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Technical articles
本規程規定了JW-BK400比表面積分析儀設備的完好標準、操作方法、維護規程、安全操作規程。
2 操作步驟
操作條件:室溫25℃,濕度小于30%。
2.1 開(kāi)始測試
依次接通氮氣和氦氣,先開(kāi)總閥再打開(kāi)減壓閥,將壓力調到0.3Mpa左右。再打開(kāi)儀器電源,打開(kāi)真空泵電源。打開(kāi)軟件,進(jìn)入操作界面,點(diǎn)擊新建,依次建立4個(gè)工作站,選擇菜單欄中窗口下的垂直平鋪,并按順序排列好各站點(diǎn)。
2.2 測量大氣壓
待儀器預熱25-30min后,將儀器空樣品管任意一個(gè)拆下,在操作界面對應的通道上,氣路控制下勾選樣品室和外氣室,其它不勾選,點(diǎn)擊重置,該通道壓力顯示欄顯示的壓力即為當大氣壓力,待壓力值穩定后即可記錄,再點(diǎn)氣路控制下的樣品室和外氣室(即取消勾選),點(diǎn)擊重置,裝上樣品管。
2.3 純化氣路
在操作界面中,依次點(diǎn)擊4個(gè)站點(diǎn)的純化氣路,開(kāi)始純化氣路,即氦氣和氮氣同時(shí)換氣3次,用于排除儀器氣路中的其它氣體,良好的測試環(huán)境,為實(shí)驗做好準備,純化氣路完成后儀器會(huì )自動(dòng)停止。
2.4稱(chēng)量樣品
稱(chēng)量樣品時(shí),先取一根樣品管,記錄樣品管編號,稱(chēng)量樣品管空管質(zhì)量和棒芯質(zhì)量并記錄,稱(chēng)量一定的樣品質(zhì)量,按照表1對應關(guān)系進(jìn)行稱(chēng)量,(取樣原則:比表面大的樣品稱(chēng)樣量少,比表面小的樣品稱(chēng)樣量多)。用漏斗將樣品裝入樣品管中,裝入時(shí)避免樣品粘在樣品管壁上,再稱(chēng)量下樣品管、棒芯和樣品的總質(zhì)量并記錄。用差值法求出樣品質(zhì)量,如果樣品受潮嚴重,樣品應按照相應的溫度烘干2小時(shí)后冷卻至室溫再稱(chēng)重。
2.5 安裝樣品管
先充氮氣,當壓力達到80Mpa后會(huì )自動(dòng)停止充氣,取下空管裝上樣品管。安裝芯棒時(shí),芯棒不能豎直安裝,以免芯棒脫手砸至樣品管口,導致樣品管損壞,應將樣品管和芯棒傾斜至約45度,緩緩將芯棒放入樣品管中。再依次裝好樣品管卡頭,不銹鋼墊圈、黑色密封圈,在石英管口外壁2-3cm長(cháng)度范圍,均勻涂抹少量的真空硅脂等潤滑劑,使密封圈可以在此范圍內順利移動(dòng),以防止管口在安裝過(guò)程中損壞,兩個(gè)密封圈緊挨移動(dòng)距管口2-3cm處。將石英管插入儀器插口,用手慢慢向上推到底,以便安裝樣品管的一致性,此時(shí)密封圈會(huì )有所下降,將樣品管卡頭旋緊,將管固定于插口上(注:抽真空時(shí)兩側必
須都有管插上)。
2.6 加熱預處理
正確放置加熱包,將加熱包上延略高于樣品管內芯棒底端,打開(kāi)加熱按鈕,當溫控表的當實(shí)際溫度達到設定溫度時(shí)(溫控表顯示為當溫度,第二行顯示為設定溫度),方可進(jìn)行預抽處理,預抽一直進(jìn)行到實(shí)驗完成為止,加熱150℃1小時(shí)完成后,將加熱包取下放回原處即可。
2.7準備液氮
將液氮倒入液氮杯,液面高度應與量尺下端圓片面相平,操作時(shí)要小心,不要帶棉質(zhì)等易吸水手套,可帶橡膠等拒水手套。液氮罐及液氮杯均應蓋好蓋兒,以免揮發(fā)造成損失和污染。傾倒液氮時(shí),液氮罐口不要壓在液氮杯上,以免液氮杯翻到造成危險。裝好液氮后,將液氮杯放置儀器托盤(pán)上,裝好液氮防揮發(fā)蓋,等待測試。
2.8 開(kāi)始實(shí)驗
2.8.1依次選中各個(gè)站點(diǎn),當站點(diǎn)壓力值小于0.1Kpa,點(diǎn)開(kāi)始實(shí)驗。
2.8.2測試方法選擇設置,選擇比表面積測定。樣品設置,正確輸入各項數據。
2.8.3實(shí)驗參數設置,Vd基本固定不用更改,Q值選擇自動(dòng)測定,采樣頻率為1,勾上自動(dòng)抽真空。
P0參數設置,固定值即大氣壓的值,輸入測量的大氣壓值。
2.8.4壓力設置,輸入壓力間隔(12,12),壓力限制為15和32。BET、T圖選點(diǎn)范圍設置,BET選點(diǎn)范圍為0.05-0.3,T圖選點(diǎn)范圍不用填寫(xiě)。
