动态色谱比表面积测定法仪器给的谱图是什么意思

液相色谱中的许多问题都能在谱图上反映出来，其中有一些问题可以通过改变设备参数得到解决；而其他的问题必须通过修改操作程序来解决。对于色谱柱和流动相的正确选择是得到好的色谱图的关键。

一.拖尾峰

1.  筛板阻塞，柱子两头的过滤筛板如果堵塞，样品就会在筛板部分受阻而形成时间延迟，使得样品在柱后流出时峰型形成拖尾。需要通过反冲色谱柱，或者更换筛板。

2.  色谱柱塌陷，是指色谱柱由于其它原因引起了柱效率丧失，不能对物质形成保留，使得物质不在固定相上保留而随流动相流出，但是又还有一点柱效，因此形成拖尾。需要重新填充色谱柱或者更换色谱柱。

3.  有污染，即样品不在同一起跑线起跑，从后面开始跑得到达终点稍晚，表现出拖尾。更换色谱柱或者采用有机溶剂梯度洗脱1h以上，以冲洗柱子。

4.  流动相PH值选择错误，如某PH下有的样品存在分子型和离子型的动态平衡，离子型的陆续向分子型转化就会表现出拖尾。调节PH值可YZ分子解离，改善拖尾，对于碱性化合物，相对较低的PH值更有利于得到对称峰。

二.前沿峰

1.  样品过载，被保留的样品在正常出峰时间前陆续出来，形成前沿峰。降低样品含量。

2.  样品溶剂选择不恰当，当样品溶剂的洗脱能力大大强于流动相时会出现前沿峰，例如，在反相色谱中用已腈做样品溶剂，而流动相的洗脱力较弱时会出现前沿峰。选择流动相或者接近流动相的比例作为样品溶剂。

3.  色谱柱损坏，色谱柱柱效损失，不能对物质形成保留。更换色谱柱。

4.  在大峰前有小峰出现,假象前沿峰，即大峰前包埋了没有分开的小峰。调整流动相洗脱梯度。

三.基线漂移

1.  柱温波动，即使是很小的温度变化都会引起基线的波动，通常影响示差检测器、电导检测器、较低灵敏度的紫外检测器或其它光电类检测器。使用柱温箱，控制好柱子和流动相的温度，在检测器之前使用热交换器。

2.  流动相不均匀，流动相条件变化引起的基线漂移大于温度导致的漂移。使用HPLC级的溶剂，流动相在使用前进行脱气处理。

3.  流通池被污染或有气体。用甲醇或其他强极性溶剂冲洗流通池。如有需要，可以用1N的硝酸（不要用盐酸）。

4.  流动相配比不当或流速变化。更改配比或流速，为避免这个问题可定期检查流动相组成及流速。

5.  样品中有强保留的物质，以馒头峰样被洗脱出，从而表现出一个逐步升高的基线。使用保护柱，如有必要，在进样之间或在分析过程中，定期用强溶剂冲洗柱子。

四.出现宽峰

1.  色谱柱污染或失效，造成塔板数降低。更换同样类型的色谱柱，如果新柱子可以提供对称的色谱峰，则用强溶剂冲洗旧柱子。

2.  柱子与检测器之间的管路太长或管路内径太大。更换内径较小的短管路。

3.  检测器对反应时间或池体积响应过大。减少响应时间或使用更小的流通池。

五.基线噪音

1.  在流动相、检测器或泵中有空气（尖锐峰）。流动相脱气，冲洗系统以除去检测器或泵中的空气。

2. 漏液。检查管路接头是否松动，泵是否漏液，是否有盐析出和不正常的噪音。如有必要，更换泵密封。

3. 流动相混合不完全。用手摇动使混合均匀或使用低粘度的溶剂。

4. 温度影响（柱温过高，检测器未加热）。使用柱温箱，减少温度差异或加上热交换器。

5. 在同一条线上有其他电子设备（偶然噪声）。断开LC、检测器和记录仪，检查干扰是否来自于外部，加以更正。 采用精密级稳压电源。

六.分离度不够

1.流动相梯度洗脱设置不合理。优化梯度洗脱程序。

2.流动相污染或变质（引起保留时间变化）。重新配置流动相。

3. 保护柱或分析柱阻塞。去掉保护柱进行分析，如果必要则更换保护柱；如果分析柱阻塞，可进行反冲；如果问题仍然存在色谱柱可能被强保留的污染物损坏，建议使用恰当的再生程序；如果问题仍然存在，进口可能阻塞了，更换入口处的筛板或更换色谱柱。

比表面积是指单位质量物料所具有的总面积

1概述

学科：固体矿产工业要求

释文：比表面积是指单位质量物料所具有的总面积。分外表面积、内表面积两类。国标单位㎡/g.理想的非孔性物料只具有外表面积，如硅酸盐水泥、一些粘土矿物粉粒等；有孔和多孔物料具有外表面积和内表面积，如石棉纤维、岩（矿）棉、硅藻土等。测定方法有容积吸附法、重量吸附法、流动吸附法、透气法、气体附着法等。比表面积是评价催化剂、吸附剂及其他多孔物质如石棉、矿棉、硅藻土及粘土类矿物工业利用的重要指标之一。石棉比表面积的大小，对它的热学性质、吸附能力、化学稳定性、开棉程度等均有明显的影响。

