Порозиметрия

Порозиметрия — это аналитический метод, структуры материала используемый для определения различных количественных аспектов пористой , таких как диаметр пор , общий объем пор , площадь поверхности , а также объемная и абсолютная плотность .

Этот метод предполагает введение несмачивающей жидкости (часто ртути ) под высоким давлением в материал с помощью порозиметра . жидкости Размер пор можно определить на основе внешнего давления, необходимого для того, чтобы заставить жидкость проникнуть в пору против противодействующей силы поверхностного натяжения .

Уравнение баланса сил, известное как уравнение Уошберна, для вышеуказанного материала, имеющего цилиндрические поры, имеет вид:

$P_{L}-P_{G}=-{\frac {4\sigma \cos \theta }{D_{P}}}$

$P_{L}$ = давление жидкости

$P_{G}$ = давление газа

$\sigma$ = поверхностное натяжение жидкости

$\theta$ = угол контакта проникающей жидкости

$D_{P}$ = диаметр пор

Поскольку метод обычно выполняется в вакууме , начальное давление газа равно нулю. Угол контакта ртути с большинством твердых тел составляет от 135° до 142°, поэтому без особой ошибки можно принять среднее значение 140°. Поверхностное натяжение ртути при 20°С в вакууме составляет 480 мН / м . После различных замен уравнение принимает вид:

$D_{P}={\frac {1470\ {\text{kPa}}\cdot \mu {\text{m}}}{P_{L}}}$

По мере увеличения давления увеличивается и совокупный объем пор. Из совокупного объема пор можно найти давление и диаметр пор, при этом 50% общего объема было добавлено, чтобы получить средний диаметр пор.

См. также

• Теория БЭТ , измерение удельной поверхности
• Эвапопорометрия
• Пористость
• Металл древесины , также впрыскивается для пропитки пористой структуры и изготовления реплик.