比表面積の補正について

(1)セメント硬化体に自動測定機にて水分を吸着させて質量を測定する
(2)予想よりも比表面積が少なかったため、吸着後の試料を１０５℃で乾燥させて、吸着前の質量に戻す作業をする。
(3)　(2)の作業後の質量が、吸着前の質量より小さくなったため、吸着前の段階である程度水分が含有していたことになる。

上記の場合に、例えば吸着前質量が1.5gとして、乾燥後が0.9gとなった場合、その差0.6gを比表面積に対して、補正する方法はありますでしょうか？
というのも、比表面積算定式の初期質量は変わるわけですが、～ＲＨ３０％までの吸着量は実験結果を用いるしかなく、含有水分の細孔径（ＲＨ環境）もわからないわけで、どのように比表面積を補正するべきなのでしょうか？
どなたかアドバイスいただければと思います。

No.1 ベストアンサー 回答者： c80s3xxx 回答日時： 2009/09/27 20:16

水蒸気吸着の場合，ふつうは，吸着前に100～110℃くらいで乾燥するんです．この状態で質量を測って，そこから吸着をさせるんです．

セメント系試料の経験がないので，どのくらい「化学的に」脱水するか，その辺の判断ができませんが，その変化が無視できる場合は，その差 0.6 g も吸着水と考えて，吸着量に上乗せして面積換算すればいいでしょう．誤差が大きくなってますから，一点法で十分でしょう．多点法を使っても意味がありません．
細孔径分布も同様といえば同様ですが，ヒステリシスの問題もあるので，もうほとんど意味のあるデータにはなりません．
本来は実験自体をやり直すべきです．脱水条件の検討を含めて．

この回答へのお礼

さっそくのご回答ありがとうございます。
まず試料の前処理としましては、アセトンに浸漬し水和反応の停止（水分除去）を行い、さらに真空乾燥機（－４０℃程度）にて脱気を数週間行ったあと吸着を開始しております。
１０５℃乾燥は試料構造を壊さないため行っておりませんでした。
吸着量に上乗せというところですが、ここで難しいのが比表面積は一般的に～ＲＨ３０％程度までの単分子層吸着によるものであり、言いかえるとケルビン半径でいうＲＨ３０％以下の細孔径にのみ吸着する水分量から求められるので、その実際残っていた含有水分がＲＨ３０％までに吸着する細孔径からの脱気量であれば比表面積算定にあたって全てを吸着量に上乗せして良いと思われるのですが、仮にそれ以上の細孔径に含まれているものであれば、その含有水分を上乗せすることで比表面積を過大評価することになると思うのですが、ここが悩んでおります。
長文になってしまい申し訳ありませんでしたが、もしなにか御教示いただければと思います。よろしくお願いいたします。

お礼日時：2009/09/27 21:10

No.2 回答者： c80s3xxx 回答日時： 2009/09/28 09:14

> 言いかえるとケルビン半径でいうＲＨ３０％以下の細孔径にのみ吸着する水分量から求められるので、その実際残っていた含有水分がＲＨ３０％までに吸着する細孔径からの脱気量であれば

あのお．
くどいんですが，そのあたりの吸着に毛管凝縮理論は使えませんから，ケルビン半径もへったくれもありません．吸着等温線が II 型になっているなら，そのまま BET で解析するしかないですし，なっていないなら BET 式を使うべき根拠がない，というだけのことです．

> 比表面積算定にあたって全てを吸着量に上乗せして良いと思われるのですが、仮にそれ以上の細孔径に含まれているものであれば、その含有水分を上乗せすることで比表面積を過大評価することになると思うのですが、ここが悩んでおります。

そもそも，構造水か吸着水かの区別自体が難しい系なわけですから，ふつうは，TG/DTA とかを取って脱水挙動を調べておく，とか，そういう情報抜きに，

> アセトンに浸漬し水和反応の停止（水分除去）を行い、さらに真空乾燥機（－４０℃程度）にて脱気を数週間行った

これでいいのかどうか，誰にもわからないと思いますけど．
セメントの水和反応って，死ぬほど遅いと思いますが，その脱気中にも水の分離がおこっている可能性はあるでしょうね．
その類の試料で実験した経験はありませんから，具体的にどう前処理すればいいのか，わかりませんが．

結局，脱水条件の検討を含めて，実験のやり直しをすべきだということになるんですけど．