IT202000005014A1

IT202000005014A1 - KIT FOR VOLUMETRIC MEASUREMENTS OF GAS ADSORPTION

Info

Publication number: IT202000005014A1
Application number: IT102020000005014A
Authority: IT
Inventors: Valentina Crocella'; Cesare Atzori; Giulio Latini; Matteo Signorile
Original assignee: Univ Degli Studi Di Torino
Priority date: 2020-03-09
Filing date: 2020-03-09
Publication date: 2021-09-09
Also published as: WO2021181211A1

Description

DESCRIZIONE dell?invenzione industriale dal titolo: DESCRIPTION of the industrial invention entitled:

?Corredo per misure volumetriche di adsorbimento di gas? ? Kit for volumetric measurements of gas adsorption?

TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

Campo dell?invenzione Field of invention

La presente invenzione si riferisce alle misure di adsorbimento di gas in una superficie. In particolare, l?invenzione ? stata sviluppata con riferimento alle attrezzature utilizzabili per eseguire la misura stessa. The present invention relates to gas adsorption measurements in a surface. In particular, the invention? was developed with reference to the equipment that can be used to perform the measurement itself.

Tecnica nota e problema tecnico generale Known technique and general technical problem

Le misure di adsorbimento di gas consentono di caratterizzare i materiali rispetto alla capacit? di adsorbire una fase gassosa. Le misure di adsorbimento vengono eseguite in condizioni isoterme. Per applicazioni di interesse tecnologico le temperature di interesse tipicamente ricadono nell?intervallo da 0?C a 90?C. The gas adsorption measurements allow to characterize the materials with respect to the capacity? to adsorb a gas phase. Adsorption measurements are performed under isothermal conditions. For applications of technological interest, the temperatures of interest typically fall in the range from 0? C to 90? C.

Il campione oggetto di misura viene introdotto in una cella tubolare avente una porzione tubolare e un?ampolla al termine di essa, in modo che quest?ultima accolga il campione. Il campione viene attivato riscaldando la cella tubolare in corrispondenza dell?ampolla, quindi viene praticato il vuoto all?interno di esso in modo da determinare la massa del campione al netto di qualsiasi gas precedentemente intrappolato nel campione stesso. La cella tubolare comprende una bocca di transito mediante la quale essa ? collegabile a un?attrezzatura per la misura volumetrica di adsorbimento, e la quale ? chiudibile mediante un setto poroso che non consente il mantenimento del vuoto, ma che ? impervia rispetto a gas come l?azoto. Per tale ragione, dopo l?applicazione del vuoto che porta alla misura di massa del campione, ? necessario introdurre azoto all?interno della cella tubolare per preservare l?attivazione del campione. Segue dunque la fase di misura del volume morto, ossia del volume interno alla cella tubolare al netto del volume proprio del campione: ci? ? operato mediante l?evacuazione dell?azoto dalla cella tubolare e l?introduzione di elio (che non ? adsorbibile), il quale ? espressamente utilizzato per la misura. La misura del volume morto viene eseguita alla temperatura della successiva misura di adsorbimento volumetrico, in quanto esso ? funzione della temperatura. The sample being measured is introduced into a tubular cell having a tubular portion and an ampoule at the end of it, so that the latter receives the sample. The sample is activated by heating the tubular cell in correspondence with the ampoule, then a vacuum is created inside it in order to determine the mass of the sample net of any gas previously trapped in the sample itself. The tubular cell comprises a transit mouth through which it? connectable to an equipment for the volumetric measurement of adsorption, and which? closable by means of a porous septum that does not allow the maintenance of the vacuum, but what? impervious to gases such as nitrogen. For this reason, after the application of the vacuum that leads to the mass measurement of the sample,? it is necessary to introduce nitrogen inside the tubular cell to preserve the activation of the sample. Then follows the phase of measuring the dead volume, that is the volume inside the tubular cell net of the sample's own volume: ci? ? operated by the evacuation of nitrogen from the tubular cell and the introduction of helium (which is not adsorbable), which? expressly used for measurement. The dead volume measurement is performed at the temperature of the next volumetric adsorption measurement, as it? function of temperature.

Dopo l?attivazione del campione su descritta, pu? essere avviata la misura che consiste nel rilevamento delle quantit? di gas adsorbita in numero di moli per unit? di massa del campione, ove la misura consiste in una serie di acquisizioni a pressioni progressivamente crescenti del gas adsorbibile. After the activation of the sample described above, can? be initiated the measure that consists in the detection of quantities? of gas adsorbed in number of moles per unit? mass of the sample, where the measurement consists of a series of acquisitions at progressively increasing pressures of the adsorbable gas.

