---

С Т А Н Д A Р

СОЮЗА ССР

ПОРОШКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ

КАТАЛИЗАТОРЫ И НОСИТЕЛИ.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

ГОСТ 23401-90

(СТ СЭВ 6746-89)

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕГ СССР
ПО УПРАВЛЕНИЮ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И СТАНДАРТАМ
Москв

а

Группа В59

УДК 669.492.2.539.215.3:006.354

ГОСТ
23401—90

(СТ СЭВ 6746—89)

Масса пробы, г,
не менее

Поверхность пробы, м²

Удельная поверхность,
м²/г

ПОРОШКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ

Катализаторы и носители.

Определение удельной поверхности

Metal powders. Catalysts and carriers.
Determination of specific area

ОКСТУ 0909 ¹

²

О

10

2 0,5 0,01

От 0,05 до 0,10 включ-

Св. 0,1 » 1,0 »

»1,0 » 10,0 »

» 10,0 » 1Ю00 »

I

т 0,5 до 1,0 включ.

Св. 1,0 » 2,0 »

» 2,0 » 5,0 »

» 5,0 » 10,0 »

Пробу перед измерением сушат в сушильном шкафу до по­стоянной массы.

Издание официальное

© Издательство стандартов, 1991

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен,
тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта ССС

Р2. АППАРАТУРА

д

Установки (черт. 1,2) состоят из 1 — баллонов 2405 (2 шт.);

ля определения удельной поверхности с гелием; 2 — манометра — по ГОСТ

Схема установки для определения удельной поверхности проб
при параллельном потоке газовой смеси через ячейки детектора

Схема установки для определения удельной поверхности проб при
последовательном прохождении потока газовой смеси через
ячейки детектора

Черт. 2

3 — пористых фильтров предварительной очистки (2 шт.); 4 — блока смешения газов; 5 — образцового манометра на давление 0,1 МПа по ГОСТ 6521; 6 — сосуд Дьюара по НТД е жидким азотом по ГОСТ 9293; 7— ловушки с селикагелем- индикатором по ГОСТ 8984; 8 — сравнительной и измеритель­ной ячеек детектора по теплопроводности; 9 — потенциометра КСП-4 с пределами измерений 0—10 мВ и временем прохож­дения указателем всей шкалы не более 1 с по ГОСТ 7154; 10—интегратора; 11 — запорного крана (2 шт.); 12—расходо­меров. рассчитанных на регистрацию скорости потока газа от 0 до 55 см³/мин (2 шт.); 13— крана-дозатора; 14 — адсорберов 6 (черт. 1) и 12 (черт. 2) шт.; 15 — термостата, обеспечивающего температуру до 400°С; 16—-баллона с азотом или с аргоном марки А по ГОСТ 10157; 17—восьміиходового крана.

Адсорберы с пробами соединяют в блоки Л и Б (черт. 2). В каждом блоке в зависимости от требуемой производительности установки может быть от одного до шести адсорберов.

Чувствительность детектора должна быть от 0,7• 10^-3 до 0.8ИСТ³ мВ.

Весы лабораторные, обеспечивающие погрешность взвешива­ния не более 0,0002 г.

Термометр З-АЗ по ГОСТ 8624.

Секундомер по ГОСТ 5072.

Сушильный шкаф, обеспечивающий температуру (200±20) °С, Барометр-анероид.

Шприц медицинский инъекционный вместимостью 1 см³.

Г ел ий особой чистоты по нормативно-технической документа­ции.Данный способ составления газовой смеси позволяет произ­водить расчет полных изотерм адсорбции и десорбции газа-ад­сорбата и определение удельной поверхности по полным изотер­мам адсорбции и десорбции (метод С. Брунауер, П. X. Эммет и метод БЭТ Э. Теллер).

адсорбата от 5 до 10%;

газа-носителя от 90 до 95%.

Смесь готовят на блоке, состоящем из двух баллонов с газом- носителем и адсорбатом, соединенных медной или латунной труб­кой с помощью накидных гаек с тефлоновыми прокладками, и образцового манометра на давление 16 МПа.

Баллон с рабочей газовой смесью должен быть выдержан в течение 10 дней до ввода его в работу.

При повторном приготовлении смеси следует использовать имеющиеся баллоны с остаточным давлением рабочей газовой смеси 0,5—0,7 МПа.

Данный способ составления рабочей газовой смеси позволит производить определение удельной поверхности по одной точке.

Для нахождения оптимальной силы тока детектора проводят контрольные опыты, соединяя пустые адсорберы 14. Устанавли­вают скорость продувки установки рабочей смесью (50±5) см³/мин. Через 5 мин после продувки подают напряжение на детектор, установив по амперметру силу тока 50 мА.

Температура и выход сигнала детектора по теплопроводности стабилизируются в течение 30—40 мин после включения прибора в сеть и пропускания газа через ячейки катарометра. За процес­сом стабилизации режимов следят по потенциометру.

После установления нулевой линии на диаграммной ленте потенциометра адсорберы погружают последовательно в сосуды Дьюара с жидким азотом и записывают колебания нулевой ли­нии. По возвращении пера самописца в исходное положение в последнем по ходу адсорбере сосуд Дьюара заменяют емкостью с водой, имеющей температуру (20±5)°С для ускорения десорб­ции. Эту операцию повторяют для каждого адсорбера.

Отклонение от нулевой линии при погружении адсорберов в жидкий азот и воду записывают через каждые 10—20 мА, меняя силу детектора от 50 до 100 мА.

Максимальное значение силы тока, при котором флуктуации нулевой линии составляют не более 30% шкалы потенциометра^ является оптимальным.

