Søknadene av fine partikkel teknologi på ingen måte er begrenset til kommersielle produkter, er heller ikke behovet for å bestemme egenskaper av finfordelt materiale begrenset til ett område av teknologi. Det begynner i gruvedrift med å oppdage hvor fin en malm må slipes for å frigjøre ettertraktet mineral. Ancient Technologies Detaljert fysiske undersøkelser av arkeologiske gjenstander indikerer at disse prosessene var kjent i oldtiden. Fin keramiske gjenstander indikerer en kunnskap om behandling av naturlig forekommende stein og mineraler for å kontrollere renhet samt partikkelstørrelsesfordelingen i leire, glasurer og pigmenter. Plaster brukes i dekorere pyramidene og bombekastere brukt av romerske murere indikere lignende oppmerksomhet til partikkelstørrelse. Porøsitet, partikkelstørrelse og Geologi I dag porøsitet av kalkstein og sandstein er preget av steinbrudd kilde og relatert til forventet rate av forverring i urbane miljøer før den brukes i restaurering av historiske monumenter. Den bombekastere og plaster som brukes i gammel og moderne tid skylder sin karakteristikk nesten helt til valg av riktig størrelse av kalk og filler partikler. Earth forskere bruker partikkel teknologi for å løse ulike mysterier i naturen. Geologer studere tekstur egenskaper klastiske steiner for å trekke ut ledetråder til metoder for transport, sortering og deponering av de fine materialer inkorporert i disse bergartene. Dette gir verdifull informasjon om historien til naturlige hendelser og prosesser som vannstrøm, vind, bre bevegelse, og havstrømmer som skjedde på avsetningsmiljø stedet før lithification. Petroleum geologer studerer de fysiske egenskapene til lagene dypt inne i jorden for å bestemme kapasiteten på feltet og å vurdere innsatsen som kreves for å fjerne petroleum. Oseanografer måle egenskapene til marine sediment etter ledetråder til sin opprinnelse samt å bestemme sin mekaniske egenskaper for fortøyning. Jord forskere undersøke egenskapene til nær-overflatejord å vurdere kvaliteter forbundet med landbruksproduksjon. Mange av de fysiske egenskapene av interesse for disse forskerne er avhengig av egenskapene til fine partikler fra hvor materialene er sammensatt. Luftbårne partikler Klimaforskere er opptatt av luftbårne partikler som påvirker været, og historisk klimaforskere studere partikkel depositions i iskjerner som bevis for værmønstre over tusener av år. Klimaforskere, paleontologene og andre naturvitere har funnet bevis knytter masseutryddelse til et overdrevent antall av fine partikler i den øvre atmosfæren som skjermet solenergi fra jordens overflate, starte en kjede av hendelser som herjet flora og fauna verden. Sivil ingeniører studere kornstørrelse undergrunnen jord å vurdere lastbærende evner. Miljøvernere må kjenne kapasitet adsorbenter som karbon granulat for å hindre utslipp av skadelige gasser i atmosfæren. De må også karakterisere jord å bestemme percolation rente, spredning og oppbevaring karakteristikker av farlig stoff søl. Disse bulk egenskaper, også er avhengig av egenskapene til de enkelte partiklene som komponerer det meste. Optimal Partikkelstørrelse Det er en optimal partikkelstørrelse, eller minst en minste og største tillatte størrelse, for de fleste elementer som involverer partikler. Smaken av både peanøttsmør og sjokolade er påvirket av størrelsen på deres respektive ingredienser. Ekstremt fin amorf silika tilsettes tomat ketchup til å kontrollere sin flyt. Farmasøytiske tabletter oppløses i våre systemer til priser fastsatt i delvis av partikkelstørrelse og eksponerte areal. Pigment størrelse kontrollerer metning og glans av maling. Innstillingen tiden av betong, tannfyllingsmaterialer, og ødelagte-bone støper fortsetter i tråd med partikkelstørrelse og overflateareal eksponering. Noen materialer, tannkjøtt i særdeleshet, ikke oppløses i vann, men absorberer vann til tyktflytende kolloidale Sols. Partikkelstørrelsen av pulveret avgjør hvilken type spredning. Større partikler danner en usammenhengende mucilage og fint pulver yield homogen dispersjoner. Førstnevnte