Tutta la fase di misura richiede un controllo molto fine della temperatura, che deve essere mantenuta strettamente costante per non vanificare la misura stessa (che pu? durare anche giorni). Attualmente il condizionamento termico del campione ? realizzato con elementi termoelettrici (ad es. a celle Peltier) o ancora con forni o fornaci da laboratorio. Il problema connaturato a questo genere di dispositivi ? la scarsa possibilit? di controllo della temperatura con la precisione richiesta, a fronte peraltro di costi non trascurabili. Prendendo ad esempio un forno o fornace da laboratorio, questo ha un campo operativo di temperature che spazia da 0?C a 1000?C, a fronte di un intervallo di temperature di interesse che si estende per meno di un decimo (0? C ? 90?C). Come accade ogniqualvolta si utilizzi uno strumento con ampio campo operativo in una zona molto limitata e ? per di pi? -vicina a un estremo operativo, la ripetibilit? delle prestazioni ? assai scadente, e la misura di adsorbimento che si ottiene risulta fortemente viziata anche a fronte di una procedura di attivazione del campione esemplare. The whole measurement phase requires a very fine control of the temperature, which must be kept strictly constant in order not to frustrate the measurement itself (which can last even days). Currently the thermal conditioning of the sample? made with thermoelectric elements (eg Peltier cells) or with ovens or laboratory furnaces. The problem inherent in this kind of devices? the scarce possibility? of temperature control with the required precision, in the face of non-negligible costs. Taking for example a laboratory furnace or furnace, this has an operating temperature range that ranges from 0? C to 1000? C, compared to a temperature range of interest that extends for less than a tenth (0? C? 90? C). How does it happen whenever a tool with a large operating range is used in a very limited area and? for more? - close to an operational extreme, the repeatability? performance? very poor, and the adsorption measure obtained is strongly flawed even in the face of an activation procedure of the exemplary sample.

Scopo dell?invenzione Purpose of the invention

Lo scopo della presente invenzione ? risolvere i problemi tecnici precedentemente menzionati. In particolare, lo scopo della presente invenzione ? quello di fornire un corredo per misure volumetriche di adsorbimento che consenta un preciso e ottimale controllo della temperatura di misura, e che consenta pertanto di ottenere misure apprezzabilmente pi? accurate di quelle ottenibili con corredi di misura noti. The purpose of the present invention? solve the previously mentioned technical problems. In particular, the purpose of the present invention? that of providing a kit for volumetric adsorption measurements that allows a precise and optimal control of the measurement temperature, and therefore allows to obtain appreciably more measurements? accurate than those obtainable with known measuring kits.

Sintesi dell?invenzione Summary of the invention

Lo scopo della presente invenzione ? raggiunto da un corredo di misura avente le caratteristiche formanti oggetto delle rivendicazioni che seguono, le quali formano parte integrante dell?insegnamento tecnico qui somministrato in relazione all?invenzione. The purpose of the present invention? achieved by a measuring kit having the characteristics forming the subject of the following claims, which form an integral part of the technical teaching administered herein in relation to the invention.

Breve descrizione delle figure Brief description of the figures

L?invenzione sar? ora descritta con riferimento alle figure annesse, provviste a puro titolo di esempio non limitativo, e in cui: The invention will be now described with reference to the attached figures, provided purely by way of non-limiting example, and in which:

- La figura 1 ? una vista in sezione di un corredo per misure volumetriche di adsorbimento in base a una prima forma di esecuzione dell?invenzione, e - La figura 2 ? una vista in sezione di un corredo per misure volumetriche di adsorbimento in base a una seconda forma di esecuzione dell?invenzione. Descrizione particolareggiata - Figure 1? a sectional view of a kit for volumetric adsorption measurements according to a first embodiment of the invention, and - Figure 2? a sectional view of a kit for volumetric adsorption measurements according to a second embodiment of the invention. Detailed description

Il numero di riferimento 1 in figura 1 designa nel complesso un corredo per misure volumetriche di adsorbimento di gas in base a una prima forma di esecuzione dell?invenzione. The reference number 1 in Figure 1 generally designates a kit for volumetric gas adsorption measurements according to a first embodiment of the invention.

Il corredo 1 comprende una cella tubolare 2 avente un volume interno V2 configurato per ricevere e ospitare un campione S di materiale da sottoporre a misura di adsorbimento volumetrico. La cella tubolare 2 pu? essere ad esempio realizzata come un recipiente con ampolla terminale (come ? il caso della forma di esecuzione preferita qui illustrata), come una buretta, o ancora come un corpo tubolare cilindrico con un?estremit? chiusa senza variazione apprezzabile di geometria e/o sezione. The kit 1 comprises a tubular cell 2 having an internal volume V2 configured to receive and host a sample S of material to be subjected to volumetric adsorption measurement. The tubular cell 2 can? for example, be made as a vessel with a terminal ampoule (as is the case of the preferred embodiment illustrated here), as a burette, or as a cylindrical tubular body with one end? closed without appreciable variation of geometry and / or section.

