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解读“炭黑的总表面与外表面”
点击次数：900 发布时间：2013/4/26 12:55:50
外表面积：炭黑的外表面积是一个特定的概念，炭黑作为橡胶的补强剂，其补强效果与炭黑的比表面相关，但当炭黑表面的孔径很小时，橡胶分子进不去，这部分孔的内表面不起补强作用，应于扣除，因此把扣除橡胶分子进不去的那些孔（孔径大约 ≤ 2nm）的内表面后的表面积称为外表面积。
总表面积：单位质量粉体的总表面积，指包含外表面和所有通孔的内表面积在内的总表面积，显然，氮吸附法BET比表面即是总表面积。
测定炭黑外表面积方法主要有两种：
（1） CTAB法： 即十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）溶液中的液相吸附法
（2） STSA法 ：即氮吸附 t-图法（低温物理吸附法）（GB/T 10722 - 2003）
通过炭黑在十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）溶液中的吸附，测定炭黑的外表面，CTAB的分子直径比橡胶的分子小，因此用CTAB法测出的外表面仍包含着一部分橡胶分子进不去的孔的内表面，此法测出的外表面偏大；此外，CTAB法操作复杂，精度不够高，因此至今未获广泛的认同。
用De Boer 理论和炭黑模型，认为在液氮温度下，氮吸附的相对压力（P/Po）与吸附层统计厚度 t 符合如下关系（ Carbon Black 模型）
t = 0.088（P/Po）2+0.645（P/Po）+0.298
模型指出，P/Po在0.2-0.5范围内（t大约在0.43-0.63），氮吸附量对t作图时，对应于一条直线，由该直线的斜率（M）可计算出其外表面（STSA）
STSA = M ×15.47（M2/g）
STSA定义为对橡胶分子补强*有效的炭黑的外表面积 。（t-图法图示于下）
原创作者：北京精微高博科学技术有限公司
