Подготовка образца имеет большое влияние на результат измерений, и следует позаботиться о том, чтобы природа поверхности не изменялась в результате предварительной обработки.

Одно из преимуществ измерения площади поверхности путем газовой адсорбции заключается в возможности определить наличие пористости. При температуре жидкого азота последний конденсируется в порах согласно уравнению Кельвина; форма изотермы [85] показывает размер пор от 1,5 до 30 нм, причем наиболее удачные результаты получаются для IV типа изотермы. (Размеры пор выше 8 нм обычно определяются с использованием ртутной порометрии. Типовые промышленные приборы для определения пористости могут работать в пределах до 7,5 нм, что соответствует давлению порядка 2000 атм.)

Адсорбция растворенных веществ. Альтернативный путь измерения площади поверхности — использование адсорбции растворенных веществ, например жирных кислот, из растворов [86, 87] Несмотря на то, что площадь поперечного сечения молекулы жирной кислоты в вертикальной ориентации составляет 20,4 А2 на молекулу, последняя необязательно примет это положение при адсорбции на всех поверхностях и во всех растворителях. Поэтому необходимо вначале, перед проведением измерений площади поверхности, установить природу адсорбции и эффективную площадь, занимаемую молекулой.

Адсорбция красителей также часто использовалась для измерений, поскольку их концентрацию можно легко и точно определить колориметрически [88] . В этом случае также требуется тщательность в определении площади, занимаемой молекулой, о чем пишут Киплинг и Уилсон [89], определившие, что площадь, приходящаяся на одну молекулу метиленового голубого, равна 102— 108 А2. Лайнж и др. [90, 91], однако, нашли что при адсорбции на одну молекулу этого красителя приходится 69,6—76,0 А2, что примерно соответствует образованию димера.

При определении площади поверхности путем адсорбции красителей считают [92], что необходимо предварительно провести -калибровку по более надежному методу газовой адсорбции, е- Грегг и Синг [93] полагают, что при использовании адсорбции красителей для измерения площади поверхности должны 'соблюдаться следующие условия:

1) следует ограничиваться случаями, когда краситель доста--точно растворим и на изотерме появляется четкое плато; t-j: 2) должна быть известна ориентация молекул; 3) должно быть известно число молекулярных слоев.

Однако, если применяется эта методика, площадь поверхности может быть легко определена даже без спектрофотометра, который используется обычно для определения концентрации красителя в растворе. Например, для определения концентрации красителя в маточном растворе после адсорбции необходимо лишь ' разбавить раствор, чтобы цвет стал слабее, чем цвет раствора известной концентрации. Затем раствор помещают в испытательный сосуд в качестве эталона цвета. Путем прибавления известного объема цветного раствора во второй аналогичный сосуд и разбавления его чистым растворителем до тех пор, пока цвет в обоих сосудах станет идентичным, находят полученную концентрацию. Здесь глаз выступает в роли компаратора цвета.


⇐ вернуться назад| |читать дальше ⇒