In base all?invenzione, il corredo 1 comprende inoltre una camicia di condizionamento 3 accoppiata alla cella tubolare 2 e definente un volume di condizionamento V3 atto a contenere la cella tubolare 2. Di preferenza, la cella tubolare 2 e la camicia di condizionamento 3 sono coassiali fra loro e a un asse longitudinale X1 del corredo 1. According to the invention, the kit 1 further comprises a conditioning jacket 3 coupled to the tubular cell 2 and defining a conditioning volume V3 suitable for containing the tubular cell 2. Preferably, the tubular cell 2 and the conditioning jacket 3 are coaxial to each other and to a longitudinal axis X1 of kit 1.

La camicia di condizionamento comprende, in base all?invenzione, una prima campana 4 accoppiata alla cella tubolare 2 e una seconda campana accoppiabile alla campana 2 in modo da definire la camicia di condizionamento 3 e il volume di condizionamento V3. In altre parole, in base all?invenzione la camicia di condizionamento 3 ? realizzata in modo scomponibile. la cella tubolare 2 e le campane 4 e 6 sono preferibilmente realizzate di vetro. A tale riguardo, la prima campana 4 ? preferibilmente realizzata integrale con la cella tubolare 2 mediante saldatura di essa attorno alla cella tubolare stessa, ove la saldatura ? realizzata a caldo creando una fusione localizzata del vetro in corrispondenza dell?interfaccia fra di esse. The conditioning jacket comprises, according to the invention, a first bell 4 coupled to the tubular cell 2 and a second bell which can be coupled to the bell 2 so as to define the conditioning jacket 3 and the conditioning volume V3. In other words, according to the invention the conditioning jacket 3? made in a decomposable way. the tubular cell 2 and the bells 4 and 6 are preferably made of glass. In this regard, the first bell 4? preferably made integral with the tubular cell 2 by welding it around the tubular cell itself, where the welding is made hot creating a localized fusion of the glass at the interface between them.

La camicia di condizionamento 3 ? atta ad alloggiare un fluido termostatico entro il volume di condizionamento V3, e a circondare la cella tubolare 2. Allo scopo, la camicia di condizionamento 3 comprende una prima bocca di transito 8 per il fluido termostatico, particolarmente una bocca di ammissione, e una seconda bocca di transito 10 per il fluido termostatico, particolarmente una bocca di scarico. La prima bocca di transito 8 ? realizzata sulla seconda campana 6, mentre la seconda bocca di transito 10 ? realizzata sulla prima campana 4. Vantaggiosamente, anche se si tratta di una caratteristica opzionale, la camicia di condizionamento 3 comprende una terza bocca di transito 12, preferibilmente realizzata sulla prima campana 4, che definisce una bocca di spurgo del volume di condizionamento. All?uopo, sulla bocca 12 ? preferibilmente installato un rubinetto (non illustrato) mediante il quale ? possibile comandare uno scarico del volume di condizionamento al termine della misura. Le bocche di transito 8, 10, 12 possono essere ricavate in qualsiasi posizione angolare attorno all?asse X100, in funzione delle esigenze. The 3 conditioning shirt? adapted to house a thermostatic fluid within the conditioning volume V3, and to surround the tubular cell 2. For this purpose, the conditioning jacket 3 comprises a first transit port 8 for the thermostatic fluid, particularly an inlet port, and a second port transit 10 for the thermostatic fluid, particularly a discharge mouth. The first transit port 8? made on the second bell 6, while the second transit mouth 10? made on the first bell 4. Advantageously, even if it is an optional feature, the conditioning jacket 3 comprises a third transit mouth 12, preferably made on the first bell 4, which defines a purge mouth of the conditioning volume. For this purpose, on the mouth 12? preferably installed a tap (not shown) through which? It is possible to command an unloading of the conditioning volume at the end of the measurement. The transit openings 8, 10, 12 can be obtained in any angular position around the X100 axis, according to requirements.

Anche la cella tubolare 2 comprende un?imboccatura 14 (essa stessa definente una bocca di transito per la cella tubolare 2: per tale ragione, nel seguito essa verr? talvolta indicata come ?bocca? 14) sita a un?estremit? libera di un corpo tubolare 16 della cella tubolare stessa. Il corpo tubolare 16 attraversa la camicia di condizionamento 3, in particolare la campana 4 in corrispondenza della saldatura con la cella tubolare 2, sfociando all?esterno in corrispondenza della bocca 14. The tubular cell 2 also comprises a mouth 14 (itself defining a transit mouth for the tubular cell 2: for this reason, in the following it will sometimes be referred to as "mouth" 14) located at one end of the cell 2. free of a tubular body 16 of the tubular cell itself. The tubular body 16 passes through the conditioning jacket 3, in particular the bell 4 in correspondence with the weld with the tubular cell 2, flowing outwards at the mouth 14.

