固体表面积

释义

固体表面上的原子或分子在一般情况下不易移动，内表面积与外表面积的总和为总表面积。它与外表面积之比称为粗糙因子,显然，固体表面的粗糙因子最小为1。为了比较和衡量吸附剂或催化剂表面积的大小。规定 1克固体的总表面积称为比表面。

表面积的测定方法有：用直接测定粒子大小以计算固体粒子外表面积的沉降法；光学显微镜法和电子显微镜法；X射线宽度法；直接测定外表面的透过法。但这些方法均不能测定固体的内表面。

低温气体吸附法是测定固体总表面积最常用的方法，其基本要点是：测定不同相对压力下吸附质气体在一定量吸附剂上的吸附量，应用BET二常数公式(见多分子层吸附)计算出该吸附剂表面铺满单分子层吸附质的量(单分子层饱和吸附量),再根据每一吸附质分子的截面积和吸附剂重量即可求得比表面积。

每个吸附分子的截面积σ可用下式计算：

式中 Μ为吸附质分子量；N为阿伏伽德罗数；d为液态(或固态)吸附质密度。

染料吸附法是一种测定粗孔固体比表面的简便方法，此法的根据是：有些固体可从溶液中选择性地吸附某些染料，达到饱和后，按照吸附前后溶液浓度的变化，即可求得单分子层的饱和吸附量，再根据每个染料分子可能的截面积计算比表面。此法的缺点是：对染料分子在表面上的取向要有一定的假设，而且即使在饱和吸附时仍有溶剂的吸附；小孔中的面积因染料分子不能进入而不能测定。