Výkon a kvalita mnohých vyrábaných materiálov, ako sú oxid kremičitý, oxid hlinitý, uhlíky a zeolity, priamo súvisia s povrchom materiálu. Na meranie BET povrchovej plochy materiálu musí analyzátor povrchovej plochy najprv zmerať voľný priestor vzorkovej cely pomocou hélia, aby sa presne vypočítal objem. Prístroj potom dávkuje presné množstvá plynného dusíka do vzorkovej kyvety a vypočíta množstvo dusíka adsorbovaného z nameraného voľného priestoru. Je to cenný nástroj na overenie vlastností materiálu, ale tieto merania sú zvyčajne veľmi dlhé. Rýchle časy odozvy výsledkov BET povrchovej plochy a spoľahlivá presnosť sú rozhodujúce vo výrobnom prostredí, takže adsorpčné analyzátory, ktoré dokážu rýchlo určiť povrch, sú veľmi žiadané. Nový softvér BELCONTROL pre adsorpčné analyzátory BELSORP je špeciálne navrhnutý tak, aby uspokojil tieto potreby priemyslu s vysokou priepustnosťou.
Úvod BELCONTROL
... a oveľa viac!
Analyzátory povrchu BELSORP BET majú jedinečné modely až so 4 otvormi na vzorky, z ktorých každý je vybavený špeciálnym tlakovým prevodníkom na simultánne meranie. Vďaka novému a vylepšenému softvéru BELCONTROL je BELSORP MINI X teraz najmenším, najľahším a najrýchlejším viacbodovým analyzátorom BET plochy povrchu. Všetky analyzátory adsorpcie plynov vyžadujú meranie voľného priestoru, aby sa presne vypočítal objem adsorbovaného plynu. Meranie voľného priestoru môže byť zdĺhavý proces pre každú vzorku a ak sa namiesto merania zadá hodnota mŕtveho objemu, môžu vzniknúť problémy s priepustnosťou a presnosťou. V prostrediach kontroly procesov a kontroly kvality je skrátenie času merania rozhodujúce pre rýchlu spätnú väzbu s výrobou. Pri niektorých zariadeniach môže určenie mŕtveho objemu bunky vzorky trvať aj viac ako hodinu a potom je potrebný ešte dlhší čas na izotermu. Vďaka systému BELCONTROL môžu teraz prístroje BELSORP MINI X, MAX G a MAX X merať voľný priestor, izotermu a vypočítať plochu povrchu BET za menej ako 30 minút až pre 4 vzorky súčasne. Bez ohľadu na to, či si kritérium plochy povrchu vyžaduje päť bodov, tri body alebo jeden bod na výpočet plochy povrchu BET, nový softvér BELCONTROL je určený na testovanie kontroly kvality s cieľom maximalizovať priepustnosť vzoriek bez straty presnosti.
Softvér BELMASTER 7 je výkonný analytický nástroj na výpočet distribúcie veľkosti pórov a plochy povrchu BET z izotermy. Meranie izoteriem a následná analýza údajov však môže spomaliť čas odozvy výsledkov a vniesť do správy variabilitu, čo nie je ideálne pre rýchle reakcie pri riadení procesov. Pri systéme BELCONTROL nie je potrebné používať analytický softvér. Namiesto toho možno rozsah BET nastaviť v šablóne merania. Softvér automaticky generuje PDF s výsledkami BET ihneď po dokončení izotermy, aby sa odstránil čas analýzy a zabezpečila sa integrita údajov.
Okrem rýchlej a presnej analýzy poskytuje náš softvér používateľom úplnú kontrolu nad desiatkami parametrov merania, aby vyhovoval ich potrebám. Ak prístroj zdieľa viacero výskumníkov, môže byť ťažké sledovať zmeny týchto parametrov v priebehu času. Aby sa zabezpečilo, že nastavenia prístroja budú rovnaké bez ohľadu na obsluhu, môžu klienti zapnúť voliteľnú bezpečnostnú funkciu s programom BELCONTROL. Modulárna funkcia na úrovni používateľa umožňuje správcom prispôsobiť, ku ktorým parametrom má každý operátor prístup, čím sa eliminuje možnosť úprav podmienok merania bez povolenia. Každému operátorovi možno priradiť prihlasovacie meno s ochranou heslom a softvér zaznamenáva posledné prihlasovacie údaje na účely sledovania údajov a auditov. Dôležité kalibračné a dátové súbory možno pomocou tejto bezpečnostnej funkcie zašifrovať aj s ochranou heslom, aby sa zabezpečila integrita údajov.
Optimalizácia parametrov pre BET izotermu môže byť časovo náročná, či už ide o výskum nových materiálov alebo testovanie viacerých šarží na zabezpečenie kvality. Operátori si môžu vybrať rôzne šablóny, aby pohodlne splnili svoje potreby experimentu a ušetrili čas. Ak sa charakterizuje viacero vzoriek, každý port môže mať vlastný cieľový tlak a nastavenia dávkovania. S plne prispôsobiteľnou šablónou merania sa výrazne zlepšuje čas a presnosť merania bez ohľadu na zloženie materiálu, plochu povrchu alebo počet dátových bodov. Optimalizácia dávkovania plynu (GDO) to ešte viac zjednodušuje. Na opakované testovanie analýz nie sú potrebné žiadne vopred pripravené šablóny. Je možné načítať predchádzajúcu izotermu a parametre dávkovania sa automaticky vypočítajú na základe absorpcie a plochy povrchu BET. Nie je potrebná žiadna optimalizácia ani pokusy a omyly.
Priestor v laboratóriu je obmedzený, takže používanie zariadení s malou plochou ponecháva priestor pre ďalšie prístroje. BELSORP MINI X je najmenší a najľahší dostupný viacbodový analyzátor BET. Tento prístroj so šírkou iba 11 palcov minimalizuje nároky na priestor a maximalizuje efektivitu. MINI X zaberá zlomok objemu, ktorý ponúka konkurencia, pričom má ešte viac portov na vzorky na viacero súčasných meraní.
Čas merania plochy povrchu BET závisí od niekoľkých faktorov, ako je počet vzoriek, ktoré sa merajú súčasne, koľko údajových bodov sa zhromaždí a plocha povrchu vzorky. Ak je načítané predchádzajúce voľné miesto, plocha BET môže byť určená za menej ako 10 minút. Ale vstup do voľného priestoru môže spôsobiť nekonzistentnosť kvôli zmenám vo voľnom priestore zo dňa na deň. Meranie voľného priestoru trvá menej ako 15 minút až pre 4 vzorky pomocou BELCONTROL.
Voľný priestor je objem vzorky bez objemu vzorky. Jediný spôsob, ako vypočítať plochu povrchu BET, je najprv zmerať objem vzorky. Toto sa vykonáva pomocou hélia, pretože hélium sa zvyčajne neadsorbuje na žiadny materiál ani pri kryogénnych teplotách.
Adsorpce plynu a plocha povrchu BET jsou důležité pro jakýkoli materiál, kde jsou důležité interakce mezi pevným plynem a plynem. Zeolitové katalyzátory používané pro rafinaci ropy, uhlíkové adsorbenty pro filtraci, nosiče z oxidu křemičitého nebo oxidu hlinitého pro katalýzu nebo separace, adsorbenty MOF nebo COF pro skladování a separaci plynu a materiály pro baterie. Plocha povrchu těchto materiálů přímo souvisí s jejich výkonností při konečné aplikaci a pro kvantifikaci této výkonnosti je důležitá spolehlivá charakterizace plochy povrchu BET.