er en effektiv ingrediens i avføringsmidler mens sistnevnte finner bruk i lim. Overflate og volum ratio Kontroll av bakke-til-volum (bakke-til-mass) ratio er én grunn til å manipulere partikkelstørrelse. En annen er å kontrollere interparticle pore størrelse og pore volum for spesialiserte programmer. For eksempel, ved begynnelsen av det nittende århundre, filtre ha sub-micron porestørrelser ble bygget fra kiselgur, og brukes til å beholde bakterien. Imidlertid ble det vist at smittsomme partikler langt mindre enn bakterier kan passere gjennom disse filtrene, som fører til bekreftelse på eksistensen av unfilterable smittsomme elementer kalt "virus". Porøsitet Overflateareal og porøsitet som en funksjon av partikkelstørrelse og overflateareal og porøsitet uavhengig av partikkelstørrelse er andre fysiske egenskaper som spiller en viktig rolle i partikkel teknologi. Effektiviteten av lukt fjerning avhenger av det aktive arealet av adsorbent i dem. Tetthet av veven av en klut regnfrakk, og dermed dens porøsitet, er justert for å forsinke vanninntrengning men tillater luft og damp passasje for komfort. Adsorbent håndklær og vev, på den andre siden, er laget for å ha porer som lett veke opp væsker. Tips av filt-tip penner har fortsatt ulike krav: deres porestruktur må ha en tyktflytende blekk, men slipp den når den komprimeres. Den pore strukturen av proteser påvirker hvorvidt vev vil feste. Det er enda en sammenheng mellom Sphinxen i Egypt Giza platå og porøsitet. Sfinxen kan være tvunget til å avsløre sin sanne alder takket være porøsitet av steinen som det er gjort. En modell av forvitring prosess basert på porøsitet av steinen har blitt foreslått at kan gi en tidslinje tilbake til dato for skapelsen sin. Atferdsmessige Aspects of Fine Particle Systems Mange atferdsmessige aspekter av finpartiklet systemene kommer om bare på grunn av den relativt store mengden overflate utsatt for sine omgivelser. Ettersom saken er delt, øker fri energi til systemet proporsjonal med mengden av nye overflaten opprettet. Arbeidet som kreves for å oppnå den nye overflaten er lik eller større enn økningen i fri energi. Men de termodynamiske lover tilsier at et system spontant vil søke den laveste fri energi tilstand som er mulig under omstendighetene. Studiet av oppførselen til systemet i å søke denne tilstanden, og hvordan det kan manipuleres og utnyttes er domenet av fine partikler teknologi. Et tankeeksperiment som eksemplifiserer disse prinsippene er som følger. Betrakt en beholder med olje og vann, oljen flyter over vannet, blir de to flytende faser atskilt av en overflate på minimum areal og minimum fri energi. Legge arbeid til systemet ved kraftig risting beholderen resultatene i oljedråper blir spredt i vannet og den totale overflaten av olje-vann-grensesnitt blir betydelig økt. Men når lov til å igjen stå i ro, dråpene bli med å danne større og større dråper olje, hver med mindre flate enn summen av overflater av den enkelte dråper som dannes det, og dermed redusere overflate fri energi. Denne oppførselen fortsetter til minimum grensesnittet er oppnådd, det vil si en masse olje flyter over massen av vannet. Systemet kan manipuleres ved å legge en surfactant som ville bli tiltrukket av overflaten av oljedråper, og dermed senke fri energi av disse flatene og undertrykke eller forbyr deres koalesens når input av agitasjon energi er opphørt. Mekanismen ansatt for å oppnå minimum energi i eksempelet ovenfor er gjennom gjensidig tiltrekning av materie. Denne ikke-spesifikke tiltrekkende kraft er ofte referert til som van der Waals kraft. Det gir opphav til fenomenet kalles fysisk adsorpsjon (eller physisorption) og er også ansvarlig for overflatespenning og kondens i væsker. Ved høye temperaturer overflaten energi er trolig bli redusert med elektron deling og Valence bonding med gass atomer skape fenomenet som kalles kjemisk adsorpsjon (eller chemisorption). Som det har vært et eksempel, kan noen av attraksjonen reduseres med tillegg av tensider, som gir opphav til det som kalles dobbelt-lags fenomener .. Disse