All?estremit? del corpo tubolare 16 opposta a quella ove ? sita la bocca 14 ? provvista un?ampolla 18 avente un volume interno V18 atto a contenere il campione S. la bocca 14 funge da bocca di transito per il campione S, nonch? per tutti i gas utilizzati durante la fase di attivazione del campione stesso. Di preferenza, la cella tubolare 2 si sviluppa in modo tale per cui il corpo tubolare 16 sia coassiale all?asse X1. At the end? of the tubular body 16 opposite to that where? sita the mouth 14? provided with an ampoule 18 having an internal volume V18 suitable for containing the sample S. the mouth 14 acts as a transit mouth for the sample S, as well as for all gases used during the activation phase of the sample itself. Preferably, the tubular cell 2 develops in such a way that the tubular body 16 is coaxial to the X1 axis.

Nella forma di esecuzione preferita qui illustrata, ciascuna delle campane 4 e 6 presenta, in corrispondenza della rispettiva estremit? libera, una flangia di collegamento mediante la quale la camicia di condizionamento 3 pu? essere assemblata. In the preferred embodiment illustrated here, each of the bells 4 and 6 has, at its respective extremity? free, a connection flange through which the conditioning jacket 3 can? be assembled.

In dettaglio, la campana 4 comprende una prima flangia di collegamento 20 e la campana 6 comprende una seconda flangia di collegamento 22. Le flange ci collegamento 20, 22 sono disposte affacciate assialmente l?una rispetto all?altra e con interposto un elemento di giunzione 24. L?elemento di giunzione 24 comprende un anello di posizionamento i cui bordi circolari di estremit? sono configurati per far riscontro sulle flange 20, 22 in corrispondenza dell?area in cui esse risvoltano verso l?esterno, garantendo in tal modo un centraggio automatico delle campane 4 e 6. L?elemento di giunzione 24 comprende inoltre una guarnizione anulare 28 disposta sulla periferia dell?anello 26 e interposta fra le flange 20, 22 stesse in modo da garantire una tenuta stagna di liquido entro il volume di condizionamento V3. Si osservi che l?elemento di giunzione 24 realizza un minimo distanziamento assiale delle campane 4 e 6, in modo tal per cui il volume di condizionamento V3 sia maggiore della somma di volumi interni rispettivi V4 (campana 4) e V6 (campana 6), la differenza essendo dovuta al volume corrispondente alla fascia assiale coperta dalla guarnizione 28. In detail, the bell 4 comprises a first connecting flange 20 and the bell 6 comprises a second connecting flange 22. The connecting flanges 20, 22 are arranged axially facing each other and with a junction element interposed. 24. The joining element 24 comprises a positioning ring whose circular end edges are are configured to abut the flanges 20, 22 in correspondence with the area in which they turn outwards, thus ensuring automatic centering of the bells 4 and 6. The joining element 24 also comprises an annular gasket 28 arranged on the periphery of the ring 26 and interposed between the flanges 20, 22 themselves so as to ensure a watertight seal of liquid within the conditioning volume V3. It should be observed that the junction element 24 realizes a minimum axial spacing of the bells 4 and 6, so that the conditioning volume V3 is greater than the sum of the respective internal volumes V4 (bell 4) and V6 (bell 6), the difference being due to the volume corresponding to the axial band covered by the gasket 28.

Il mantenimento delle campane 4, 6 in posizione accoppiata ? assicurato, nella forma di esecuzione preferita qui illustrata, mediante un elemento di serraggio 28 disposto accoppiato a cavallo delle flange 20, 22. The maintenance of the bells 4, 6 in the coupled position? secured, in the preferred embodiment illustrated here, by means of a clamping element 28 arranged coupled across the flanges 20, 22.

Il funzionamento del corredo 1 ? il seguente. Il corredo 1 ? configurato per il collegamento a uno strumento di misura volumetrica di adsorbimento attraverso la bocca 14. Essa funge da ingresso per il campione S e da bocca di transito bidirezionale per i fluidi impiegati nel processo di attivazione del campione S. Sempre in corrispondenza della bocca 14 ? inseribile un tappo che reca un setto poroso da utilizzarsi al termine di ciascuna fase di somministrazione di gas o di sottrazione di gas all?interno della cella tubolare 2. How does kit 1 work? the following. Kit 1? configured for connection to an adsorption volumetric measuring instrument through port 14. It acts as an inlet for sample S and as a bidirectional transit port for the fluids used in the activation process of sample S. Always at port 14? a plug with a porous septum can be inserted to be used at the end of each phase of gas administration or gas removal inside the tubular cell 2.