测量：固体有一定的几何外形，借通常的仪器和计算可求得其表面积。但粉末或多孔性物质表面积的测定较困难，它们不仅具有不规则的外表面，还有复杂的内表面。通常称1g固体所占有的总表面积为该物质的比表面积S(specificsurfacearea,㎡/g)。多孔物比表面积的测量，无论在科研还是工业生产中都具有十分重要的意义。一般比表面积大、活性大的多孔物，吸附能力强。测定比表面积方法有气体吸附法和溶液吸附法两类。

2测试方法

方法提要：比表面积测试方法主要分连续流动法（即动态法）和静态容量法。

动态法

动态法是将待测粉体样品装在U型的样品管内，使含有一定比例吸附质的混合气体流过样品，根据吸附前后气体浓度变化来确定被测样品对吸附质分子（N2）的吸附量；静态法根据确定吸附吸附量方法的不同分为重量法和容量法；重量法是根据吸附前后样品重量变化来确定被测样品对吸附质分子（N2）的吸附量，由于分辨率低、准确度差、对设备要求很高等缺陷已很少使用；容量法是将待测粉体样品装在一定体积的一段封闭的试管状样品管内，向样品管内注入一定压力的吸附质气体，根据吸附前后的压力或重量变化来确定被测样品对吸附质分子（N2）的吸附量；

动态法和静态法的目的都是确定吸附质气体的吸附量。吸附质气体的吸附量确定后，就可以由该吸附质分子的吸附量来计算待测粉体的比表面了。

由吸附量来计算比表面的理论很多，如朗格缪尔吸附理论、BET吸附理论、统计吸附层厚度法吸附理论等。其中BET理论在比表面计算方面在大多数情况下与实际值吻合较好，被比较广泛的应用于比表面测试，通过BET理论计算得到的比表面又叫BET比表面。统计吸附层厚度法主要用于计算外比表面；

动态法仪器中有种常用的原理有直接对比法和多点BET法；

直接对比法

直接对比法，国外此种方法的仪器叫做直读比表面仪。该方法测试的原理是用已知比表面的标准样品作为参照，来确定未知待测样品相对标准样品的吸附量，从而通过比例运算求得待测样品比表面积。以使用氮吸附BET比表面标准样品为例，该方法的依据是有2个：一、BET理论的假设之一在吸附一层之后的吸附过程中的能量变化相当于吸附质分子液化热，也就是和粉体本身无关；二、在相同氮气分压（5%-30%）、相同液氮温度条件下，吸附层厚度一致；这就是以直接对比法所得出的比表面值与BET多点法得到的值一致性较好的原因；

多点BET法

多点BET法为国标比表面测试方法，其原理是求出不同分压下待测样品对氮气的*吸附量，通过BET理论计算出单层吸附量，从而求出比表面积；其理论认可度相对直接对比法高，但实际使用中，由于测试过程相对复杂，耗时长，使得测试结果重复性、稳定性、测试效率相对直接对比法都不具有优势，这是也是直接对比法的重复性标称值比多点BET法高的原因；

动态法和静态容量法是常用的主要的比表面测试方法。两种方法比较而言，

1、动态法比较适合测试快速比表面积测试和中小吸附量的小比表面积样品（对于中大吸附量样品，静态法和动态法都可以定量的很准确），

2、静态容量法比较适合孔径及比表面测试。虽然静态法具有比表面测试和孔径测试的功能，但静态法由于样品真空处理耗时较长，吸附平衡过程较慢、易受外界环境影响等，使得测试效率相对动态法的快速直读法低，对小比表面积样品测试结果稳定性也较动态法低，所以静态法在比表面测试的效率、分辨率、稳定性方面，相对动态法并没有优势；在多点BET法比表面分析方面，静态法无需液氮杯升降来吸附脱附，所以相对动态法省时；静态法相对于动态法由于氮气分压可以很容易的控制到接近1，所以比较适合做孔径分析。而动态法由于是通过浓度变化来测试吸附量，当浓度为1时的情况下吸附前后将没有浓度变化，使得孔径测试受限。

静态容量法

在低温（液氮浴）条件下，向样品管内通入一定量的吸附质气体（N2），通过控制样品管中的平衡压力直接测得吸附分压，通过气体状态方程得到该分压点的吸附量；

通过逐渐投入吸附质气体增大吸附平衡压力，得到吸附等温线；通过逐渐抽出吸附质气体降低吸附平衡压力，得到脱附等温线；相对动态法，无需载气（He），无需液氮杯反复升降；

