Порозиметрия - Porosimetry - Wikipedia

Порозиметрия является аналитическая техника используется для определения различных количественных характеристик материала пористый структура, такая как диаметр поры, общий объем пор, площадь поверхности, и масса и абсолютный плотности.

Техника предполагает вторжение несмачивающий жидкость (часто Меркурий ) на высоком давление в материал с помощью порозиметр. Размер пор может быть определен на основе внешнего давления, необходимого для того, чтобы заставить жидкость проникнуть в пору против противодействующей силы жидкости. поверхностное натяжение.

Уравнение баланса сил, известное как Уравнение вашберна для вышеуказанного материала, имеющего цилиндрический поры представлены как:^[1]

${\displaystyle P_{L}-P_{G}=-{\frac {4\sigma \cos \theta }{D_{P}}}}$

${\displaystyle P_{L}}$ = давление жидкости

${\displaystyle P_{G}}$ = давление газа

${\displaystyle \sigma }$ = поверхностное натяжение жидкости

${\displaystyle \theta }$ = угол контакта жидкости проникновения

${\displaystyle D_{P}}$ = диаметр поры

Поскольку техника обычно выполняется в вакуум, начальное давление газа равно нулю. В угол контакта из Меркурий с большинством твердых тел составляет от 135 ° до 142 °, поэтому среднее значение 140 ° можно взять без особой ошибки. В поверхностное натяжение ртути при 20 ° C под вакуумом 480 мН /м. После различных замен уравнение становится следующим:

${\displaystyle D_{P}={\frac {1470\ {\text{kPa}}}{P_{L}\cdot \mu {\text{m}}}}}$

По мере увеличения давления увеличивается совокупный объем пор. Из кумулятивного объема пор можно найти давление и диаметр пор, где 50% общего объема было добавлено, чтобы получить средний диаметр пор.

Смотрите также

• Теория ставок, измерение удельной поверхности
• Эвапопорометрия
• Пористость
• Металл Вуда, также вводится для пропитки пористой структуры и дублирования

Рекомендации

1. Abell, A.B .; Уиллис, К.Л .; Ланге, Д.А. (1999). «Порозиметрия проникновения ртути и анализ изображений материалов на основе цемента». Журнал коллоидной и интерфейсной науки. 211 (1): 39–44. Дои:10.1006 / jcis.1998.5986. ISSN  0021-9797.