Durante la misura volumetrica di adsorbimento il campione S nell?ampolla 18 ? e la cella tubolare 2 nel suo complesso ? vengono condizionati termicamente mediante la camicia di condizionamento 3, segnatamente mediante introduzione di un fluido termostatico attraverso la bocca 8, mentre la bocca 10 consente lo scarico del liquido verso un serbatoio dal quale attinge una pompa di circolazione, la quale a sua volta re-invia il liquido alla bocca 8. Esempi di liquidi utilizzabili nel corredo 1 includono acqua, glicole etilenico, etanolo, olio siliconico e loro miscele. During the volumetric measurement of adsorption, the sample S in ampoule 18? and the tubular cell 2 as a whole? are thermally conditioned by means of the conditioning jacket 3, in particular by introducing a thermostatic fluid through the mouth 8, while the mouth 10 allows the liquid to be discharged to a tank from which a circulation pump draws, which in turn sends the liquid at the mouth 8. Examples of liquids usable in kit 1 include water, ethylene glycol, ethanol, silicone oil and their mixtures.

La portata di liquido nel volume di condizionamento V3 viene regolata in modo da mantenere la temperatura del campione S pi? costante possibile. Al termine della misura, il liquido di condizionamento viene scaricato dal volume V3 attraverso la bocca 12, se prevista. In caso contrario, il liquido viene drenato attraverso la bocca 8 scollegando la bocca 10 dal circuito di alimentazione del liquido di condizionamento. The flow rate of liquid in the conditioning volume V3 is adjusted so as to maintain the temperature of the sample S pi? constant as possible. At the end of the measurement, the conditioning liquid is discharged from the volume V3 through the port 12, if provided. Otherwise, the liquid is drained through the mouth 8 disconnecting the mouth 10 from the supply circuit of the conditioning liquid.

A differenza delle soluzioni di condizionamento termico note, la temperatura del campione S viene mantenuta in modo estremamente preciso grazie al condizionamento termico operato tramite la camicia di condizionamento. In questo senso, lo scambio termico convettivo fra il fluido termostatico e la cella tubolare 2 risulta estremamente pi? controllabile e pi? gestibile di un condizionamento termico operato mediante un forno o un elemento termoelettrico. Nel primo caso, un forno ha una dimensione sensibilmente maggiore di quella della cella tubolare 2, il che ? unito al campo di temperature troppo grande rispetto alla finestra di interesse ? risulta in una scarsissima possibilit? di controllo della distribuzione volumetrica della temperatura. Nel secondo caso, un elemento di riscaldamento termoelettrico ? suscettibile di generare forti disuniformit? del campo termico che investe la cella tubolare 2, perturbando, se si vuole, ancor pi? la misura. Unlike known thermal conditioning solutions, the temperature of the sample S is maintained in an extremely precise manner thanks to the thermal conditioning operated by means of the conditioning jacket. In this sense, the convective heat exchange between the thermostatic fluid and the tubular cell 2 is extremely higher. controllable and more? manageable by a thermal conditioning operated by an oven or a thermoelectric element. In the first case, an oven has a significantly larger size than that of the tubular cell 2, which? combined with the temperature range too large compared to the window of interest? results in a very poor chance? to control the volumetric distribution of the temperature. In the second case, a thermoelectric heating element? likely to generate strong non-uniformities? of the thermal field that invests the tubular cell 2, perturbing, if you want, even more? the measure.

Nulla di ci? accade nel caso del corredo 1: la facile controllabilit? della temperatura agendo su portata e tipologia del fluido termostatico, unita al favorevole rapporto volumetrico fra la camicia di condizionamento 3 e la cella tubolare 2 restituiscono un controllo immediato e accurato della temperatura. A tal proposito, i risultati migliori si ottengono se il rapporto fra il volume V3 e il volume V2 della cella tubolare 2 (includente anche il volume V18 dell?ampolla 18) soddisfa la seguente condizione: 3.5 <= V3/V2 < 5. Anything of that? happens in the case of kit 1: the easy controllability? of the temperature by acting on the flow rate and type of the thermostatic fluid, combined with the favorable volumetric ratio between the conditioning jacket 3 and the tubular cell 2, provide immediate and accurate control of the temperature. In this regard, the best results are obtained if the ratio between the volume V3 and the volume V2 of the tubular cell 2 (including also the volume V18 of the ampoule 18) satisfies the following condition: 3.5 <= V3 / V2 <5.

Con riferimento alla figura 2, il numero di riferimento 100 designa nel complesso un corredo per misure volumetriche di adsorbimento di gas in base a una seconda forma di esecuzione dell?invenzione. With reference to Figure 2, the reference number 100 generally designates a kit for volumetric gas adsorption measurements according to a second embodiment of the invention.

Il corredo 100 differisce dal corredo 1 essenzialmente nella struttura della cella tubolare 2 e nei collegamenti di questa con l?ambiente esterno. The kit 100 differs from the kit 1 essentially in the structure of the tubular cell 2 and in the connections of the latter with the external environment.

Il corredo 100 comprende una cella tubolare 102 avente un volume interno V102 configurato per ricevere e ospitare il campione S di materiale da sottoporre a misura di adsorbimento volumetrico. The kit 100 comprises a tubular cell 102 having an internal volume V102 configured to receive and host the sample S of material to be subjected to volumetric adsorption measurement.

