窒素ガス吸着による比表面積、細孔分布測定について

質問

現在大学にて活性炭を窒素ガス吸着より比表面積の測定を行っており疑問に思ったのですが、原子の大きさは数Åであるのに測定した細孔分布が0.01 nm単位まで表示されます。
そこでこの細孔分布の信頼性というものがどの程度のものなのか疑問に思い、質問させていただきました。
おそらく計算上として算出されているだけで、データの信頼性としては原子以下の範囲についてはほぼないものだと思うのですが・・。

またBET法による比表面積も同じサンプルを測定しても若干(10%程度)の差がみられることもあるのですが、一般的にその程度の誤差はあるものなんでしょうか？

最後に吸着等温線にヒステリシスが見られるのでメソ孔の確認はできるのですが、ヒステリシスの程度とメソ孔の存在関係もできれば教えていただきたいです。
何分理論に理論を積み重ねた理論となってるため、経験上の話を聞かせてもらえれば非常に助かります。
どれか1つだけでも結構ですので、実際に測定をされている方がいらっしゃれば経験上どのようなことが言えるか、よろしくお願いします。

回答No.2

etsushi1 · ベストアンサー

学部生でしょうか？
良い考察をしておられると思います。
そこまで気がついたのでしょうから、かなりの学力があると思いますので、少々ヒントを出したいと思います。

細孔分布の測定刻みの話ですが、
モデルに飛躍があります。機械の説明書、もしくは説明書の参考文献を読んでみてください。
ヒントは、分子吸着モデルと毛管凝縮の間の仮定を比べて、よく考えてみてください。

同じサンプルを測定しても若干の・・・に関しては、ヒステリシスを考えてみてはどうでしょう。

「ヒステリシスが見られるのでメソ孔が確認できる」これは、うまくありません。両者の関係を良く考えてください。たとえ、このようなことを言っている文献があったとしても、彼らの論理が理解できない場合は否定しましょう（はじめから信用して読まないほうが良いです）。当然、「ヒステリシスの程度とメソ孔の存在関係」も同様です。

偉そうに色々書きましたが、私が学部生の時にはここまで気がつきませんでした。あなたは（私よりも）優秀だと思いますから多分これらのヒントで分かると思います。
頑張ってください。

お礼

初めのうちは目に見えないほど小さい表面積を測定できるということでただ無心に測定してたのですが、いざデータを見てみるとわからないことが多く・・。
測定機器の説明書や文献も少し読んでみたのですが、仮定が多く正直？？？でした。
マイクロ孔やメソ孔など分子サイズレベルに近くなってきた場合、机上の理論では理解できるのですが、実際どの程度の誤差が見られるのか、またどの程度信頼していいものかというのがどうしても理解できず質問させてもらいました。

ヒステリシスとメソ孔の関係については理論として書かれてあり納得してしまいました。
もう少し文献などで勉強したいと思います。

測定分布のヒント、かなりヒントになりそうな気がします。
今は手元に説明書がないのですが、そこを意識して考えてみたいと思います。

ありがとうございました。

回答No.1

jamf0421

窒素吸着（あるいは脱離）での細孔径の測定についてここにまとめて書くのは大変です。例えば”Porous Media, Fluid Transport and Pore Structure" F.A.L. Dullien, Academic Press 1979などに詳しいです。
BETは±5%という意味ならば、その程度の誤差はあり得ます。BET Plotは、活性炭の表面積の大きなものはP/P0=0.2程度で上に曲がることがしばしばあり、機械的にP/P0=0.3で勾配を採ると勾配が過大に評価され表面積が過小に評価されるので要注意です。

お礼

Porous Media, Fluid Transport and Pore Structureについて探してみたのですが、少々手に入れるまでに時間がかかりそうなので手に入り次第、熟読してみようと思います。
BETにおける勾配のとり方については0.05～0.2程度で検討しています。

ありがとうございました。