重量法蒸汽吸附仪是一种用于精确测定固体材料对水蒸气或其他有机/无机蒸汽吸附与脱附行为的高精度分析仪器,广泛应用于多孔材料、催化剂、药品、食品、MOFs(金属有机框架)、电池隔膜、高分子材料等领域的研发与质控。其核心原理基于“重量法”(Gravimetric Method),即通过高灵敏度微量天平实时监测样品在特定温度和蒸汽分压下质量的变化,从而获得完整的吸附等温线、动力学曲线及热力学参数。
该仪器通常由高精度石英弹簧或电磁力平衡微量天平(分辨率可达0.1µg)、恒温控制系统、蒸汽发生与分压调节模块(通过饱和蒸汽混合或载气稀释实现)、真空/惰性气氛保护系统以及智能控制软件组成。实验过程中,样品置于密闭测量腔内,仪器可程序化控制蒸汽相对压力(P/P₀)从接近0到接近1的范围,逐点记录吸附平衡时的质量变化,进而计算比表面积、孔径分布、吸湿性、临界湿度、扩散系数等关键性能指标。
重量法蒸汽吸附仪的保养方法:
一、日常使用后保养
系统吹扫与干燥
每次测试结束后,运行惰性气体(如高纯N₂),彻d清除管路和样品腔内残留蒸汽;
特别是测试水或极性溶剂后,必须充分干燥,防止冷凝腐蚀或交叉污染。
样品腔清洁
取出样品舟/支架,用无尘布或压缩空气清除残留粉末;
若样品具腐蚀性或粘性(如糖类、聚合物熔体),需用适当溶剂(如乙醇)擦拭后彻d烘干。
检查液路(如使用bubbler)
确认饱和液体(如去离子水、乙醇)未被污染或蒸发过多;
定期更换试剂,避免微生物滋生或浓度漂移。
二、定期维护(建议每月或每20次测试后)
管路与接头检查
检查所有不锈钢/钝化管路、接头是否泄漏(可用皂液或检漏仪);
清洁或更换进气过滤器,防止颗粒堵塞MFC(质量流量控制器)。
天平保护
确保天平屏蔽腔密封良好,内部干燥剂(如分子筛)未失效;
避免在天平工作时触碰仪器或附近走动,减少振动干扰。
温度传感器校准
使用标准铂电阻或校准探头验证样品腔、蒸汽发生器等温区的实际温度偏差。
三、季度/半年深度保养
蒸汽发生器(Bubbler)
彻d清洗玻璃或金属bubbler容器,去除水垢或有机残留;
检查恒温浴槽液位与加热元件状态。
MFC(质量流量控制器)
由厂家或专业工程师进行零点与量程校准;
若长期使用有机蒸汽,需评估是否需内部清洗(部分MFC不耐有机溶剂)。
样品腔密封圈更换
O型圈或氟橡胶垫圈易老化,建议每6–12个月更换一次,确保气密性。
四、年度专业维护(建议由厂家工程师执行)
微量天平校准与调平
使用标准砝码(µg级)进行多点校准;
检查悬挂系统、阻尼装置是否正常。
全系统泄漏测试
在真空或正压下进行整体气密性检测(泄漏率通常要求<10⁻⁶mbar·L/s)。
软件与固件升级
更新控制算法,优化吸附平衡判断逻辑;
修复已知BUG,提升数据稳定性。
内部除尘
断电后打开主机,用防静电工具清理电路板、风扇积尘。