プロが教えるわが家の防犯対策術!

たびたびすいません。

表題の通り、BET比表面積はいわゆる単分子層での比表面積だと思うのですが、それ以外つまりは高相対圧(40~90%等)での細孔容積の算定式についてです。
ある書籍の中で、細孔容積をVadsとすると、
(Pa×Vads×Vm)/R×T という式で表されるとあります。
変形すると、Vads=(RT)/Pa・Vm でしょうか。
Pa:大気圧
T:絶対温度
Vm:吸着質のモル容積 とあります。

例えば、RH50%までの吸着における細孔容積は、その時のVmを代入して、Vads(細孔容積)を求める形でよいのでしょうか?
とりあえずは形式的でも構いません。またモル容積の値は、吸着量ではないのでしょうか?50gから53gに増加したのならVm=3gというような。

BET範囲以外は多分子吸着のため、厳密には多層部分は補正しなければならないとは思うのですが、まずは上記式の意味を教えていただきたく思います。
ちなみに、自動測定器で測られるBET範囲以外の細孔容積というのは補正はされてるものなのでしょうか?
諸々よろしければ御教示お願いいたします。

このQ&Aに関連する最新のQ&A

A 回答 (2件)

(Pa×Vads×Vm)/R×T


の意味は次のようなことです。Paが大気圧、Vadsは吸着量を気体(時代)の体積として与えた量ですから、
n=Pa(大気圧)Vads/RT...(1)
は、大気圧の気体が吸着した時の気体の”モル数”です。Vadsを普通は標準状態での気体容積として計算しますからT=273をつかいます。そのモル数nにVm、つまりその気体の液体での1molあたり容積をかけていますから、吸着したガスの液体としての容積になります。これを細孔の容積としているのです。これは気体の吸着による細孔分布解析で普通に使われる考え方です。

> 例えば、RH50%までの吸着における細孔容積は、その時のVmを
> 代入して、Vads(細孔容積)を求める形でよいのでしょうか?

Vadsは気体の体積として考えた気体吸着量です。細孔容積ではありません。質問者さんの質問は、「RH50%の時の吸着量がVadsのとき、そのVadsをモル数に計算しなおして、それにその吸着ガスの液体でのモル体積をかければRH50%での細孔容積と考えてよいか、」という質問になります。これは下に書くようにそう単純ではありません。そして

>50gから53gに増加したのならVm=3gというような。

ではなくて、(普通は細孔分布計算は脱離過程の値を使うので)「脱離気体の量を液体換算したとき、53 cc/gから50 cc/gになったらそのRH変化に対応する細孔容積は3 cc/gか」です。
気体吸着が全て細孔分布に由来するならそれでよい事になります。実際初期の細孔分布解析にはそうした考え方もありました。(Andersonの方法)
しかし現在は多分殆ど使われません。
ガスは、固体表面で毛細管凝縮している他に多分子層吸着しているものがあると考え、あるステップ(気体の平衡圧をPiからPi+1に下げる)での気体の脱離量は、毛細管凝縮したものが蒸発して、管の壁に多分子層吸着が残るのに対応する量と、すでに表面で吸着層吸着になっていた層の厚さが薄くなるのに対応する量との合計と考えるのです。計算は普通はBJH法でやりますが、細孔は円筒モデルになっています。その計算の中では面積は円筒の側壁面積で計算して行きます。ある脱離ステップでの対応する細孔容積半径をri, ri~ri+Δrの細孔容積をΔVi、ri~ri+Δrの側壁面積をΔAiとし、半径riの細孔の合計長さをLiとすれば
ΔAi=2πriLi...(2)
ΔV=πri^2Li...(3)
ですから、
ΔVi/ΔAi=ri/2
即ち
ΔAi=2ΔVi/ri...(4)
がその脱離ステップで出てくるあらたな表面積です。BJH法にはパラメータがあり、ΔAiの合計値ΣΔAiもそのパラメータに依存します。別途BET法で表面積を評価し、ΣΔAiがBETに一番近いパラメータを採用します。

>BET範囲以外は多分子吸着のため、厳密には多層部分は補正しなけれ
>ばならないとは思うのですが、

上に簡単に述べたように、細孔分布計算では多分子層吸着は計算にいれられています。層の厚さと相対圧の関係は下のHalsey式などがもちいられます。
t(Å)=4.3(5/ln(Po/P))^(1/3)...(5)

>ちなみに、自動測定器で測られるBET範囲以外の細孔容積というのは
> 補正はされてるものなのでしょうか?