vilkårene vises igjen i seksjoner og kapitler til følge. Måling Partikkelstørrelse Selvfølgelig, kunne alle de spesielle egenskaper knyttet til partikkelstørrelse, overflate egenskaper, og pore struktur ikke er oppnådd uten presis måling betyr. Partikkelstørrelse sannsynligvis ble målt grovt først i antikkens Egypt . Surviving vegg malerier show bakken matvare blir soldet, muligens gjennom en grov klut av vevd siv-å fjerne store biter for ytterligere sliping. Mens utvilsomt den var anerkjent lenge siden at sliping til mindre og mindre størrelser utsettes stadig mer areal og fremmet oppløsning, virkelig vurdere omfanget av det utsatte området og konsekvensene av dette fikk sin start bare i det attende århundre. Dette er da det ble oppdaget at kull varmes opp og deretter avkjølt uten eksponering til luft vil ta opp flere ganger sitt eget volum av luft ved etterfølgende eksponering. At porene i trekull stod for mye av gassen opptaket av kondens sin i dem og at alle faste stoffer viste adsorpsjon fenomener i ulik grad ble lært ved midten av forrige århundre. Fra den kom erkjennelsen at gass adsorpsjon målingene kan gi mye informasjon om den fysiske overflaten og pore struktur av faste stoffer. Fortsatt eksperimentering tidlig i det tjuende århundre med gasser være først adsorbert og deretter fjernet av oppvarming avslørte at flere var involvert i noen tilfeller enn bare fysisk adsorpsjon. Oksygen gass, for eksempel fjernet fra karbon ble funnet ikke å være ren oksygen, men å inneholde oksider av karbon. Dette antydet at to prosesser var involvert i gassopptaket på faste stoffer: En av rent fysisk karakter som, som brukes ovenfor, ble gitt betegnelsen fysiske adsorpsjon, og en som involverer en kjemisk reaksjon som kalles chemisorption. Tilstøtende chemisorbed atomer blitt utsatt for reaksjon med hverandre for å danne nye kjemiske stoffer når riktig overflatestrukturer og forholdene er til stede. Det vi nå vet er en handling som katalysatorer. I dag, kjemikere og kjemiingeniører skreddersy pore størrelse og overflate egenskaper av katalysatorer for å produsere alt fra korte til bensin. Gir kvantitative mål av flere parametere som definerer partikkelstørrelse, areal, pore størrelse og volum, overflate aktivitet, objekt tetthet, og et par andre mer spesialiserte fag er hensikten med instrumenter og tjenester Micromeritics tilbud. Følgende er detaljer om akkurat hva som blir bestemt når hver måling er laget med Micromeritics 'instrumenter. Particle Size Hvis alle fine partiklene ble sfærer, ville deres størrelse bli definert eksplisitt ved deres diameter eller radius. Hvis det kubisk, ville lengden langs den ene kanten være karakteristisk, om noen andre vanlige form, kunne en like passende dimensjon velges. Dessverre er det store flertallet av partiklene er ganske uregelmessig og en vilkårlig definisjon av "size" er den eneste utvei, kort detaljerte undersøkelse av hver partikkel. Dessuten inneholder hver samling partikler partikler av mange forskjellige størrelser, ofte referert til som den partikkelstørrelsesfordelingen. Derfor en praktisk definisjon av partikkelstørrelse må tillate et stort antall partikler skal undersøkes i en relativt kort tid. Tilsvarende Sfæriske Diameter Hva kalles en tilsvarende sfærisk diameter tilfredsstiller beste kravet for en ikke-spesifikke tiltak. Equivalence av størrelse betyr at "diameter" tildelt en uvanlig form partikkel er den samme diameter som for en sfære som oppfører seg likt når begge blir utsatt for den samme prosessen. Det er mange manuelle og automatiske teknikker som å bestemme massen kontra tilsvarende størrelse fordeling av en samling av partikler. Velge den mest hensiktsmessige teknikken er kritisk i å oppnå pålitelige data. Ingen enkelt teknikk er overlegen i alle programmer. Røntgen Sedimentasjon Micromeritics ' SediGraph partikkelstørrelse analysator måler fordelingen av likevekt hastigheter på partikler settling gjennom en væske under påvirkning av tyngdekraften. Stokes 'lov gjelder disse hastighetene til partikkel diameter for sfæriske