[发明专利]一种测定烟叶比表面、孔容及孔径的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测定烟叶比表面、孔容及孔径的方法，属于烟叶物理指标测定领域。

背景技术

比表面积是指单位质量物料所具有的总面积，单位m²/g。孔容是指单位质量多孔固体所具有的细孔总容积，称为孔容，单位cm³/g。孔径是指多孔固体中孔道的形状和大小，是极不规则的，通常把它视作圆柱形而以其半径来表示孔的大小，单位nm。孔半径在10nm以下的孔径分布用气体吸附法测定。

BET测试理论是根据Brunauer、Emmett和Teller三人提出的多分子层吸附模型，并推导出单层吸附量Vm与多层吸附量V间的关系方程，即著名的BET方程来计算比表面积的。BET方程是建立在多层吸附的理论基础之上，与物质实际吸附过程更接近，因此测试结果更准确。

烟草是一种植物，同时烤后烟叶也是一种多孔材料，具有吸附能力。而向烟丝中添加各种香精香料，与烟叶的吸附能力有密切关系。烟叶的比表面、孔容、孔径恰恰能表征它的吸附能力。烟叶分级中的身份因素，是凭借分级人员的眼看和手摸来确定的，而烟叶的比表面、孔容、孔径用纳米级别的指标，来确定烟叶的身份。

目前，国内在烟叶比表面、孔容、孔径测定方面研究甚少，一般的方法是用压汞法，汞有毒对人身体会有危害。所以，研究一种既安全又简便的能够表征烟叶吸附能力、身份特性的方法已成为同领域技术人员关注的问题。

经文献检索，未见与本发明相同的公开报道。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种安全、简便的测定烟叶比表面、孔容及孔径的方法，通过这些指标表征烟叶的吸附能力及身份特性。

本发明的测定烟叶的比表面、孔容及孔径的方法的理论依据是根据BET测试理论来进行的，具体步骤如下：

(1).试样的制备与试验：在温度22℃，湿度60％的环境中，对一个烟草样品中，选取有代表性的烟叶3片，在每片烟叶主脉左侧或右侧尖、中、基3个位置各剪1条0.5×2cm的长条，一片叶子的3个长条做一个重复，一个样品取3片叶子，共3个重复，称量空小试管和塞子总重量，将长条放入无水乙醇中浸泡4h，取出放入温度105℃的烘箱中烘半个小时，用镊子取出后放入样品管，再称量样品、小试管和塞子总重量计算样品质量，计算样品质量；打开脱气站，将小试管放入温度为105℃的脱气站，氮气(纯氮气)吹扫30min，冷却15min后上机在温度22℃，湿度60％进行试验；

(2).BET比表面积测定：BET方程通过实测3组被测样品在不同氮气分压下的多层吸附量，以取点在0.05-0.25范围的P/P0为X轴，为Y轴，由BET方程做图进行线性拟合，得到直线的斜率和截距，从而求得Vm值计算出被测样品的比表面积；BET方程如下：

pV(p0-p)=1Vm*C+C-1Vm*C×pp0---(1)]]>

式中：

P：氮气分压；

P₀：液氮温度下，氮气的饱和蒸汽压；

V：样品表面氮气的实际吸附量；

Vm：氮气单层饱和吸附量；

C：与样品吸附能力相关的常数；

(3).孔容测定：P/P0取点在0.95时的单点氮气吸附量即为物料的孔容；

(4).孔径计算：由比表面积和孔容计算而得；