むしろ細孔容積の計算に使う吸着等温線の範囲はBETに対応する部分より相対圧が大きい部分です。
式をいちいち書くと大変長くなります。BJH計算法を本で読まれてきちんとFollowされた方がよいと思います。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

いつも丁寧な回答をほんとうに感謝します。
ちなみに実験では、セメント硬化体における水蒸気吸着のためケルビン式より、RH30での吸着細孔はぎりぎりミクロ孔(RH40以上はメソ細孔)のため、比表面積及び細孔容積は脱着ではなく吸着を用いています。
そこで、貴殿の回答の中の
>n=Pa(大気圧)Vads/RT...(1)
は、大気圧の気体が吸着した時の気体の”モル数”です。Vadsを普通は標準状態での気体容積として計算しますからT=273をつかいます。そのモル数nにVm、つまりその気体の液体での1molあたり容積をかけていますから、吸着したガスの液体としての容積になります。これを細孔の容積としているのです。

ですが、これでいきますと、Pa、Vads、R、Tと全て定数になると思われるのですが、形式的でも構わないのですが、この細孔容積を求める式等で、RHを変化させたときの各々の細孔容積はどのように求めればよいのでしょうか?何度も申し訳ないですが、御教示の方是非お願いいたします。

お礼日時:2009/10/17 11:13

あのお.その式,意味ないと思うんですが.


それって状態方程式そのものじゃないですか.
細孔に吸着した気体がすべて気化したらどれだけの体積になるか,って式じゃないんですか?
モル容積ってのは,ある物質が1molあったときにどれだけの体積を占めるか,って値ですけど.
    • good
    • 0
この回答へのお礼

いつもほんとうにありがとうございます。

お礼日時:2009/10/17 11:18

このQ&Aに関連する人気のQ&A

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

QX線回折(XRD)分析の半値幅について

現在粉末用のXRD装置を使用しているのですが、半値幅に含まれる情報に関して教えてください!
参考書などを呼んでいると、結晶性のピークに着目した場合、ピークの半値幅が大きくなるほど結晶子サイズは小さいことを意味すると書いてあり、これはなんとなくわかりました。
しかし、非結晶性のものを測定すると一般的にはブロードピークとなるものが多いかと思うのですが、相互関係がわかりません・・・。非結晶性のものは結晶子サイズが小さいということではないですよね?

段々結晶子サイズが小さくなっていった時に、少しづつピークはブロードに近づくとは思うのですが、
・結晶子サイズが小さくなっている
というのと、
・非結晶性のものである
というものの区別はどうやって判断したらよいのですか?ある程度は半値幅を超えたら非結晶性のものとかいう基準があるのでしょうか?

Aベストアンサー

半値幅から微結晶サイズを求めるシェラーの式は、固体中にある
微結晶のサイズを求めるための式です。適用できる微結晶サイズは
nmオーダから0.1μmまでの範囲です。この点に注意してください。

さて微結晶サイズが小さくなると半値幅はサイズに反比例して拡がり、
ピークはだんだん鈍くなります。さらに小さくなるとブロードで
ガラス等による散乱パターンに似たものになることも有ります。

ピークの拡がりは、1)結晶が十分な大きさで無いこと、2)結晶に
欠陥があるか、または空間的な規則性が低いか、3)装置による制約
から来ます。
原因3)は基準物質を使い補正計算をしてある程度除去することが
できます。
原因1)の影響を考慮したのがシェラーの式ですが、常に原因2)の寄与
も含まれています。
原因2)は小さくても結晶で有れば散乱強度を決める構造因子は定まります。
ここで構造因子に欠陥や小さくなることで発生した構造の乱れを組込めば
非晶性の広がったハローを再現できるかも知れません。
しかし、非晶性物質では構造の乱れは大きすぎ、結晶学的な構造因子は
もう決められません。
その代わりに、原子の相互配置を確率的に表した動径分布関数が散乱強度
の計算に導入されます。
一つの物質からの散乱強度の計算に、ここまでは構造因子方式、ここからは
動径分布関数方式という使い分けはされていません。

したがって、結晶子サイズが小さくなっているというのと、非結晶性の
ものであるということの明確な境界は無いように見えます。
当然、ある半値幅を超えたら非結晶性のものとかいう基準は有りません。