partikler. Instrumentet bestemmer settling hastigheten til partikler og gjelder Stokes 'lov å bestemme diameter. Det dermed måler ikke-sfæriske partikler i form av diameteren på en sfære av samme materiale som legger seg på samme hastighet, dvs. bestemmer det tilsvarende sfærisk diameter. De fleste pulver som brukes i produksjonsprosesser er på noen punkt blandet inn eller blandet med en væske. Forutsi oppførselen til en slik blanding er mer sannsynlig å være vellykket hvis partikkel diameter er kjent. Siden dimensjonering av partikler ved sedimentering teknikken innebærer også spre pulver i en væske, analysen hovedsak utføres in situ. Denne fordelen omfatter også studier av marine silts og sedimenter, avsetning av faste stoffer er avhengig av deres sedimentering hastighet i en væske, en fundamental måling når dimensjonering av sedimentering teknikken. Sedimentering Velocity av partikler Sedimentering hastighet av suspenderte partikler kan fås ved å måle mengden av sediment produseres som en funksjon av tid eller ved å måle konsentrasjonen av partikler igjen i suspensjon med tiden. Sistnevnte tilnærming er å foretrekke matematisk og er ansatt ved Micromeritics . Instrumentet design der denne tilnærmingen er implementert benytter en stråle av lav-energi X-stråler til å måle masse konsentrasjon i forhold til transmisjon av suspensjonen i forhold til suspendere væske. Den transmisjon til X-ray bølgelengder er en funksjon kun av massen konsentrasjonen av suspenderte partikler. The X-ray beam er ekstremt smal i den vertikale dimensjon, og fordi den ikke forstyrrer suspensjonen det utgjør en ideell måle probe. Små partikler bosette seg ganske sakte i henhold til tyngdekraften. For å unngå lange settling tider som ville være nødvendig å måle både større, raskere bosetting partikler og mindre, langsommere-bosatte seg, cellen som inneholder partiklene er flyttet nedover med tid i forhold til X-ray strålen. Hele cellen er dermed skannes i løpet av minutter og partikkelstørrelse oppløsning oppnås så raskt som kunne ha blitt oppnådd ved sentrifugering cellen, men uten den mekaniske komplikasjoner av en roterende element. Sedimentering Analysis Mesteparten av analysen prosesser er automatisert for å redusere eller eliminere brukerfeil, og dermed sikre repeterbarhet og reproduserbarhet av resultatene. Som eksempler, er bevegelsen av cellen datastyrte som er innføringen av prøven og skylle vekk det når testen er ferdig. Et tilbehør enhet tillater flere prøver å bli valgt, og deretter analysert automatisk i den rekkefølgen du ønsker. Pulverisert materialer med diameter 0,1 til 300 mm (mikrometer) kan måles med en nøyaktighet på en masse prosent over hele størrelsesområdet forutsatt tre kriterier er oppfylt: at partiklene må være tettere enn væsken der de er suspendert, partiklene må spre, eller bryte fri fra hverandre, i væsken, og partiklene må absorbere mer X-stråler enn den flytende, slik at tilstrekkelig kontrast med væsken er opprettet. Det siste kriteriet innebærer generelt at materialene må inneholde elementer å ha atom-tall større enn 11 (natrium). Pulver, spesielt fine de, ofte er vanskelige å spre, dvs. skilles i individuelle enheter med hver partikkel gratis og ikke knyttet til ett eller flere andre partikler. Med mindre dispergert tilstand er oppnådd, partikkelstørrelse måling av sedimentering, eller noen annen metode for den saks skyld, kan bli sterkt misvisende. Micromeritics har utviklet en serie av væsker som i stor grad muliggjør spredning av vanskelige å spre pulver. Disse væskene er tilgjengelige i både vandige og organiske formuleringer. Statisk lysspredning Størrelsen på partiklene kan også bestemmes fra måten de sprer lys. Den vanligste anvendelsen av denne teknikken er lav vinkel lysspredning (LALS) som en samling av partikler er opplyst av en kilde til monokromatisk, koherent lys. Dette er den teknikken ansatt ved Micromeritics ' DigiSizer . I dette instrumentet design, er en objektiv plassert på en slik måte at lys som spres på en bestemt vinkel fra en partikkel i den belyste sone kommer til å