آنالیز BET  (تعیین سطح ویژه و توزیع منافذ (

معرفی آزمون

آنالیز BET که بر پایه تئوری ادوراد تلر، برونار و امت (Brunauer–Emmett–Teller) بنا شده است، در مرکز خدمات آزمایشگاهی شرکت ایران کاتالیست برای اندازه‌گیری دقیق سطح ویژه، حجم حفره‌ها و توزیع اندازه منافذ مواد به کار می‌رود. این روش بر اساس جذب فیزیکی (Physisorption) گازهای بی‌اثر مانند نیتروژن در دمای برودتی (۷۷ کلوین) عمل می‌کند. در مهندسی کاتالیست، سطح ویژه مستقیماً با تعداد سایت‌های فعال در دسترس برای واکنش در ارتباط است؛ از این رو، BET  پارامتری غیرقابل چشم‌پوشی در سنتز و کنترل کیفیت کاتالیست‌ها، جاذب‌ها و نانو مواد به شمار می‌رود.

کاربردها

• اندازه‌گیری سطح ویژه (Specific Surface Area): تعیین مساحت کل سطح به ازای واحد جرم
• آنالیز حفره‌سنجی (Porosimetry): تعیین حجم کل حفره‌ها و قطر متوسط منافذ بر اساس مدل‌های BJH و DH
• رسم ایزوترم‌های جذب و واجذب: شناسایی نوع ساختار متخلخل (میکروپره، مزوپره یا ماکروپره) مطابق با طبقه‌بندی IUPAC
• بررسی کاتالیست‌های نانو ساختار: پایش تغییرات ساختاری در فرآیندهای کلسیناسیون و زینترینگ
• تایید کیفیت پایه کاتالیست: بررسی پایداری فیزیکی پایه‌هایی نظیر آلومینا، سیلیکا و زئولیت‌ها در مرکز خدمات آزمایشگاهی ایران کاتالیست

مشخصات و ویژگی‌ها

• بهره‌گیری از دستگاه BELSORP-mini II : دستگاهی با دقت بسیار بالا ساخت کمپانی معتبر ژاپنی (MicrotracBEL) برای اندازه‌گیری همزمان چند نمونه.
• سیستم کنترل فشار دقیق (GCMC) : مجهز به سنسورهای فشار پیشرفته برای ثبت نقاط جذب در فشارهای نسبی بسیار پایین .
• آنالیز سریع و همزمان: قابلیت آنالیز تا ۳ نمونه به صورت همزمان بدون افت دقت در اندازه‌گیری.
• مدیریت هوشمند سطح مایع (LN2) : دارای سیستم خودکار جهت ثابت نگه داشتن دمای نمونه در طول فرآیند طولانی آنالیز.
• نرم‌افزار تحلیلی قدرتمند: قابلیت استخراج مدل‌های ریاضی مختلف از جمله BET، Langmuir، BJH و t-plot

معرفی روش آزمون

در فرآیند انجام این تست در مرکز خدمات آزمایشگاهی شرکت ایران کاتالیست، ابتدا نمونه جهت حذف رطوبت و گازهای مزاحم تحت خلأ و دمای بالا (Degassing) قرار می‌گیرد. سپس نمونه در دمای نیتروژن مایع قرار گرفته و مقادیر مشخصی از گاز نیتروژن به محفظه تزریق می‌شود. با افزایش تدریجی فشار، مولکول‌های گاز به صورت فیزیکی بر روی سطح ماده می‌نشینند. با اندازه‌گیری حجم گاز جذب شده در فشارهای مختلف و رسم ایزوترم جذب، با استفاده از معادله BET، مساحت اشغال شده توسط یک تک‌لایه (Monolayer) از مولکول‌های گاز محاسبه شده و سطح ویژه نهایی تعیین می‌گردد.

استانداردها

• ISO 9277: استاندارد بین‌المللی برای تعیین سطح ویژه جامدات به روش جذب گاز با استفاده از متد BET
• ASTM D3663: روش استاندارد برای اندازه‌گیری سطح ویژه کاتالیست‌ها و پایه‌های کاتالیستی
• ISO 15901: ارزیابی توزیع اندازه منافذ و تخلخل مواد جامد با استفاده از روش جیوه و جذب گاز
• ASTM D4222: روش استاندارد برای تعیین ایزوترم‌های جذب و واجذب نیتروژن در کاتالیست‌ها به روش استاتیک حجمی