由于待测样品是在固定容积的样品管中，吸附质相对动态法不流动，故叫静态容量法；

*标准

国内关于比表面积测试的现行有效*标准约有十几个，现列举几个比较常用的*标准方法：

GB/T19587-2004《气体吸附BET法测定固态物质比表面积》[1]

GB/T13390-2008《金属粉末比表面积的测定氮吸附法》

GB/T7702.20-2008《煤质颗粒活性炭试验方法比表面积的测定》

GB/T6609.35-2009《氧化铝化学分析方法和物理性能测定方法第35部分：比表面积的测定氮吸附法》

SY/T6154-1995《岩石比表面和孔径分布测定静态氮吸附容量法》

国内对于材料比表面积测测试机构有很多家，例如北科大分析检验ZX、*钢铁材料测试ZX等。

3影响因素

动态法

动态法比表面仪，与其它分析仪器类似，影响其精度主要取决于检测方法、管路设计和是否具备操作完全自动化。

完全自动化的比表面积分析仪对用户具备什么价值？

1、符合测试仪器行业的国际标准，同类国际产品全部是完全自动化的，人工操作的仪器国外早已经淘汰。[2]

2、比表面积分析测试其实是比较耗费时间的工作，由于样品吸附能力的不同，有些样品的孔径测试可能需要耗费一整天的时间，如果测试过程没有实现完全自动化，那测试人员就时刻都不能离开，并且要高度集中，观察仪表盘，操控旋钮，稍不留神就会导致测试过程的失败，这会浪费测试人员很多的宝贵时间。产品实现了完全的自动化，将测试人员从重复的机械式操作中解放出来，大大降低了他们的工作强度，提高了工作效率。

3、人工操作的仪器很大的一个局限性是：不同的测试人员操作时，对于平衡点等数据的判断会有偏差，这样很容易引入人为误差，而自动化操作的仪器，由于整个测试的平衡等条件的判断都是基于软件中设置好的标准，这样能很好保证，虽然是不同测试人员进行的测试，但测试结果的一致性会很好。产品通过实现完全自动化测试，大大降低了人为操作导致的误差，提高测试精度。

4、人工操作的仪器，由于需要操控的旋钮比较多，一般对操作人员的培训需要花费很多的时间，操作人员的熟练操作也会需要较长的一段时间，如果有操作人员离职，会导致新来员工的培训又需花费很多的时间和精力，既耽误工作，又浪费公司的资源；自动化的仪器，一般只需要掌握软件如何使用就可以进行样品测试，既节约培训时间，又可以减少公司人员流动导致的再培训资源浪费。产品通过实现测试过程完全自动化，大大降低公司培训成本，提高工作效率。

静态法

以比表面积1m2/g的样品为例，该样品0.5g对氮气的吸附量在BET分压范围内在标况下约0.1ml，在测试过程中的吸附环境液氮温度下的体积约0.03ml；样品管装样部分的剩余体积（也就是背景体积）约在3-5ml左右，要在3-5ml的样品管体积中准确定量出0.03ml的总吸附量且保证精度达到2%以内，可以算出要求压力传感器的精度要达到0.02%以上；但目前进口*的压力传感器的精度只有0.1%，而且通常比表面及孔径分析仪用的压力传感器精度为0.15%，也就是说目前*精度的压力传感器，即使温度场理想测定，液氮面理想恒定，环境温度理想准确条件下，对吸附量确定量的不确定度也只能达到0.003ml，即不确定度达到10%；若对于比表面再小或堆积密度小也就是装样量也难以很大的样品，其准确度就可想而知了。但对于中大比表面样品，一般吸附量不会那么微小，静态法的精度很容易保证在2%甚至1%以内便不是问题；

所以在小比表面样品的测试方面，静态法仪器测试的误差相对高精度的动态法仪器的误差大；静态法只能通过增加装样量来降低误差，常见的是静态一般都会为小比表面积样品配备大容量样品管，但由于背景体积（吸附腔体积）也随之增大，所以准确度提高也是有限的；这点是采用静态法仪器测试比表面积应考虑的因素。

4计算公式

参考国标GB/T24533-2009

放到气体体系的样品，其物质表面在低温下将发生物理吸附。当吸附达到平衡时，测量平衡吸附压力和吸附的气体流量，根据BET方程式（1）求出试样单分子层吸附量，从而计算出试样的比表面积。

（P/P0）/V(1-P/P0)=(C-1)/(VmC)×P/P0+1/(VmC)

5技术标准

国内关于比表面积测试的现行有效*标准约有十几个，现列举几个比较常用的*标准方法：

GB/T 19587-2004 《气体吸附BET法测定固态物质比表面积》

GB/T 13390-2008 《金属粉末比表面积的测定氮吸附法》

GB/T 7702.20-2008 《煤质颗粒活性炭试验方法比表面积的测定》

GB/T 6609.35-2009 《氧化铝化学分析方法和物理性能测定方法第35部分：比表面积的测定氮吸附法》

SY/T 6154-1995 《岩石比表面和孔径分布测定静态氮吸附容量法》