krysse fokusplanet på en bestemt avstand i forhold til navet. Intensiteten av spredt lys måles ved en rekke forhåndsbestemte posisjoner som tilsvarer et sett med spredning vinkler. Ved hjelp av disse intensitet vs frem vinkel målinger, Mie eller Fraunhofer teori (et spesielt tilfelle av Mie teorien) kan brukes til å trekke partikkelstørrelse informasjon. Mie teorien forutsier intensiteten av spredt lys over en 180-graders rekke spredning vinkler. Bruk intensiteter måles kun ved lave vinkler (<90 grader), kan størrelsen på partiklene over et spekter av 0,1 til 1000 mm bestemmes. Mie teori, i strengeste forstand, gjelder bare for sfæriske, isotrope partikler med konkrete og kjente optiske egenskaper. Men Mie teori oftest brukes på partikkel systemer som ikke akkurat samsvarer med den teoretiske modellen. Som med sedimentering teknikken, er partikkelstørrelse rapportert som likeverdige størrelser. I tilfelle av lysspredning, er rapportert kvantitet kontra størrelse fordeling at av sfæriske partikler som best reproduserer de samme spredning mønster som for partikkel samling blir analysert. Spredning Pattern Kjennetegn All informasjon om partikkelstørrelse og mengden bor i intensitet versus vinkelen egenskaper spredning mønsteret, og derfor presis måling av lysspredning egenskaper er grunnleggende for å oppnå gode partikkelstørrelse data. Et unikt design funksjon Micromeritics ' DigiSizer er bruken av en høyoppløselig detektor array (et gebyr kombinert enhet eller CCD) for å måle spredt lys. Den romlige tettheten av detektor elementene er så stor at flere millioner målinger er samlet mellom 0 og 36 grader av spredning vinkel og et kantete oppløsning på noen få tusendeler av en grad er oppnådd. På grunn av symmetrien i spredt mønster i området måling, mange av intensitet målinger for samme spredning vinkel og disse overflødige målingene gir real-time signal gjennomsnitt. En annen fordel vunnet ved bruk av CCD er en måte å imøtekomme et bredt spekter av lysintensitet. Dette er fordi CCD er iboende en integrert enhet istedenfor en strøm genererende enhet som for eksempel en fotodiode. Avgiften akkumulert av en CCD element er proporsjonal med produktet av intensiteten av innfallende lyset og eksponeringstid. Veldig lite lys intensitet måles ved å tillate lange eksponeringstider, og svært høy lys intensitet måles mikrosekund eksponeringer. Denne funksjonen er viktig å måle en spredning mønster i hvor lys intensiteter kan variere over et spekter av ti størrelsesordener. High-Resolution Angular Detection Den høyoppløselige kantete påvisning tillatt av området array tillater plassering av den optiske aksen (posisjonen til den sentrale, unscattered lysstråle) skal fastsettes innen en brøkdel av én piksel element, det vil si noen få tusendeler av en grad. Dette punktet representerer opprinnelsen til polaksen om hvilke spredning mønsteret er sentrert. I forhold til dette punktet, kan en spredning vinkel bli tildelt av programvare til alle andre detektor element. Hvis noen mekaniske eller optiske avvik føre den optiske aksen for å flytte fra nullpunktet, blir den umiddelbart bestemmes av programvare og detektoren matrise er dynamisk remapped, og dermed er mekanisk justering unødvendig. Når spredning mønsteret har vært preget av et sett av vinkel vs intensitet data, er det siste trinnet å bestemme størrelser og mengder av partikler som vil mest tett reprodusere de målte spredning mønster. Dette oppnås ved en iterativ prosess med tilpasning teoretiske modeller til data ved hjelp av en ikke-negativ minste kvadraters metode. Flytende Solid Dispersions Den samme forbeholdet om væske-solid dispersjoner som gjelder for sedimentering teknikk og SediGraph gjelder også partikkel dimensjonering av statisk lysspredning. Med mindre partiklene skilles, kan en sann masse vs størrelse fordelingen ikke oppnås. Men i enkelte programmer, kan målet være å studere spredning eller flokkulering egenskaper. I dette tilfellet en prøve resirkuleringsanlegg system som DigiSizer gir 's Flytende Sample Handling System et middel som størrelsen