2.8.5熱延時(shí)時(shí)間設置,熱延遲設置為1min。實(shí)驗報告設置,勾上保存參數,點(diǎn)擊完成即可。
待4個(gè)站點(diǎn)全部設置完成,點(diǎn)擊確定,液氮托盤(pán)自動(dòng)上升,實(shí)驗自動(dòng)進(jìn)行,實(shí)驗完成后儀器會(huì )自動(dòng)停止。
2.9 結果復核
實(shí)驗完成后,下降托盤(pán),取下液氮杯,將液氮倒回液氮罐,并對測完的樣品管重新加熱預處理10-15分鐘,待冷卻至室溫,點(diǎn)擊充氮氣,氣壓到80Kpa會(huì )自動(dòng)停止充氣,這時(shí)取下樣品管重新稱(chēng)量并記錄(取下樣品管時(shí),裝上空的樣品管,保持儀器內部密閉性)。
將重新稱(chēng)得的質(zhì)量,按差減法計算出樣品的真實(shí)質(zhì)量,把新質(zhì)量輸入到參數設置里,點(diǎn)擊保存按鈕,得到的實(shí)驗結果即為真正的時(shí)間測試結果。點(diǎn)擊預覽結果,保存實(shí)驗結果。
2.10 實(shí)驗后處理
依次關(guān)閉軟件,關(guān)閉儀器電源,真空泵電源,為真空泵放氣,關(guān)閉氮氣和氦氣閥。
用清水沖洗試管,并用試管刷將樣品清洗干凈。如樣品較難清理,可滴入洗滌劑進(jìn)行刷洗。樣品管沖洗干凈后放入超聲波振蕩器中加入無(wú)水乙醇45℃振蕩20min,若沒(méi)有超聲器,可將無(wú)水乙醇倒入樣品管中,正反顛倒數次進(jìn)行潤洗,然后將清洗好的樣品管放入烘箱里面烘干,以備下次實(shí)驗使用。
3 注意事項
3.1在操作過(guò)程中禁止關(guān)閉軟件,軟件若非正常關(guān)閉則應立即打開(kāi),軟件恢復之操作,但由于數據傳輸發(fā)生中斷,應停止實(shí)驗并重新開(kāi)始。
3.2開(kāi)機時(shí),先樣品室都裝于樣品管,打開(kāi)儀器電源,再打開(kāi)鋼瓶閥門(mén),先打開(kāi)總閥(松開(kāi)),再打開(kāi)減壓閥(旋緊),(總閥要打開(kāi),氣壓指針指示不小于1MPA,減壓閥氣壓指針要指示在0.3MPA方可進(jìn)行試驗),打開(kāi)軟件(注意:一定要選擇正確型號的軟件),打開(kāi)真空泵。
3.3實(shí)驗室應配有空調,儀器工作溫度應保持在20-30℃之間,溫度波動(dòng)變化應在2-3度以?xún)?,這樣才能實(shí)驗測試結果的穩定性。
3.4預備實(shí)驗、比表面實(shí)驗及孔徑實(shí)驗均在氣路系統為真空的提下進(jìn)行,即壓力小于0.1Kpa。
3.5液氮面應保持規定的高度,液氮杯在托盤(pán)上時(shí)不要蓋蓋兒,液氮杯上升后,托盤(pán)下方不能放置物品,下降后將液氮杯立即拿開(kāi),蓋上蓋子放在安全的地方。
3.6液氮杯在上升過(guò)程中請遠離液氮杯。
3.7對于受潮的樣品,實(shí)驗應在烘箱里烘干再預處理,對于較輕的樣品,抽真空時(shí)點(diǎn)擊預抽,抽的過(guò)程中如出現樣品分層,可用手輕敲樣品管下半部分,使樣品下落,若樣品易抽飛,可點(diǎn)擊預抽,等待片刻點(diǎn)擊停止預抽,等樣品穩定后再預抽,如此重復。為防止抽飛,裝樣量應不超過(guò)樣品管的2/3,若較輕或較多,可以輕輕敦實(shí)一下(注意不要太實(shí))。
3.8換樣品管或改變氣體時(shí)都要對氣路進(jìn)行氣體處理,有3次充氣即可。
3.9一定要樣品預處理是在抽真空的狀態(tài)下進(jìn)行的,并注意加熱包的位置(加熱包的上沿略高于芯棒的下緣)。加熱一定要安全(可通過(guò)實(shí)時(shí)壓力檢測判斷),加熱完成后,等到樣品管自然冷卻到室溫后方可進(jìn)行試驗。
3.10拆下樣品管之,一定要進(jìn)行充氣操作,充到80Kpa會(huì )自動(dòng)停止。
3.11試驗結束后,儀器上安裝有樣品管,進(jìn)行充氣操作,充滿(mǎn)氣體之后關(guān)閉真空泵,再關(guān)閉鋼瓶閥門(mén)和電源。
3.12將剩余的液氮倒回液氮罐,杜瓦瓶底部的液氮不要倒回,直接倒在空地即可。
3.13實(shí)驗室潔凈,少灰塵,少油煙,少噪音。儀器避免碰撞,劇烈震動(dòng)盡量避免多次搬運。儀器人負責,做好儀器維護保養記錄。
3.14真空泵油量充足,當油液面低于整個(gè)液面一半是,及時(shí)添加用油。
3.15儀器必須有可靠接地保護。