Seri cryoTune

Seri cryoTune

Realisasi pengukuran suhu untuk eksperimen sorpsi dari 77 K hingga 323 K

Seri cryoTune membuka cakrawala baru untuk pengukuran sorpsi gas. Seri ini menawarkan kemungkinan bagi hampir semua instrumen sorpsi volumetrik, baik dari tanggal produksi yang lebih baru maupun lebih lama, untuk mengikuti ISO 9277 /1/ untuk pengukuran BET serta rekomendasi IUPAC untuk karakterisasi mikropori /2/. Kedua publikasi menjelaskan bahwa gas mulia, tidak seperti molekul nitrogen, memiliki simetri bola dan tidak memiliki momen kuadrupol. Oleh karena itu, adsorpsi atom gas mulia menghasilkan interaksi van der Waals murni dan atom-atom tidak memiliki orientasi yang berbeda pada permukaan adsorben.

Seri cryoTune hanya membutuhkan nitrogen cair untuk pendinginan dan memungkinkan rentang suhu 77 – 323 K. Dengan cryoTune 87, misalnya, pengukuran untuk penentuan permukaan spesifik pada Ar 87 K atau Kr 120 K dapat dilakukan untuk mendapatkan hasil yang benar secara ilmiah. CryoTune juga memungkinkan sorpsi berbagai gas pengukur lainnya pada titik didihnya atau suhu sembarang lainnya. Karena fleksibilitas unik ini, isoterm gas murni dari metana, etana, propana, n-butana, oksigen, karbon dioksida, SF6, dll. dapat diukur dan perhitungan termodinamika dapat dilakukan pada suhu yang berbeda.

Tabel adsorptif

*¹…titik sublimasi

*²…p₀ dan ρ cairan dari cairan superdingin

*³…nilai rata-rata dari persamaan van der Waals dan Bethelot

*⁴…dihitung sesuai rumus: aₘ = 4 × (M / (ρ cairan × Nₐ))^(2/3)

cryoTune 77

Merupakan opsi untuk eksperimen sorpsi pada 77,35–78 K dengan akurasi kontrol suhu lebih baik dari 0,004 K untuk mewujudkan pengukuran isotermal yang stabil suhu dengan nitrogen dan gas lainnya. Sangat berguna untuk kripton, argon, atau metana ketika tekanan uap jenuh tidak dapat diukur selama pengukuran dan karenanya tidak dapat dikoreksi. CryoTune 77 secara signifikan meningkatkan akurasi dan reprodusibilitas pengukuran di sekitar 77 K, karena kontrol suhu yang tepat tidak memerlukan koreksi p₀.

cryoTune 87

Mencakup rentang suhu 82–135 K, menjadikan cryoTune 87 sebagai opsi standar untuk pengukuran Ar 87 K untuk analisis permukaan dan pori yang direkomendasikan dalam ISO 9277 dan rekomendasi IUPAC 2015.

cryoTune 195

Versi cryoTune untuk pengukuran isoterm dalam rentang 180–323 K. Hal ini memungkinkan pengukuran CO₂ khususnya, tetapi juga pengukuran adsorptif lain seperti etana atau propana pada suhu didihnya. Untuk pengukuran semacam itu, Anda tidak memerlukan termostat pendingin, campuran pendingin es kering, maupun Dewar tambahan berdinding ganda. Antara lain, cryoTune 195 memungkinkan kemungkinan pengukuran CO₂ berikut:

• Adsorpsi CO₂ pada 273 K
• Adsorpsi CO₂ pada 195 K hingga tekanan relatif sekitar p/p₀=0,5 (seluruh pengisian mikropori termasuk rentang BET dapat dideteksi, misalnya untuk ultra-mikropori, di mana N₂ pada 77 K tidak dapat diterapkan)
• Pengukuran set isoterm pada suhu berbeda untuk evaluasi termodinamika, misalnya di rentang sekitar 273 K atau 195 K atau seluruh rentang suhu

cryoTune 120

Melengkapi seri cryoTune dan memungkinkan pengukuran jangka panjang terutama di rentang 115 K (suhu didih kripton) hingga 165 K (suhu didih xenon) hingga 230 K. Kombinasi cryoTune 87 dan 120 memungkinkan penggunaan tiga gas mulia pada suhu didihnya: Argon 87 K, Kripton 120 K, dan Xenon 165 K, serta berbagai kemungkinan pengukuran lainnya dengan Ar, O₂, metana, etana, atau propana.

Spesifikasi/Fitur/Keunggulan

• Rentang suhu 77 K – 323 K
• Stabilitas suhu ± 0,004 K (deviasi standar)
• Perangkat lunak yang mudah digunakan untuk akuisisi data, tampilan, analisis, dan pengarsipan
• Hingga tiga perangkat cryoTune dapat dikendalikan oleh perangkat lunak melalui satu port USB
• CryoTune universal dapat digunakan dengan perangkat sorpsi gas komersial apa pun yang menerima kontrol suhu eksternal untuk pengukuran sorpsi

Literatur dan Norma

/1/ ISO 9277:2010: Penentuan luas permukaan spesifik padatan dengan adsorpsi gas – Metode BET

/2/ Rekomendasi IUPAC, Pure Appl. Chem. 87 (9-10), 1051-1069 (2015)

/3/ Kast, W.: Adsorption aus der Gasphase, Verlag Chemie, Weinheim, 1988

/8/ D. Klank, C. Reichenbach, Chem. Ing. Tech., 2019, 91 (7), 934–935, doi:10.1002/cite.201970071 (tersedia dalam bahasa Jerman)

/9/ D. Klank, C. Reichenbach, C. Lüttmann, Laborpraxis, Agustus 2019, 30–32 (tersedia dalam bahasa Jerman)

/10/ C. Reichenbach, D. Klank, Chem. Ing. Tech. 2019, 91 (11), 1504–1505, doi:10.1002/cite.201971101 (tersedia dalam bahasa Jerman)

/12/ D. Klank, C. Blum, D. Schneider, Chem. Ing. Tech. 2020, 92 (12), 1871–1872, doi:10.1002/cite.202071205 (tersedia dalam bahasa Jerman)