Adsorbeur de vapeur gravimétriqueC'est un instrument analytique de haute précision pour la détermination précise du comportement d'adsorption et de désorption des matériaux solides sur la vapeur d'eau ou d'autres vapeurs organiques / inorganiques, largement utilisé dans la recherche, le développement et le contrôle de la qualité des matériaux poreux, des catalyseurs, des produits pharmaceutiques, des aliments, des MOF (cadres organométalliques), des diaphragmes de batterie, des matériaux macromoléculaires et d'autres domaines. Son principe de base repose sur la méthode gravimétrique, qui consiste à surveiller en temps réel les variations de masse d'un échantillon à une température et une pression partielle de vapeur spécifiques au moyen d'une Microbalance hautement sensible, ce qui permet d'obtenir des isothermes d'adsorption, des courbes cinétiques et des paramètres thermodynamiques complets.
L'instrument se compose généralement d'un ressort à quartz de haute précision ou d'une Microbalance à équilibrage électromagnétique (résolution jusqu'à 0,1 µg), d'un système de contrôle thermostatique, d'un module de régulation de la génération de vapeur et de la pression partielle (réalisé par mélange saturé de vapeur ou dilution de gaz porteur), d'un système de protection contre le vide et l'atmosphère inerte et d'un logiciel de contrôle intelligent. Au cours de l'expérience, l'échantillon est placé dans une cavité de mesure fermée hermétiquement et l'instrument peut programmer le contrôle de la pression relative de vapeur (P / p₀) de près de 0 à près de 1, enregistrant point par point les changements de masse à l'équilibre d'adsorption, puis calculant des indicateurs de performance clés tels que la surface spécifique, la distribution des pores, l'hygroscopicité, l'humidité critique, le coefficient de dispersion, etc.
Adsorbeur de vapeur gravimétriqueSes principales composantes sont les suivantes:
I. système de Microbalance de haute précision (pièces de base)
Balance à suspension magnétique ultra - micro ou balance à ressort à quartz:
Résolution jusqu'à 0,1 µg ou même 0,01 µg;
Avec compensation de température et conception antivibratoire;
Le panier d'échantillons est suspendu sous le capteur de balance par des filaments.
Cavité blindée thermostatique:
Le balancier est placé à l'intérieur d'une chambre à température contrôlée indépendante pour éviter que la vapeur et les fluctuations de température n'interfèrent avec la pesée.
II. Système de génération et de contrôle de la vapeur
Système de gaz porteur
Gaz inerte de haute pureté (par exemple n₂, AR) comme gaz porteur, après dépressurisation, filtration, séchage dans le système.
Générateur de vapeur saturé (bubbler ou Vapor Generator)
Le bain d'eau ou d'huile thermostatique contrôle la température des réactifs liquides (eau, éthanol, acétone, par exemple), produisant de la vapeur saturée;
Obtenez une humidité relative (HR) ou une pression partielle de vapeur (P / p₀) arbitraire en mélangeant avec précision le gaz porteur sec avec de la vapeur saturée via un régulateur de Débit massique (MFC).
Lignes de vapeur
Ligne de traçage thermique entièrement isolée (pour éviter la condensation), le matériau est en acier inoxydable ou en métal traité passivé pour éviter les pertes par adsorption.
Iii. Cavité d'essai d'échantillon (Cellule d'adsorption)
Chambre d'échantillon à température constante:
La plage de température est généralement de 5 ° C ~ 150 ° C (certains peuvent atteindre 200 ° c), la précision de contrôle de la température ± 0,1 ° C;
Support d'échantillon intégré, peut placer de nombreux échantillons morphologiques tels que la poudre, les particules, les films, les fibres, etc.;
Structure scellée:
Interface de chargement et de déchargement rapide pour assurer l'étanchéité à l'air et empêcher les fuites d'affecter la concentration de vapeur.
Iv. Système de contrôle de température
Contrôle indépendant de la zone de température:
Le générateur de vapeur, la ligne de transfert, la cavité d'échantillon, la cavité du balancier contrôlent indépendamment la température;
L'algorithme PID + capteur pt100 est utilisé pour assurer une température uniforme et stable sur l'ensemble du circuit d'air et éviter la condensation.
V. purification des gaz et traitement des gaz d'échappement
Filtre frontal: élimine l'humidité et les impuretés du gaz porteur;
Piège à froid ou piège à adsorption des gaz d'échappement: capte les vapeurs non réactives et empêche la contamination de l'environnement ou la pompe à vide si elle est équipée;
Système de distribution d'air en option: pour le dégazage pré - aspiré (certains modèles prennent en charge le mode de mélange dynamique + statique).
Vi. Systèmes de contrôle et logiciels
Ordinateur industriel + logiciel de contrôle spécial:
Mise en œuvre d'un contrôle automatique du programme: réglage du gradient RH, de la température, du temps d'équilibre, des cycles d'adsorption / désorption;
Affichage en temps réel des variations de masse, des quantités adsorbées, des isothermes, des courbes cinétiques;
Calcul automatique de la surface spécifique (BET), de la distribution des pores (DFT / nldft), du coefficient de diffusion, de la constante de Henry, etc.;
Formats de sortie de données: prise en charge des rapports CSV, Excel, PDF, conforme aux exigences GLP / GMP.
Vii. Modules de sécurité et auxiliaires
Détection de fuite et alarme: surveiller l'étanchéité des lignes;
Bouton d'arrêt d'urgence: coupe rapidement la vapeur et le chauffage en cas d'anomalie;
Surveillance automatique du niveau (contre bubbler): empêche l'épuisement du liquide d'entraîner une perte de contrôle de la concentration;
Fonction de purge de gaz inerte: système de séchage rapide après le test.