Il corredo 100 comprende inoltre una camicia di condizionamento 103 accoppiata alla cella tubolare 102 e definente un volume di condizionamento V103 atto a contenere la cella tubolare 102. Di preferenza, la cella tubolare 102 e la camicia di condizionamento 103 sono coassiali fra loro e a un asse longitudinale X100 del corredo 100. The kit 100 further comprises a conditioning jacket 103 coupled to the tubular cell 102 and defining a conditioning volume V103 suitable for containing the tubular cell 102. Preferably, the tubular cell 102 and the conditioning jacket 103 are coaxial to each other and to an axis longitudinal X100 of kit 100.

La camicia di condizionamento 103 comprende, analogamente alla camicia 3, una prima campana 104 accoppiata alla cella tubolare 102 e una seconda campana 106 accoppiabile alla campana 104 in modo da definire la camicia di condizionamento 103 e il volume di condizionamento V103. La camicia di condizionamento 103 ? quindi realizzata in modo scomponibile. la cella tubolare 102 e le campane 104 e 106 sono preferibilmente realizzate di vetro. A tale riguardo, la prima campana 104 ? preferibilmente realizzata integrale con la cella tubolare 102 mediante saldatura di essa attorno alla cella tubolare stessa, ove la saldatura ? realizzata a caldo creando una fusione localizzata del vetro in corrispondenza dell?interfaccia fra di esse. The conditioning jacket 103 comprises, similarly to the jacket 3, a first bell 104 coupled to the tubular cell 102 and a second bell 106 which can be coupled to the bell 104 so as to define the conditioning jacket 103 and the conditioning volume V103. The 103 conditioning shirt? therefore made in a decomposable way. the tubular cell 102 and the bells 104 and 106 are preferably made of glass. In this regard, the first bell 104? preferably made integral with the tubular cell 102 by welding it around the tubular cell itself, where the welding is made hot creating a localized fusion of the glass at the interface between them.

La camicia di condizionamento 103 ? atta ad alloggiare un fluido termostatico entro il volume di condizionamento V103, e a circondare la cella tubolare 2. Allo scopo, la camicia di condizionamento 103 comprende una prima bocca di transito 108 per il fluido termostatico, particolarmente una bocca di ammissione, e una seconda bocca di transito 110 per il fluido termostatico, particolarmente una bocca di scarico. La prima bocca di transito 108 ? realizzata sulla seconda campana 106, mentre la seconda bocca di transito 110 ? realizzata sulla prima campana 104. Vantaggiosamente, anche se si tratta di una caratteristica opzionale, la camicia di condizionamento 3 comprende una terza bocca di transito 112, preferibilmente realizzata sulla prima campana 104, che definisce una bocca di spurgo del volume di condizionamento. All?uopo, sulla bocca 112 ? preferibilmente installato un rubinetto T mediante il quale ? possibile comandare uno scarico del volume di condizionamento al termine della misura. The 103 conditioning shirt? adapted to house a thermostatic fluid within the conditioning volume V103, and to surround the tubular cell 2. For this purpose, the conditioning jacket 103 comprises a first transit port 108 for the thermostatic fluid, particularly an inlet port, and a second port transit 110 for the thermostatic fluid, particularly a discharge mouth. The first transit mouth 108? made on the second bell 106, while the second transit mouth 110? made on the first bell 104. Advantageously, even if it is an optional feature, the conditioning jacket 3 comprises a third transit mouth 112, preferably made on the first bell 104, which defines a purge mouth of the conditioning volume. For this purpose, on the mouth 112? preferably installed a tap T through which? It is possible to command an unloading of the conditioning volume at the end of the measurement.

La cella tubolare 102 comprende un?imboccatura 114 (essa stessa definente una bocca di transito per la cella tubolare 102: per tale ragione, nel seguito essa verr? talvolta indicata come ?bocca? 114) sita a un?estremit? libera di un corpo tubolare 116 della cella tubolare stessa. The tubular cell 102 comprises a mouth 114 (itself defining a transit mouth for the tubular cell 102: for this reason, in the following it will sometimes be referred to as the mouth 114) located at one end. free of a tubular body 116 of the tubular cell itself.

Il corpo tubolare 116 attraversa la camicia di condizionamento 3, in particolare la campana 104 in corrispondenza della saldatura con la cella tubolare 102, sfociando all?esterno in corrispondenza della bocca 114. A differenza della cella tubolare 2, il corpo tubolare 116 non si estende lungo l?asse X100, ma comprende una prima porzione 116A e una seconda porzione 116B incidenti fra loro, particolarmente ortogonali. In particolare, il corpo tubolare 116 della cella tubolare 102 esibisce un gomito EBW interno alla camicia di condizionamento 103 in corrispondenza del quale il corpo tubolare 116 devia dalla porzione 116A, che si estende coassialmente o almeno parallelamente all?asse X100 (che ? una direzione di estensione principale per il corredo 1) alla porzione 116B. The tubular body 116 passes through the conditioning jacket 3, in particular the bell 104 in correspondence with the weld with the tubular cell 102, opening outwards at the mouth 114. Unlike the tubular cell 2, the tubular body 116 does not extend along the X100 axis, but comprises a first portion 116A and a second portion 116B incident to each other, particularly orthogonal. In particular, the tubular body 116 of the tubular cell 102 exhibits an elbow EBW internal to the conditioning jacket 103 in correspondence with which the tubular body 116 deviates from the portion 116A, which extends coaxially or at least parallel to the axis X100 (which is a direction extension for kit 1) to portion 116B.

