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影响比表面积的因素

提供者:贝士德仪器科技(北京)有限公司   发布时间:2019/2/27  阅读次数:764次   进入该公司展台

 表面是固体与周围环境, 特别是液体和气体相互影响的部分; 表面的大小即表面积。

表面积可以通过颗粒分割(减小粒度)和生成孔隙而增加,也可以通过烧结、熔融和生长而减小。

比表面积英文为 specific surface area,指的是单位质量物质所具有的总面积。分外表面积内表面积两类。国际标准单位为/g

表面积是固体与周围环境,特别是液体和气体相互作用的手段和途径。一般有下列三种作用:

固体-固体之间的作用:表现为自动粘结,流动性(流沙),压塑性等。

固体-液体之间的作用:表现为浸润,非浸润,吸附能力等。

固体-气体之间的作用:表现为吸附,催化能力等。

影响表面积大小的因素包括颗粒大小(粒径)和颗粒形状(粒形)以及含孔量。

设想一个一米边长的真实立方体被切割成一微米(10  -6m)的小立方体, 这样将产生 1018个颗粒。

每个颗粒暴露的面积是  6x10-12平方米(m2), 所有颗粒贡献的总面积则为  6x106m2。与未切割材料比较,这种暴露面积的百万倍的增加是超细粉体具有大表面积的典型。

除了粒度以外,颗粒形状也对粉体的表面积有所贡献。在所有几何形状中,球形具有最小的面积/体积比,但一串原子如果仅沿着链轴线键合,则会有最大的面积/体积比。所有的颗粒物质都具有几何形状,因而具有在两个极端之间的表面积。通过比较两个有相同组成和相同质量,但形状分别为球形和立方体的颗粒表面积,很容易看到颗粒形状对表面积的影响。计算得出,在颗粒重量相同的情况下,立方体面积大于球体面积。

因为粒径、粒形和孔隙度的不同,比表面积的范围可以有极大的变化,但孔的影响往往使粒径和外部形状因素的影响完全湮没。由密度大约为  3g/cm3 0.1 微米半径球形颗粒组成的粉末比表面大约为 10m2/g 1.0  微米半径的类似颗粒比表面会减少  10 倍;但是如果同样的 1.0  微米半径颗粒含有大量的孔隙,其比表面可能超过  1000m2/g。这清楚地表明孔对表面积的重要贡献。

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