溶融体を急冷して結晶化させようとした場合、できたモノを欠陥だらけの
極微細結晶からなるとするか、非晶質になったと解釈するかは半値幅だけ
からはできないと思います。

半値幅から微結晶サイズを求めるシェラーの式は、固体中にある
微結晶のサイズを求めるための式です。適用できる微結晶サイズは
nmオーダから0.1μmまでの範囲です。この点に注意してください。

さて微結晶サイズが小さくなると半値幅はサイズに反比例して拡がり、
ピークはだんだん鈍くなります。さらに小さくなるとブロードで
ガラス等による散乱パターンに似たものになることも有ります。

ピークの拡がりは、1)結晶が十分な大きさで無いこと、2)結晶に
欠陥があるか、または空間的な規則性が低...続きを読む

Q窒素ガス吸着による比表面積、細孔分布測定について

現在大学にて活性炭を窒素ガス吸着より比表面積の測定を行っており疑問に思ったのですが、原子の大きさは数Åであるのに測定した細孔分布が0.01 nm単位まで表示されます。
そこでこの細孔分布の信頼性というものがどの程度のものなのか疑問に思い、質問させていただきました。
おそらく計算上として算出されているだけで、データの信頼性としては原子以下の範囲についてはほぼないものだと思うのですが・・。

またBET法による比表面積も同じサンプルを測定しても若干(10%程度)の差がみられることもあるのですが、一般的にその程度の誤差はあるものなんでしょうか?

最後に吸着等温線にヒステリシスが見られるのでメソ孔の確認はできるのですが、ヒステリシスの程度とメソ孔の存在関係もできれば教えていただきたいです。
何分理論に理論を積み重ねた理論となってるため、経験上の話を聞かせてもらえれば非常に助かります。
どれか1つだけでも結構ですので、実際に測定をされている方がいらっしゃれば経験上どのようなことが言えるか、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

学部生でしょうか?
良い考察をしておられると思います。
そこまで気がついたのでしょうから、かなりの学力があると思いますので、少々ヒントを出したいと思います。

細孔分布の測定刻みの話ですが、
モデルに飛躍があります。機械の説明書、もしくは説明書の参考文献を読んでみてください。
ヒントは、分子吸着モデルと毛管凝縮の間の仮定を比べて、よく考えてみてください。

同じサンプルを測定しても若干の・・・に関しては、ヒステリシスを考えてみてはどうでしょう。

「ヒステリシスが見られるのでメソ孔が確認できる」これは、うまくありません。両者の関係を良く考えてください。たとえ、このようなことを言っている文献があったとしても、彼らの論理が理解できない場合は否定しましょう(はじめから信用して読まないほうが良いです)。当然、「ヒステリシスの程度とメソ孔の存在関係」も同様です。

偉そうに色々書きましたが、私が学部生の時にはここまで気がつきませんでした。あなたは(私よりも)優秀だと思いますから多分これらのヒントで分かると思います。
頑張ってください。

学部生でしょうか?
良い考察をしておられると思います。
そこまで気がついたのでしょうから、かなりの学力があると思いますので、少々ヒントを出したいと思います。

細孔分布の測定刻みの話ですが、
モデルに飛躍があります。機械の説明書、もしくは説明書の参考文献を読んでみてください。
ヒントは、分子吸着モデルと毛管凝縮の間の仮定を比べて、よく考えてみてください。

同じサンプルを測定しても若干の・・・に関しては、ヒステリシスを考えてみてはどうでしょう。

「ヒステリシスが見られる...続きを読む

QI型吸着等温線(IUPAC)における正しい理論の適用

I型吸着等温線(IUPAC)において(といっても理論の詳細についてはまだまだ勉強不足なんですが)表面積を求める場合、BETかlangmuirのどちらを用いて計算した方が正しいのでしょうか?また、その理由はどうしてでしょうか?
あまり専門知識がないので、簡単な言葉で教えていただけると大変ありがたいです。友人にはBET理論が正しいと言われたのですが、理由を聞いてもいまいちよく分かりませんでした。