La bocca 114 ? provvista su un ulteriore corpo tubolare della cella tubolare 102 incidente la porzione tubolare 116B. il corpo tubolare in questione si estende lungo un asse X114 di preferenza parallelo all?asse X100. In corrispondenza dell?intersezione fra il corpo tubolare che reca la bocca 114 e la porzione tubolare 116B ? inoltre realizzata una camicia 117 entro la quale ? montato girevole un equipaggio mobile V comandato in rotazione mediante una manopola K. L?equipaggio mobile 117 definisce un rubinetto a vuoto, ossia un rubinetto configurato per mantenere il vuoto nella cella tubolare 102 una volta che esso sia stato applicato all?interno di essa. A tale scopo, l?equipaggio mobile V ? disposto a valle della bocca 114, di modo che anche quando su di essa ? applicato il tappo P con setto poroso, il volume interno della cella tubolare 102 sia comunque isolato rispetto alla comunicazione di fluido con l?esterno. Mouth 114? provided on a further tubular body of the tubular cell 102 incident the tubular portion 116B. the tubular body in question extends along an axis X114 preferably parallel to axis X100. At the intersection between the tubular body carrying the mouth 114 and the tubular portion 116B? also made a shirt 117 within which? mounted rotatably a mobile unit V controlled in rotation by means of a knob K. The mobile unit 117 defines a vacuum tap, ie a tap configured to maintain the vacuum in the tubular cell 102 once it has been applied inside it. For this purpose, the mobile crew V? arranged downstream of the mouth 114, so that even when on it? once the cap P with a porous septum is applied, the internal volume of the tubular cell 102 is in any case isolated with respect to the communication of fluid with the outside.

Come nel caso della cella tubolare 2, all?estremit? del corpo tubolare 116 opposta a quella ove ? sita l?imboccatura/bocca 114 ? provvista un?ampolla 118 avente un volume interno V18 atto a contenere il campione S. As in the case of the tubular cell 2, at the end? of the tubular body 116 opposite to that where? sita the mouth / mouth 114? provided with an ampoule 118 having an internal volume V18 suitable to contain the sample S.

Nella forma di esecuzione preferita qui illustrata, ciascuna delle campane 104 e 106 presenta, in corrispondenza della rispettiva estremit? libera, una flangia di collegamento mediante la quale la camicia di condizionamento 103 pu? essere assemblata. In the preferred embodiment illustrated here, each of the bells 104 and 106 has, at its respective end, free, a connecting flange through which the conditioning jacket 103 can? be assembled.

In dettaglio, la campana 104 comprende una prima flangia di collegamento 120 e la campana 6 comprende una seconda flangia di collegamento 122. Le flange di collegamento 120, 122 sono disposte affacciate assialmente l?una rispetto all?altra e con interposto un elemento di giunzione 124. L?elemento di giunzione 124 ? preferibilmente identico all?elemento di giunzione 24 comprende un anello di posizionamento 126 i cui bordi circolari di estremit? sono configurati per far riscontro sulle flange 120, 122 in corrispondenza dell?area in cui esse risvoltano verso l?esterno, garantendo in tal modo un centraggio automatico delle campane 104 e 106. L?elemento di giunzione 124 comprende inoltre una guarnizione anulare 128 disposta sulla periferia dell?anello 126 e interposta fra le flange 120, 122 stesse in modo da garantire una tenuta stagna di liquido entro il volume di condizionamento V3. Si osservi che l?elemento di giunzione 124 realizza un minimo distanziamento assiale delle campane 104 e 106, in modo tal per cui il volume di condizionamento V103 sia maggiore della somma di volumi interni rispettivi V104 (campana 104) e V106 (campana 106), la differenza essendo dovuta al volume corrispondente alla fascia assiale coperta dalla guarnizione 128. In detail, the bell 104 comprises a first connecting flange 120 and the bell 6 comprises a second connecting flange 122. The connecting flanges 120, 122 are arranged axially facing each other and with a junction element interposed. 124. The junction element 124? preferably identical to the joining element 24, it comprises a positioning ring 126 whose circular end edges? are configured to abut the flanges 120, 122 in correspondence with the area in which they turn outwards, thus ensuring automatic centering of the bells 104 and 106. The joining element 124 further comprises an annular gasket 128 arranged on the periphery of the ring 126 and interposed between the flanges 120, 122 themselves so as to ensure a watertight seal of liquid within the conditioning volume V3. It should be observed that the junction element 124 achieves a minimum axial spacing of the bells 104 and 106, so that the conditioning volume V103 is greater than the sum of the respective internal volumes V104 (bell 104) and V106 (bell 106), the difference being due to the volume corresponding to the axial band covered by gasket 128.

