RuboSORP 系列磁懸浮天平重量法高壓氣體和蒸汽吸附儀

RuboSORP 系列全自動氣體和蒸汽吸附分析儀的核心是Rubolab公司技術(shù)的高精度磁懸浮天平，可定制最多容納120-150克的樣品，樣品直徑可訂制達到70mm或以上。它能夠無接觸精確測定樣品重量變化，吸附測量不需要通過狀態(tài)方程PV=nZRT進行轉(zhuǎn)換，直接測量得到吸附量，并可得到吸附動力學(xué)曲線。樣品位于密閉的吸附測量腔內(nèi)，通過電磁力將樣品重量的變化準(zhǔn)確地傳遞到位于常溫常壓下的精密微天平。樣品腔的測量環(huán)境與外界隔離，無需保護氣，不會對天平讀數(shù)帶來任何的影響，因此可以完成非常條件下的樣品重量稱量，例如超低溫(液氮溫度77K或更低)、高溫400度、高壓(700bar或更高)、腐蝕性氣氛(例如氯氣、硫化氫、二氧化硫、氟化氫、碘蒸氣等)、有毒氣氛(硫醚)、水蒸汽/有機蒸汽(苯、醇類)等。

一、磁懸浮天平的技術(shù)特點

1、測量環(huán)境下樣品的重量

變化測量區(qū)域密封，樣品和外部讀數(shù)天平分離不接觸。避免溫度、壓力、氣氛(腐蝕性氣體，蒸汽)對天平的損害;測量池金屬密封，實現(xiàn)高腐蝕或強刺激氛圍中的實驗測定。能夠分析的最小樣品量低不少于50mg。

2、優(yōu)秀的長期穩(wěn)定性

通過特殊設(shè)計的荷載解耦合裝置，在測量過程中將樣品從天平自動脫離，完成天平的清零或者自動校準(zhǔn)，然后將樣品重新自動加載回到測量位置繼續(xù)進行實驗。從而保證天平隨時處于最準(zhǔn)確的狀態(tài)，保證長期測量穩(wěn)定性和精度，數(shù)據(jù)采集間隔0.1秒。

3、天平帶有自優(yōu)化功能，消除零點漂移，全自動清零校正。

在長時間吸附、脫附或者熱重分析過程中，消除天平零點的漂移，可克服溫度、壓力變化等對于測量穩(wěn)定性的影響；保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。天平帶有自優(yōu)化功能，帶有全自動糾錯和自動恢復(fù)功能，不丟失測量數(shù)據(jù)；避免內(nèi)部錯誤發(fā)生時，發(fā)生樣品籃失控上沖或者墜落，防止樣品散落；只有Rubolab磁懸浮天平可以實現(xiàn)自優(yōu)化功能。

4、同時完成密度測量

通過預(yù)先標(biāo)定過體積的浮子作為第二個惰性樣品，完成高溫高壓下氣體的密度測量

5、模塊化設(shè)計

可根據(jù)具體應(yīng)用要求，選擇不同的測量池模塊、溫控模塊、氣路系統(tǒng)模塊、外圍分析接口模塊等。甚至可以訂制特殊的功能模塊。

6、測量不確定度分析功能

測量軟件可以完成全自動數(shù)據(jù)采集和控制，并且符合ISO9001和GUM指令要求，測量軟件帶有測
量不確定度分析功能；

二、高壓氣體吸附分析儀的組成

1、溫度控制模塊

磁懸浮天平重量法吸附儀的主要優(yōu)點在于實驗和樣品預(yù)處理溫度范圍寬廣，覆蓋-196度到300度(可訂制其他溫度)，有多種恒溫控溫裝置可選。包括杜瓦、連續(xù)低溫恒溫裝置、恒溫油浴和電加熱四種方式。杜瓦用于液氮、液氬、液氧等，連續(xù)低溫恒溫裝置，使用液氮和加熱溫控器實現(xiàn)連續(xù)低溫變溫，溫控裝置可升級添加。金屬的吸附測量池被上述裝置恒溫控溫裝置包覆，不同的測量溫度選擇不同的恒溫裝置。即使在吸附實驗過程中，溫度控制裝置也可以更換而不影響測定環(huán)境。循環(huán)浴控溫范圍-50℃到200℃，控制精度讀數(shù)記錄0.01℃，顯示0.1℃，控制精度±0.02℃，加熱功率2kW，制冷功率0.9kW；電加熱溫控系統(tǒng)控溫范圍為室溫到300℃。

2、測量池模塊

①吸附測量池：雙樣品測量模塊，允許同時進行兩個樣品的實驗。通過將第二樣品改為已標(biāo)定體積的惰性浮子，測量其重量的變化，可以通過阿基米德定律非常準(zhǔn)確地測量得到高溫高壓下氣體的密度。該功能對于多組分混合氣體的吸附研究非常重要，因為混合氣體高壓下的密度是無法按照狀態(tài)方程來計算的。

②大尺寸吸附測量池：通過大樣品測量池，可以完成120-150克樣品的吸附測量，允許的樣品直徑可達70mm。

③可視化測量池：帶有可視化觀察窗口，可對測量池腔體內(nèi)部進行觀察，也可以通過圖像采集系統(tǒng)對于樣品實驗過程進行觀察。

3、測量控制和軟件分析系統(tǒng)

測量控制和軟件分析系統(tǒng)基于Windows操作系統(tǒng)運行，通過計算機軟件進行實驗定義和實驗全自動控制，并且全自動測量實驗溫度、壓力和樣品重量讀數(shù)，測定吸附/脫附平衡，實時顯示吸附/脫附等溫線.

測量軟件符合ISO9001GUM指令要求，帶有全自動不確定度計算功能并且能夠測量得到吸附動力學(xué)曲線，所有的數(shù)據(jù)采用ASCII文件格式存儲，方便用戶查閱。吸附平衡數(shù)據(jù)自動從實驗數(shù)據(jù)中提取出來并儲存在單獨的數(shù)據(jù)格式中。

4、GDU氣體/蒸汽氣路和壓力控制系統(tǒng)

一套完整的全自動RuboSORP吸附儀需要選擇合適的磁懸浮天平和氣路系統(tǒng)，氣路系統(tǒng)配有至少兩只高精度壓力傳感器，精度為全量程的0.1%。氣路系統(tǒng)配有真空泵，壓力0.005mbar，泵速大于2.5立米/h。氣路系統(tǒng)帶有空氣加熱的保溫設(shè)計，與測量氣體接觸的閥門,壓力溫度傳感器和管路系統(tǒng)都加熱保溫至25-80℃。

三、應(yīng)用案例

RuboSORP系列吸附儀可以完成各種類型氣體和蒸汽的的吸附等溫線，吸附等壓線測定，得到吸附動力學(xué)曲線，或者完成多組分競爭吸附?？梢允褂盟谐Ｒ姷钠渌?，包括并不限于氫氣、氮氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氧氣；以及氯氣、硫化氫、二氧化硫等腐蝕性氣體；也可以配合可視測量池或者單獨的可視觀察站來研究材料對超臨界二氧化碳的吸收或者體積變化。