2019-05-20 : After World Metrology Day Mercer Instruments welcomes the new kilogram.
advancing sorption science
The BELSORP-max-II is a volumetric sorption instrument, which can measure gas sorption isotherms down to the lowest pressures for measurement of nanopores. It has four sample tubes which are immerged in a Dewar flask of  liquid nitrogen, allowing measurement of Nitrogen physisorption from vacuum up to the condensation temperature.
: The BELSORP-max is a high precision volumetric instrument, which can measure ssorption isotherm data at low pressures for pore size analysis.

Porosity determination by physisorption analysis

The nature of the treatment depends on :

  • Shapes of pores
  • size
  • connectivity of the pores
  • nature of the chemical/physical interactions
    • Both on the surface and inside the pores
    • sorptive - sample interaction
    • sorptive - sorptive interaction

Range of methods, using models ranging from….

Total porosity

La méthode BET utilise une mesure de la physisorption d’un gaz pour déterminer une valeur de “l’aire surfacique” d’un échantillon

Les molécules du gaz peuvent pénétrer entre les particules et dans tous les pores, fissures et dans la texture de surface, pour obtenir une mesure de la surface microscopique de l’échantillon.

Très souvent, l’échantillon est en forme d’une poudre ou des granulés, et le résultat est cité en aire par unité de masse, ou aire massique, ou encore aire spécifique. Il est également possible de le calculer en aire par unité de volume, ou comme la surface absolute d’un objet.

Résumé de la méthode

Pour calculer la surface BET, il faut :

The measurement

pore analysis requires measurement of an “Adsorption isotherm”.

Une expérience typique comprend :

  1. Le chargement d’une quantité connue du matériau dans une cellule, tube ou porte-échantillon.
  2. Le dégazage, ou autre traitement de l’échantillon, pour enlever les impuretés et les traces d’humidité éventuelles.
  3. increasing the pressure of the , which involves exposing a clean sample to a number of different pressures of an adsorptive vapour, and measuring the amount adsorbed at each point.

historically, is most widely performed using adsorption of Nitrogen gas at 77 K, the boiling point of liquid nitrogen, but other species and temperatures are used.

  • Argon à 87 K (température de l’Argon liquide)
  • Krypton à 77 K
  • Dioxyde de carbone, CO2 à 0 °C
  • L’eau à 20 °C avec les appareils DVS, comme l’IGAsorp et SPS.

, the adsorption isotherm is measured as a graph of “amount adsorbed”, \(n_{adsorbed}\) versus “Relative Pressure”, \(P/P_0\), where \(P\) is the pressure of the adsorbtive, and \(P_0\) is its saturated vapour pressure at the fixed experimental temperature.

Les instruments comme l’analyseur BET BELSORP mini X, et l’analyseur de sorption BELSORP MAX II, sont capables de mesurer des courbes isothermes pour cette fin.

L’adsorption de l’eau et d’autres composés volatils se fait souvent avec un appareil Dynamic Vapour Sorption, tel IGAsorp de Hiden Isochema, et les instruments multi-échantillons SPS de ProUmid.

model

Graphique qui montre le modèle d'adsorption BET, calculé pour plusieurs valeurs de la constante C, pour montrer comment la pression qui correspond à la monocouche se déplace à gauche avec l'augmentation de C. 
Une valeur plus élevée de C indique une affinité plus forte entre les molécules et la surface, ce qui facilite la formation de la couche.
The model: The graph shows …

Mercer Instruments est spécialisé dans la fourniture et le support des instruments scientifiques pour les mesures de sorption et la caractérisation de porosité et surface spécifique.
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