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

では、追加で。
正しい、正しくないという感覚は間違っていると思います。
正しい、正しくない、であればBETだって正しくないし、正しいモデルなどこの世に存在してないです。
感覚としては、Langmuirモデルの面積だと(吸着がLangmuirだと信じると)この値、BETだと信じるとこの値、という数字が出てくるだけで、
その数字自体に大きな意味は無い、と思って良いと思います(と言うと反論が出てくると思いますが・・・笑。私は工学で理学では無いのでこの感覚です)
後はどのように判断するか。やはり値は他の結果と比べるために求めるものでもあるので、一般的によく使われるモデルで求めるのが妥当だ、程度の理由しかありません。
実用面で考えると、実用物質で有効面積を求めるのが良いはずです。(もちろん、吸着モデルも実用物質の吸着に習うはずです)

しかし、課題にこれだけを書くと好感を持たれないと思いますので(笑)、今回Langmuirがあまり用いられない理由を(でも、決して間違いでは無い)。
やはり、窒素は多層で吸着してしまうのです。(これは、あくまでも平面での話です。)理由はこれだけ。これ以外にはありえないです。(モデルの違いもこれだけ。だから、これ以外ありえない)
(吸着熱云々言う人がいますが、平衡を考えるときに温度分布などは無いはずなのでナンセンスなんです。この辺りもだまされやすいところです。)

色々と書いてさらに混乱させてしまったようにも思いますが、
色々悩んで、色々考えてください。

では、追加で。
正しい、正しくないという感覚は間違っていると思います。
正しい、正しくない、であればBETだって正しくないし、正しいモデルなどこの世に存在してないです。
感覚としては、Langmuirモデルの面積だと(吸着がLangmuirだと信じると)この値、BETだと信じるとこの値、という数字が出てくるだけで、
その数字自体に大きな意味は無い、と思って良いと思います(と言うと反論が出てくると思いますが・・・笑。私は工学で理学では無いのでこの感覚です)
後はどのように判断するか。やはり値は他...続きを読む

Q分子径について

溶剤の分子の大きさの一覧が知りたいです。
ご存知の方、教えてください。
トルエンとかキシレンとか、いわゆる揮発性有機溶剤についてです。

Aベストアンサー

どの程度の正確さを求めてられるかにもよりますが、一般的な結合長、結合角から計算してはどうですか?目安くらいにはなるかもしれません。

C-C結合、C=C結合、N-C結合、C-H結合など、有機物の一般的な結合長は有機化学や無機化学の教科書に載っています。また、結合角も載っています。

ただ、気体状態の場合、熱振動が大きいので、実際は分子の大きさ、形は常に変わっている、と言えます。(←これが真実ではないでしょうか)

Qミラー指数:面間隔bを求める公式について

隣接する2つの原子面の面間隔dは、ミラー指数hklと格子定数の関数である。立方晶の対称性をもつ結晶では

d=a/√(h^2 + k^2 + l^2) ・・・(1)

となる。

質問:「(1)式を証明せよ」と言われたのですが、どうすれば言いかわかりません。やり方を教えてもらえませんか_| ̄|○

Aベストアンサー

「格子定数」「ミラー指数」などと出てくると構えてしまいますが、この問題の本質は3次元空間での簡単な幾何であり、高校生の数学の範囲で解くことができます。

固体物理の本では大抵、ミラー指数を「ある面が結晶のx軸、y軸、z軸を切る点の座標を(a/h, b/k, c/l)とし、(h, k, l)の組をミラー指数という(*1)」といった具合に説明しています。なぜわざわざ逆数にするの?という辺りから話がこんがらがることがしばしばです。
大雑把に言えばミラー指数は法線ベクトルのようなものです。特に立方晶であれば法線ベクトルと全く同じになります。すなわち立方晶の(111)面の法線ベクトルは(1,1,1)ですし、(100)面の法線ベクトルは(1,0,0)です。法線ベクトルなら「ミラー指数」よりずっと親しみがあり解けそうな気分になると思います。

さて(hkl)面に相当する平面の方程式を一つ考えてみましょう。一番簡単なものとして
hx + ky + lz=0  (1)
があります。(0,0,0)を通る平面で法線ベクトルは(h,k,l)です。
これに平行な、隣の平面の式はどうでしょうか。
hx + ky + lz = a  (2a)
hx + ky + lz = -a  (2b)
のいずれかです。これがすぐ隣の平面である理由(そのまた間に他の平面が存在しない理由)は脚注*2に補足しておきました。
点と直線の距離の公式を使えば、題意の面間隔dは原点(0,0,0)と平面(2a)の間隔としてすぐに
d=a/√(h^2+k^2+l^2)  (3)
と求められます。