Чувствительность детектора обеспечивается напряжением пита­ния 5 В, которое должно быть постоянным при его эксплуатации.

Установка должна иметь набор кранов-дозаторов вмести­мостью 0,1; 0,5 и 2,5 см³.

Калибровка кранов-дозаторов допускается любыми извест­ными методами не реже одного раза в год. Преимущественной является методика аттестации дозируемых вместимостей объемов адсорбционно-весовым методом.

Наиболее простым, но менее точным является хроматографи­ческий импульсный метод с помощью медицинского шприца. Ско­рость потока рабочей газовой смеси или носителя при поверке кранов-дозаторов должна быть (50±1) см³/мин. В газовый поток после прогрева и установления нулевой линии на ленте потенциометра вводят медицинским шприцом объем газа-адсор­бата, соответствующий калибруемым объемам крана-дозатора. На потенциометре и интеграторе фиксируют проявительные пики. Операцию ввода пробы повторяют 10 раз.

Далее вводят пробу газа-адсорбата калибруемой вместимос­тью крана-дозатора. Для этого при включенных потоках рабо­чей газовой смеси и газа-адсорбата поворачивают кран-дозатор таким образом, чтобы объем газа-адсорбата в кране-дозаторе захватывался рабочей газовой смесью и подавался на детек­тор. Запись показаний фиксируют потенциометром и интеграто­ром. Операцию ввода пробы краном-дозатором повторяют 10 раз.

Допускаемые расхождения параллельных измерений не должны превышать 3%.

Калибруемые вместимости кранов-дозаторов (У_Кд) в куби­ческих сантиметрах, приведенные к нормальным условиям, вы­числяют по формуле

К

(1)

^кд Ли-(273+0’ 1*¹⁰⁵

Д-273.Я5

где У_ш—объем пробы газа-адсорбата, введенный шприцем, см³; Л_Кд—средняя площадь проявительного пика, записанная интегратором при введении пробы газа-адсорбата кра­пом-дозатором, см²;

р_б— барометрическое давление, Па;

F_m—средняя площадь проявительного пика, записанная при введении пробы газа-адсорбата шприцем, см²;

t— температура воздуха в помещении, °С;

1 . 10⁵ — нормальное давление, Па.

При отсутствии блока смешения газов концентрацию газа- адсорбата в баллонах с рабочей газовой смесью проверяют либо

по показаниям предварительно калиброванного катарометра фронтальным методом. При этом должна быть предусмотрена возможность самостоятельного подключения баллонов с газом- носителем и газовой смесью с помощью трехходового крана к ячейкам детектора по теплопроводности.

Для проведения анализа через измерительную и сравнитель­

ную ячейки детектора по теплопроводности пропускают поток газа-носителя до стабилизации показаний детектора. После уста­новления нулевой линии поток газа-носителя в измерительной ячейке потенциометра заменяют потоком рабочей газовой смеси.

При этом перо самописца отклонится от нулевого положения на расстояние h и выпишет линию, параллельную нулевой.

Объемную долю газа-адсорбата (Сад) в процентах вычисляют

по формуле

ад

K-h-u

(2)

со

где К — калибровочный ный по формуле

коэффициент детектора,

см. вычислен-

одят

одновременно.

(3)

h — расстояние между фронтальной и нулевой линиями на диаграммной ленте самописца, см;

и—• скорость диаграммной ленты, см/мин;

о — объемная скорость рабочей газовой смеси, см³/мин;

У_Кд— калиброванный объем крана-дозатора, см³;

Р_кд — средняя площадь проявительного пика, записанного интегратором при введении пробы газа-адсорбата краном-дозатором, см².

Адсорберы тщательно моют и сушат в сушильном шкафу при температуре (200 ±20) °С. Затем взвешивают с погрешностью не более 0,0002 г, загружают пробой и повторно взвешивают для определения массы пробы. Адсорберы выбирают такой емкости, чтобы над пробой оставалось минимальное свободное простран­ство для прохождения газовой смеси. При определении удельных поверхностей до 1 м²/г газовую смесь рекомендуется пропускать в адсорберах через слой гранул порошка. Во избежание уноса морошка предусматривают тампоны из ваты.

Операции подготовки детектора и дегазации пробы про

-Для подготовки детектора рабочую газовую смесь из блока

смешивания газов пропускают со скоростью (50±1) см³/ми

нчерез ловушку 7 (черт. 1,2), охлажденную жидким азотом, шесть адсорберов в сравнительную и измерительную ячейки детек­тора 8.

Через 5 мин после начала продувки подают напряжение на детектор, установив оптимальную силу тока или напряжения. Детектор прогревают в рабочей газовой смеси в течение 30 мин. За 15 мин до окончания прогрева включают потенциометр и интегратор.

Готовность детектора к работе проверяют по стабильности нулевой линии, которую записывают пером самописца потенцио­метра на диаграммной ленте.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

   1. Адсорберы поочередно, начиная с первого по ходу газа, погружают в сосуды Дьюара с жидким азотом. Во избежание подсоса воздуха через выходную линию газа при отсутствии авто­матического приспособления для подъема адсорберов их следует погружать в жидкий азот с такой скоростью, чтобы пленка в расходомере 12 двигалась только вверх. При адсорбции перо самописца потенциометра отклоняется от нулевой линии. Адсор­беры выдерживают в жидком азоте до возвращения пера само­писца потенциометра к нулевой линии, т. е. до установления адсорбционного равновесия (15—30 мин в зависимости от газа- адсорбента) .

   2. Последний по ходу газа адсорбер вынимают из сосуда Дьюара с жидким азотом и погружают в сосуд с водой. Темпе­ратура воды в сосуде должна быть (20±5)°С.