fordelingen karakteristikkene av den samme prøven kan måles gjentatte ganger som prosessen under studien utvikler seg. Elektrisk Sensing Zone Den elektriske sensing sone (ESZ) teknikken, også kjent som Coulter prinsippet, analyserer prøven partikkel med partikkel snarere enn behandlingen av en samling av partikler som gjøres i de to teknikkene diskutert tidligere. Micromeritics ' Elzone analysator benytter denne teknikken til å telle og størrelsen på partiklene . For å analysere en prøve av ESZ teknikken, er et homogent dispergert suspensjon av prøvemateriale utarbeidet i en elektrolytisk løsning. Et rør med en liten åpning av kort banelengde er neddykket i suspensjon, er en elektrode plassert på begge sider av åpningen. En pumpe etablerer en flyt av elektrolytt gjennom blenderåpning, som gir en ledende sti mellom de to elektroder og en liten elektrisk strøm er etablert mellom dem. Både elektrolytt og partikler passerer gjennom åpningen. Partiklene, som er ikke-ledende, hindrer den elektriske strømmen som de kommer inn i åpningen. Dette skaper et elektrisk signal proporsjonalt med volumet av partikkel i blenderåpning. Hver enkelt partikkel er talt og klassifisert i henhold til volum, og dermed produsere et volum frekvens fordeling. Hvis partiklene anses å være sfærisk, så partikkel diameter kan beregnes ut fra volum. Konsentrasjonen av partikler i elektrolytten er fortynnet veldig siden to eller flere partikler inn åpningen i tett rekkefølge vil føre til en feilaktig signal. Imidlertid tilsier statistiske sannsynligheten for at et sammentreff av partikler vil skje i hullet nå og da, så en tilfeldighet korreksjon rutine er bygget inn i programvaren for å korrigere for slike hendelser. Den ESZ teknikken er anvendelig til et bredt spekter av prøven materialer, inkludert plante-og dyreceller. Det er spesielt nyttig når antall fordelingen av partikler med størrelse må bestemmes. ESZ er også en svært høy oppløsning metode for partikkel dimensjonering. Surface området Det er en invers sammenheng mellom partikkelstørrelse og overflateareal. En kube en centimeter på et edge har et areal på 6 cm 2. Hvis kuben ble fragmentert i mindre terninger ha kanter på 0,1 cm det ville være 1000 av de mindre kuber og det totale arealet ville ha blitt 60 cm 2. Det ideelle forholdet er neppe noensinne å være oppstått fordi uregelmessig partikler brytes opp i mindre partikler med en rekke størrelser og former. Faktisk partikler av uansett størrelse, dersom undersøkt på en molekylær skala, display planar regioner, men de også er sannsynlig å inkludere gitter skjevheter, dislokasjoner, og sprekker. Dette betyr at den faktiske eksponerte overflaten av partikler er større - noen ganger svært mye større - enn det ville være beregnet ut noen geometriske former. Molekylært nivå Surface området målinger Micromeritics 'tilbyr flere typer av areal instrumenter som tillater bestemmelse av flater på molekylært nivå ved måling av lav temperatur isotermen. På den øvre enden av skalaen er flerbruksskuff, sofistikerte enheter stand til å gi tidsriktig resultater både for kvalitetskontroll og forskning og utviklingsbehov. Midrange instrumenter inkluderer de for høy gjennomstrømning, runde-the-clock, pålitelig service for kvalitet og produksjon kontroll formål. På den nedre enden er billig, semi-automatiske og manuelle instrumenter for leilighetsvis bruk. Andre egenskaper enn areal kan beregnes ut fra data som disse instrumentene - kjemiske aktivitet og pore struktur er eksempler; bare overflaten funksjonen er beskrevet i dette avsnittet. Alle slike instrumenter første frie prøven av fuktighet og atmosfærisk damp ved bruk av varme og enten evakuering eller spyle med en ikke-adsorbere gass, vanligvis helium eller nitrogen (nitrogen kan adsorberes ved romtemperatur på noen materialer). Da prøven temperaturen er redusert til at av flytende nitrogen, flytende argon eller annen kjølevæske hensiktsmessig for gass eller damp for å bli adsorbert. Den adsorbere gass er innlagt i inkrementell doser i ett instrument design (statisk volumetrisk