点と直線の距離の公式を使わなくとも、次のようにすれば求められます。
原点Oから法線ベクトル(h,k,l)の方向に進み、平面(2a)とぶつかった点をA(p,q,r)とします。
OAは法線ベクトルに平行ですから、新たなパラメータtを用いて
p=ht, q=kt, r=lt  (4)
の関係があります。
Aは平面(2a)上の点でもありますから、(4)を(2a)に代入すると
t(h^2+k^2+l^2)=a
t=a/(h^2+k^2+l^2)  (5)
を得ます。
ここにOAの長さは√(p^2+q^2+r^2)=|t|√(h^2+k^2+l^2)なので、これを(5)に代入して
|a|/√(h^2+k^2+l^2)  (6)
を得ます。OAの長さは面間隔dにほかならないので、(3)式が得られたことになります。

bokoboko777さん、これでいかがでしょうか。

*1 (h, k, l)の組が共通因数を持つ場合には、共通因数で割り互いに素になるようにします。例えば(111)面とは言いますが(222)面なる表現は使いません。
*2 左辺はhx+ky+lzでよいとして、なぜ右辺がaまたは-aと決まるのか(0.37aや5aにならないのは何故か)は以下のように説明されます。
平面をhx+ky+lz = C (Cはある定数)と置きます。この平面は少なくとも一つの格子点を通過する必要があります。その点を(x0,y0,z0)とします。
h,k,lはミラー指数の定義から整数です。またx0,y0,z0はいずれもaの整数倍である必要があります(∵格子点だから)。すると右辺のCも少なくともaの整数倍でなければなりません。
次に右辺の最小値ですが、最小の正整数は1ですから平面hx + ky + lz = aが格子点を通るかどうかを調べ、これが通るなら隣の平面はhx + ky + lz = aであると言えます。このことは次の命題と等価です。
<命題>p,qが互いに素な整数である場合、pm+qn=1を満たす整数の組(m,n)が少なくとも一つ存在する
<証明>p,qは正かつp>qと仮定して一般性を失わない。
p, 2p, 3p,...,(q-1)pをqで順に割った際の余りを考えてみる。
pをqで割った際の余りをr[1](整数)とする。同様に2pで割った際の余りをr[2]・・・とする。
これらの余りの集合{r[n]}(1≦n≦(q-1))からは、どの二つを選んで差をとってもそれはqの倍数とは成り得ない(もし倍数となるのならpとqが互いに素である条件に反する)。よって{r[n]}の要素はすべて異なる数である。ところで{r[n]}は互いに異なる(q-1)個の要素から成りかつ要素は(q-1)以下の正整数という条件があるので、その中に必ず1が含まれる。よって命題は成り立つ。

これから隣の平面はhx + ky + lz = aであると証明できます。ただここまで詳しく説明する必要はないでしょう。証明抜きで単に「隣の平面はhx + ky + lz = aである」と書くだけでよいと思います。

参考ページ:
ミラー指数を図なしで説明してしまいましたが、図が必要でしたら例えば
http://133.1.207.21/education/materdesign/
をどうぞ。「講義資料」から「テキスト 第3章」をダウンロードして読んでみてください。(pdfファイルです)

参考URL:http://133.1.207.21/education/materdesign/

「格子定数」「ミラー指数」などと出てくると構えてしまいますが、この問題の本質は3次元空間での簡単な幾何であり、高校生の数学の範囲で解くことができます。

固体物理の本では大抵、ミラー指数を「ある面が結晶のx軸、y軸、z軸を切る点の座標を(a/h, b/k, c/l)とし、(h, k, l)の組をミラー指数という(*1)」といった具合に説明しています。なぜわざわざ逆数にするの?という辺りから話がこんがらがることがしばしばです。
大雑把に言えばミラー指数は法線ベクトルのようなものです。特に立方晶であれば法線ベ...続きを読む

QExcelデータ、グラフを積分する方法

実験して出たデータをエクセルに移しました。このデータを基にしたグラフの積分値を求めたいと考えています。

エクセルの本、インターネット検索をし理解したところ、x軸の刻みをとる式や、y軸の値との積を求める式を自分で入力して、面積を求め、それを合計するという手動な方法をとる必要があると理解しました。

