง Macropores, วัสดุ mesoporous, สัณฐานวิทยาของโครงสร้างนาโน, nanopores, วัสดุที่มีรูพรุน, porometry, ตัวดูดซับ, จุลสัณฐานวิทยา, การกระจายขนาด (รูขุมขน, อนุภาค), ... ... พจนานุกรมสารานุกรมนาโนเทคโนโลยี

นาโนพอร์- คำว่า nanopores คำศัพท์ในภาษาอังกฤษ nanopores คำพ้องความหมาย คำย่อ คำที่เกี่ยวข้อง macropores, mesopores, micropores, สัณฐานวิทยาของโครงสร้างนาโน, วัตถุนาโน, วัสดุที่มีรูพรุนระดับนาโน, วัสดุที่มีรูพรุน, ความพรุน, การกระจายขนาด (รูพรุน,... ... พจนานุกรมสารานุกรมนาโนเทคโนโลยี

อุณหภูมิไมเซลล์ที่สำคัญ- คำศัพท์ อุณหภูมิวิกฤติของการก่อตัวของไมเซลล์ คำศัพท์ในภาษาอังกฤษ อุณหภูมิคราฟต์ คำพ้องความหมาย อุณหภูมิคราฟต์ คำย่อ คำย่อที่เกี่ยวข้อง แอมฟิฟิลิก, สารลดแรงตึงผิวแบบแอมโฟเทอริก, ปฏิกิริยาที่ไม่ชอบน้ำ, เคมีคอลลอยด์, คอลลอยด์... ... พจนานุกรมสารานุกรมนาโนเทคโนโลยี

การกระเจิงของนิวตรอนมุมเล็ก- คำศัพท์ การกระเจิงนิวตรอนมุมเล็ก คำในภาษาอังกฤษ การกระเจิงนิวตรอนมุมเล็ก คำพ้องความหมาย คำย่อ MNR, SANS คำที่เกี่ยวข้อง การกระจายขนาด (รูพรุน อนุภาค) คำจำกัดความ การกระเจิงแบบยืดหยุ่นของลำนิวตรอนบนความไม่เป็นเนื้อเดียวกัน... พจนานุกรมสารานุกรมนาโนเทคโนโลยี

สัณฐานวิทยาของโครงสร้างนาโน- คำศัพท์ทางสัณฐานวิทยาของโครงสร้างนาโน คำศัพท์ในภาษาอังกฤษ สัณฐานวิทยาของโครงสร้างนาโน คำพ้องความหมาย คำย่อ คำที่เกี่ยวข้อง รวม การสังเคราะห์ไฮโดรเทอร์มอล เมโซพอร์ สัณฐานวิทยา นาโนวิสเกอร์ นาโนไฟเบอร์ นาโนแคปซูล นาโนแคปซูล กระเปาะ... ... พจนานุกรมสารานุกรมนาโนเทคโนโลยี

โครงสร้างนาโน- คำศัพท์ โครงสร้างนาโน คำศัพท์ในโครงสร้างนาโนภาษาอังกฤษ คำพ้องความหมาย คำย่อ คำที่เกี่ยวข้อง วัสดุนาโน biomimetic, capsid, การแยกไมโครเฟส, อนุภาคนาโนมัลติฟังก์ชั่นในการแพทย์, นาโนอิออน, การขัดผิว, การกระจายตัวเหนือ... ... พจนานุกรมสารานุกรมนาโนเทคโนโลยี

อนุภาคนาโน- คำว่า อนุภาคนาโน คำในภาษาอังกฤษ อนุภาคนาโน ชื่อพ้อง คำย่อ คำที่เกี่ยวข้อง วัสดุ "อัจฉริยะ" การเคลือบที่เข้ากันได้ทางชีวภาพ การสังเคราะห์ความร้อนด้วยความร้อน ชั้นสองชั้นทางไฟฟ้า โลหะผสมที่กระจายตัวแข็งตัว แคปซิด คลัสเตอร์... พจนานุกรมสารานุกรมนาโนเทคโนโลยี

วัสดุแบบดั้งเดิมที่มีการกระจายตัวสูง มีรูพรุนสูง รวมถึงเศษซับไมครอน- ส่วนย่อยตัวดูดซับที่อิงตามระบบคอลลอยด์วัสดุคาร์บอนโพลีเมอร์ที่มีโครงสร้างนาโน เส้นใยและคอมโพสิตที่อิงตามพวกมัน วัสดุที่มีรูพรุน รวมถึงตัวกรองบทความเส้นใยคอมโพสิต "อัจฉริยะ" การขจัดการดูดซึมของคาร์บอนคอลลอยด์... พจนานุกรมสารานุกรมนาโนเทคโนโลยี

วิธีการวินิจฉัยและการวิจัยโครงสร้างนาโนและวัสดุนาโน- ส่วนย่อยวิธีการตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์และสเปกโทรสโกปี: แรงอะตอม, อุโมงค์สแกน, แรงแม่เหล็ก ฯลฯ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน รวมถึงเรืองแสงความละเอียดสูง... ... พจนานุกรมสารานุกรมนาโนเทคโนโลยี