teknikk), kontinuerlig som prøven selv tillatelser i en annen design (adaptiv sats teknikk), og som en komponent i en flytende blanding med nonadsorbing helium i enda en design (dynamisk eller kontinuerlig flyt teknikk). Akkumulert gass mengde adsorbert vs gasstrykk data på ett temperaturen blir deretter grafisk å skape det som kalles en adsorpsjon isotermen. Dataene blir deretter behandlet i samsvar med gass adsorpsjon teorier å komme fram til en spesifikk overflate verdi for prøven. Adsorpsjon Theory Klassisk adsorpsjon teori som har vært i bruk siden 1930-tallet og er fremdeles i bruk forutsetter at gassmolekyler innrømmet under økende press til en ren, kald overflate danner et lag et molekyl dyp på overflaten før du starter en andre lag. Dataene behandling teknikken finner mengden av gass som danner dette første laget, og deretter området som dekkes er beregnet ut fra antall molekyler av gass og gass molekyl dimensjoner. Egentlig gjør adsorbert gass molekyler ikke fester seg til en fast overflate, og deretter forbli festet mens andre molekyler bygge på dem. I første omgang er det regioner på alle flater som er mer attraktive for gass molekyler og regioner som er mindre så. Hva vi kaller adsorpsjon er virkelig manifestasjonen av en kontinuerlig utveksling mellom gassmolekyler midlertidig oppholder seg på et solid underlag og de nærliggende i gassfase. Antall molekyler festet til en solid helst instant øker gasstrykket øker til et punkt er nådd der statistisk er det rimelig å vurdere en monolayer å ha dannet. Bare i den forstand av en gjennomsnittlig tilstand gjør en adsorbert monolayer noensinne virkelig eksisterer, imidlertid. Mange modifikasjoner til den klassiske modellen er tilbudt gjennom årene, noen basert på empiriske eller semi-empirisk stiftelser og andre stammer fra enten termodynamikk eller kinetisk teori. Alle disse data reduksjon metoder har den felles egenskap av å anvende bare til en viss segment av isotermen snarere enn over hele spekteret. En mer moderne tilnærming er å begynne med grunnleggende prinsipper for statistisk termodynamikk, kombinere disse byggesteinene med nylig tilgjengelig beregningsorientert teknikker, og søke en enkelt eller samlet teoretisk modell som gjelder over hele spekteret av isotermen. Denne tilnærmingen benytter tetthet funksjonell teori, og en effektiv gjennomføring av denne teorien ved Micromeritics muliggjør rask beregninger av dette en gang beregningsmessig vanskelige datareduksjon oppgave. Density Functional Theory Tetthet funksjonell teori er et middel som nøyaktig befolkningstettheten i et system av molekyler ved en bestemt temperatur og trykk kan uttrykkes matematisk. Når uttrykket er løst for staten minimum energi, er befolkningstettheten profilen ved likevekt er beskrevet. Siden energien i systemet må ta hensyn overflate energier av en solid substrat utsatt for system av molekyler, avslører befolkningstettheten profilen hvordan ulike lag av molekyler har dannet på og nær fast overflate. Denne metoden gjør det mulig oppkjøp av en familie av profiler som beskriver gass adsorpsjon over et spekter av presset fra nær null til metningstrykket. Jo mindre sofistikerte Micromeritics instrumenter begynne med klassisk teori, men andre, gjennom deres programvare computational evne, kan rapportere resultatene av klassiske teorier så vel som av nyere, populært adsorpsjon teorier med anvendbarhet begrenset til spesifikke forhold og spenner. Tetthet funksjonell teori kan benyttes med alle adsorpsjon isotermer. Men det er best med de mer sofistikerte instrumenter som er i stand til å samle inn høyoppløselige lavtrykk-data, og dermed gir den høyeste kvalitet. Accessory utstyr er tilgjengelig for å minimere operatør involvering og fart prøveopparbeidelse. Dette inkluderer enheter for avgassing prøver av flytende gass-metoden eller ved å bruke varme og vakuum. En flytende cryogen lagring og overføring systemet også er gitt for å gjøre mer praktisk å levere av prøven kjølevæske for alle instrumenter.
Date Added: Jan 20, 2006
Last Update: 10. October 2011 04:58
|