この手段以外にはエクセルで積分する方法はありませんでしょうか。

また、実験値のx軸の刻みが大きすぎるので、いったんそれぞれの実験値の間で関数(2点の間で直線と考えた方が誤差が少なそうなので、それぞれの点間での関数を考えています)を作り、x軸の刻みを自分で細かく設定し、この手動の積分をしようと考えています。

当方、エクセルの知識が浅く数学からもしばらく離れていましたため、検討外れな言葉、内容を申しておりましたら申し訳ありません。どなたかご教授願います。どうぞよろしくお願い申し上げます。

Aベストアンサー

他に高度な技術をお持ちの方がいらっしゃるかもしれませんが、私もその方法で計算しています。近似式の作り方はそれぞれ場合によりますが、あとは適当なΔXを選定するだけですね。
念のために少しΔXの値を変えてみてほぼ収束値になっているかどうかを検証することもありますが、最近はPCの速度も速いので、よほど何回も繰り返し計算をするのでなければ小さめのΔXをはじめから採用しています。
参考にしてください。

Qアミンとカルボン酸の反応について

アミンとカルボン酸混合した場合、一般的な反応機構とその生成物について教えていただけたらと思います。

Aベストアンサー

カルボン酸のアンモニウム塩ができます。一般式で書くと、
R-COOH + NH3 → R-COO^-・NH4^+
アミンを書くとややこしいのでアンモニアで書きました。
高校でも出てくるような、酢酸とアンモニアの中和反応と同じことです。
反応機構というほどのものはありませんがN原子上の孤立電子対が、R-COOHのHを攻撃して、H+として引き抜くということです。

なお、単に混合しただではアンモニウム塩になりますが、そのまま加熱するとアミドが生じる場合もあります。

Q積分のエクセル計算式を教えて下さい。

微積分の計算するにはエクセルでどの関数を使いどのような式を作ればよいのでしょうか。

Aベストアンサー

エクセルでの積分計算は、関数f(x)のx=aからbまでの定積分を求める式を作ればよいので、
[(b-a)/n]×Σf(xi) (i=0からn-1)
ですから、
f(xi)をセルで計算してi=0からn-1の合計を計算して[(b-a)/n]をかければ、近似計算が出来ます。

マクロが使えるのなら、ルンゲ・クッタ方をエクセルのマクロで計算する方法が正確です。参考になる書籍の「本書の例題ファイル」をダウンロードして参考にすると良いと思います。

参考URL:http://ssl.ohmsha.co.jp/cgi-bin/menu.cgi?ISBN=4-274-06673-8

Q単分子層吸着(比表面積)について

比表面積の算定においてVm(単分子層吸着量)を求める式(一点法)があります。
Vm=V×(1ーX)
V:RH30での平衡吸着量とする
X:相対湿度

そして求められたVmを用いて比表面積を求めるのですが、ここで疑問が出てきました。
というのは、Vmを求めるのにRH30(程度)の平衡吸着量を用いる(重量法とする)ということは、つまりはRH30に対応する細孔が凝縮している仮定での(1-0.3)つまりは0.7掛けの値になります。
ここで単分子層吸着とは理論的には細孔側壁での単層の吸着質のことだと理解しているのですが、RH30に対応する細孔だけを考えるならば、平衡状態(≒凝縮状態)の0.7掛けであり、これは単層とはならないのでは?と思いました。
それとも、RH30対応細孔の平衡(≒凝縮状態)の0.7掛けでの値が、その試料の全ての細孔(セメントでいえばミクロ~メソ~マクロ)での単層吸着の値にほぼ相関しますよという意味なのでしょうか?
どなたかご意見よろしくお願いします。

もう一点初歩的な確認としてですが、比表面積の算定にあたり「単分子層吸着量を水の分子量で除し、吸着分子のモル数を導き、その物質量に相当する原子総数(アボガドロ定数)を乗じ当該分子数とする」
この文章で、「単分子層吸着量を水の分子量で除し、吸着分子のモル数を導き」というところと、「その物質量に相当する原子総数(アボガドロ定数)を乗じ当該分子数とする」というところの解釈を言葉を換えてご説明いただけないでしょうか?
以上2点になりますが、よろしくお願い致します。

比表面積の算定においてVm(単分子層吸着量)を求める式(一点法)があります。
Vm=V×(1ーX)
V:RH30での平衡吸着量とする
X:相対湿度

そして求められたVmを用いて比表面積を求めるのですが、ここで疑問が出てきました。
というのは、Vmを求めるのにRH30(程度)の平衡吸着量を用いる(重量法とする)ということは、つまりはRH30に対応する細孔が凝縮している仮定での(1-0.3)つまりは0.7掛けの値になります。
ここで単分子層吸着とは理論的には細孔側壁での単層の吸着質の...続きを読む

Aベストアンサー

jamf0421さんの補足にもあるのですが,どうも本質的な部分で混乱や誤解があるように感じられてなりません.

