動態(tài)蒸汽吸附儀是一種基于高靈敏度重量法的先進(jìn)分析儀器,主要用于研究材料在不同溫濕度條件下的蒸汽吸附與解吸行為,通過實(shí)時(shí)監(jiān)測樣品質(zhì)量變化,揭示材料與蒸汽(如水蒸氣、有機(jī)溶劑)的相互作用機(jī)制。
其通過控制環(huán)境濕度和溫度,將蒸汽(如水蒸氣)引入樣品腔,使樣品表面活性點(diǎn)與蒸汽分子發(fā)生物理吸附或化學(xué)鍵合。隨著蒸汽濃度、溫度或壓力的變化,吸附與解吸過程動態(tài)平衡,儀器通過超靈敏電子微天平(分辨率可達(dá)0.1微克)精確記錄樣品質(zhì)量變化,生成吸附/解附動力學(xué)曲線及等溫線。這些數(shù)據(jù)可反映材料的孔隙結(jié)構(gòu)、表面積、親水性/疏水性等關(guān)鍵特性。
一、裝載樣品與啟動測試
裝載樣品
打開樣品腔,將裝有樣品的樣品盤安裝到微量天平掛鉤上。
同時(shí)可裝載空白參比盤(空盤或惰性材料)用于浮力校正(雙天平系統(tǒng))。
關(guān)閉并密封樣品腔,啟動溫控系統(tǒng),使腔體達(dá)到設(shè)定溫度并穩(wěn)定(約15–30分鐘)。
開始基線平衡
在0%RH條件下運(yùn)行一段時(shí)間(如30–60分鐘),使樣品完q干燥,建立初始質(zhì)量基準(zhǔn)。
確保質(zhì)量曲線趨于平穩(wěn),方可進(jìn)入下一步。
啟動動態(tài)吸附程序
軟件自動控制混合氣體比例,逐步升高濕度。
實(shí)時(shí)監(jiān)測樣品質(zhì)量變化,當(dāng)滿足預(yù)設(shè)平衡條件時(shí),自動進(jìn)入下一濕度臺階。
二、測試過程監(jiān)控
實(shí)時(shí)監(jiān)控
觀察軟件界面中的質(zhì)量-時(shí)間曲線和吸附/脫附速率。
檢查是否有異常波動、泄漏或系統(tǒng)報(bào)警。
對于易潮解或發(fā)生相變的樣品,注意是否出現(xiàn)突變或不可逆現(xiàn)象。
脫附過程
當(dāng)達(dá)到最高濕度后,系統(tǒng)自動切換為降濕程序(如90%→80%→…→0%RH),記錄脫附行為。
可評估滯后環(huán)(Hysteresis),判斷材料孔道結(jié)構(gòu)或吸附機(jī)制。
三、實(shí)驗(yàn)結(jié)束與數(shù)據(jù)處理
結(jié)束測試
完成所有設(shè)定步驟后,系統(tǒng)自動停止。
將樣品腔恢復(fù)至干燥狀態(tài)(0%RH),待質(zhì)量穩(wěn)定。
關(guān)閉氣體供應(yīng),打開樣品腔,取出樣品。
數(shù)據(jù)導(dǎo)出與分析
在軟件中查看:
吸附/脫附等溫線(質(zhì)量變化%vs.RH)
動力學(xué)曲線(dm/dt vs.時(shí)間)
滯后環(huán)面積
進(jìn)行模型擬合(如BET、GAB、Langmuir等)分析比表面積、單層吸附量等。
導(dǎo)出原始數(shù)據(jù)和圖表(CSV、PDF、圖像格式)。
四、儀器維護(hù)
清潔與保養(yǎng)
清潔樣品盤和樣品腔,防止交叉污染。
檢查鼓泡瓶液位,補(bǔ)充去離子水或更換有機(jī)溶劑。
定期更換過濾器和干燥劑。
數(shù)據(jù)歸檔
保存實(shí)驗(yàn)日志、參數(shù)設(shè)置和結(jié)果文件,便于追溯。