Elohopeaporosimetria (elohopeaporosimetria, englanniksi Mercury Intrusion Porosimetry ) on laajalti käytetty menetelmä huokostilavuuden (kokonais- ja spesifinen) mittaamiseen ja niiden jakamiseen koon mukaan meso- ja makrohuokosten alueella.
Tämä menetelmä perustuu siihen, että kostumattoman nesteen painamiseksi on käytettävä ylipainetta, jonka arvo on suhteutettu huokoskokoon Washburn-yhtälön avulla:
R = -2 γ * cos (θ) / P
missä γ on elohopean pintajännitys
R on huokosten säde
θ – kostuvan elohopean kosketuskulma
P - tunkeutumispaine
Oletukset:
Elohopea valittiin kostumattomaksi nesteeksi, jonka kostutuskulma on yli 90°, mutta tunnetaan tapauksia galliumin , indiumin , galinstanin (galliumin, indiumin ja tinan seos) , puuseoksen (vismutti, lyijy, tina ja kadmium), Field's metalli (vismutti, indium, tina).
Elohopean huokoisuusmittaukset koostuvat näytteen asettamisesta elohopeaan ja peräkkäin sen yläpuolella olevan paineen nostamisesta samalla, kun mitataan ruiskutetun elohopean tilavuus. Nämä toimenpiteet suoritetaan erityisillä laitteilla - dilatometreillä . Koeolosuhteissa käytetty paine voi vaihdella välillä 10 kPa - 400 MPa, mikä vastaa sylinterimäisen huokosen sädettä 75 µm - 1,8 nm. Korkeassa paineessa on kuitenkin elohopean puristumisvaikutus, joka on otettava huomioon mittauksessa ilman näytettä (nollamittaus). Tuloksena injektoidun elohopean tilavuuden mittaamisesta painetta asteittain nostamalla on tunkeutumiskäyrä. Huokosten muodosta riippuen tunkeutumiskäyrän muoto voi muuttua.
Elohopeaporosimetria viittaa tuhoaviin analyysimenetelmiin. Mittausprosessissa paine saavuttaa luokkaa 3-4 tuhatta ilmakehää, mikä voi johtaa näytteiden muodonmuutokseen ja joissakin tapauksissa niiden tuhoutumiseen.
Näytteiden muodonmuutos voi olla elastinen tai jäännös. Yhden tai toisen vaikutus tunkeutumisisotermiin on erilainen. Näytteiden jäännösmuodonmuutosta ja niiden tuhoutumista voidaan hallita tekemällä toistuvia kokeita samalla näytteellä elohopean tislaamisen jälkeen.
Jos kyseessä on elastinen muodonmuutos, näyterungon puristuksen pitäisi pienentää sen huokosten tilavuutta ja kokoa, ts. vääristää mittaustuloksia. Siksi näitä tuloksia on korjattava vastaavasti. Pysyvän muodonmuutoksen yhteydessä alkuperäinen huokosrakenne tuhoutuu ja siksi tunkeutumiskäyrä ei heijasta näytteen todellista rakennetta.
Plachenov T. G., Kolosentsev S. D. Porometry. - L .: Kemia, 1988. - 175 s.
Peter Klobes, Klaus Meyer, Ronald G. Munro . - Kiinteiden materiaalien huokoisuus- ja ominaispinta-alan mittaukset - NIST, 2006.