> 水蒸気吸着によって算定されているRH30に対応するケルビン半径の値(0.9nm)とは、どう解釈すればよいのでしょうか?

計算して出てくる数値ではありますが,物理的意味を議論することができないというだけです (意味のない数値).

> ケルビン式は毛管凝縮を前提とした式だと思われますが。

だから,低相対圧領域というか,数分子程度の大きさの細孔には無効だと,何度も何度も言っているのですけど.

> 若しくはRH30に対応する細孔直径1.8nmにたいして水分子0.3nmという相対比が毛管凝縮理論(メニスカスを適用)を適用するには現実的ではないという結論でよいのでしょうか?

そうです.

> つまり、単分子層吸着を定義する際の相対湿度がRH30程度とし、その時の単分子層吸着を起こしている細孔は全ての細孔径においてのものです、と解釈すればよいでしょうか?

これも以前に説明しましたし,No.2 でも再説明されていますが,RH30で単分子層を規定しているのではなく,一点法の解析でBETプロットの切片を無視するためには,できるだけ高相対圧のデータを使わなくてはならないが,そもそも多くの吸着系では相対圧0.3 程度までしか BET 式に適合しないことが経験的に知られている,なので,そのあたりで解析する,という,それ以上でもそれ以下でもないのです.

等温線があるならきちんとそれを解析し,どのくらいの相対圧領域で BET プロットが成立するかを確認するのは当然のことです.もちろん,0.3で解析すると明らかに誤った結果を与えるような場合はいくらでもあります.

> 言い換えると、毛管凝縮理論が成立する径をメソ~マクロ径とし、RH30に対応する径(マイクロ細孔)の段階(式では0.7掛け)では、全ての細孔で凝縮はしておらず、単分子吸着の段階ですよ、との解釈でよいでしょうか?これだとすっきりします。

あなたがすっきりするかどうかはともかく,ぜんぜん見当違いです.
どんな相対圧であろうとも,細孔があればなんらかの凝縮なり filling はおこってもかまいません.ただ,その条件で filling がおこっていても,細孔径が小さいときには Kelvin 式は意味がありません.また,BET モデルは細孔のない場合についての理論ですから,細孔があって filling がおこれば,その段階で BET 式は意味を失います.
多孔体であっても,ミクロ孔がないような場合には,低相対圧領域の吸着を BET モデルで扱っても問題ないような系はありえます.しかし,それは等温線全体を解析しないとなんともいえません.一点法の面積を信用していいのかどうかも,ミクロ孔の有無がわからなければ何も言えません.

jamf0421さんの補足にもあるのですが,どうも本質的な部分で混乱や誤解があるように感じられてなりません.

> 水蒸気吸着によって算定されているRH30に対応するケルビン半径の値(0.9nm)とは、どう解釈すればよいのでしょうか?

計算して出てくる数値ではありますが,物理的意味を議論することができないというだけです (意味のない数値).

> ケルビン式は毛管凝縮を前提とした式だと思われますが。

だから,低相対圧領域というか,数分子程度の大きさの細孔には無効だと,何度も何度も言ってい...続きを読む

Q表面積からの粒子径の計算方法について

BET法を用いてある試料の表面積を測定し、そこから密度を求めて、それをもとに、試料の1粒子径の計算が出来るといわれたのですがよくわかりません...

お粗末な質問で申し訳ないです...よければわかるかた教えていただけないでしょうか??お願いいたします。

Aベストアンサー

 BET法で比表面積(質量と表面積の比)が判りますから、これに対象物質の真比重を用いると体積と表面積の比が求められます。粒子が球だと仮定すると、体積と表面積の比はr/3(rは半径)なので上記の比と等しいとおくとrが求められます。
 ただしこの方法で求められるのは、「粒子が球であると仮定」した場合の「平均粒径」です。
 粒度分布を測定する方法もありますので調べてみては如何でしょう?


人気Q&Aランキング