Come accade per le campane 4 e 6, il mantenimento delle campane 104, 106 in posizione accoppiata ? assicurato, nella forma di esecuzione preferita qui illustrata, mediante un elemento di serraggio 128 disposto accoppiato a cavallo delle flange 120, 122. How does it happen for the bells 4 and 6, the maintenance of the bells 104, 106 in the coupled position? secured, in the preferred embodiment illustrated here, by means of a clamping element 128 arranged coupled across the flanges 120, 122.

Il funzionamento del corredo 100 ? analogo a quello del corredo 1, salvo le ulteriori possibilit? operative conferite dalla struttura della cella tubolare 102 e della bocca 114. Come il corredo 1, il corredo 100 ? configurato per il collegamento a uno strumento di misura volumetrica di adsorbimento attraverso la bocca 114. Essa funge da ingresso per il campione S e da bocca di transito bidirezionale per i fluidi impiegati nel processo di attivazione del campione S. In corrispondenza della bocca 114 ? inseribile un tappo P che reca un setto poroso da utilizzarsi al termine di ciascuna fase di somministrazione di gas o di sottrazione di gas all?interno della cella tubolare 102. Tuttavia, nel corredo 100 ? possibile mantenere il vuoto instaurato nella cella tubolare 102 una volta che esso ? stato instaurato grazie alla valvola con l?equipaggio mobile V, che ? configurata per isolare selettivamente la bocca 114 dal volume interno della cella tubolare 102. In questo modo, il corredo 100 estende ulteriormente il campo operativo del corredo 1 rendendo possibile operare con campioni S che richiedono procedure di attivazione pi? complesse, ad esempio specie chimiche aggressive, campioni non compatibili con gas inerti, etc.). In tal senso, ruotando l?equipaggio mobile V viene meno la necessit? di riempire la cella tubolare 102 di azoto dopo che all?interno di essa sia stato praticato il vuoto. In ogni caso, l?equipaggio mobile 117 consente di isolare la cella tubolare 102 o connetterla all?apparecchiatura di misura volumetrica tramite la bocca 114. The functioning of the kit 100? similar to that of kit 1, except for further possibilities? operative given by the structure of the tubular cell 102 and of the mouth 114. Like kit 1, kit 100? configured for connection to an adsorption volumetric measuring instrument through port 114. It acts as an inlet for sample S and as a bidirectional transit port for the fluids used in the activation process of sample S. At port 114? a plug P can be inserted which bears a porous septum to be used at the end of each phase of gas administration or gas removal inside the tubular cell 102. However, in the kit 100? possible to maintain the vacuum established in the tubular cell 102 once it? was established thanks to the valve with the mobile crew V, which? configured to selectively isolate the mouth 114 from the internal volume of the tubular cell 102. In this way, the kit 100 further extends the operating range of the kit 1 making it possible to operate with samples S which require more activation procedures. complex, for example aggressive chemical species, samples not compatible with inert gases, etc.). In this sense, by rotating the mobile V crew, the necessity is less? to fill the tubular cell 102 with nitrogen after a vacuum has been created inside it. In any case, the mobile device 117 allows to isolate the tubular cell 102 or connect it to the volumetric measuring apparatus through the mouth 114.

Durante la misura volumetrica di adsorbimento il campione S nell?ampolla 118 ? e la cella tubolare 102 nel suo complesso ? vengono condizionati termicamente mediante la camicia di condizionamento 103, segnatamente mediante introduzione di un fluido termostatico attraverso la bocca 108, mentre la bocca 110 consente lo scarico del liquido verso un serbatoio dal quale attinge una pompa di circolazione, la quale a sua volta re-invia il liquido alla bocca 108. During the volumetric measurement of adsorption, the sample S in ampoule 118? and the tubular cell 102 as a whole? are thermally conditioned by means of the conditioning jacket 103, in particular by introducing a thermostatic fluid through the mouth 108, while the mouth 110 allows the liquid to be discharged to a tank from which a circulation pump draws, which in turn sends the liquid at the mouth 108.

La portata di liquido nel volume di condizionamento V103 viene regolata in modo da mantenere la temperatura del campione S pi? costante possibile. Al termine della misura, il liquido di condizionamento viene scaricato dal volume V103 attraverso la bocca 112, se prevista. In caso contrario, il liquido viene drenato attraverso la bocca 108 scollegando la bocca 110 dal circuito di alimentazione del liquido di condizionamento. The flow rate of liquid in the conditioning volume V103 is adjusted in such a way as to maintain the temperature of the sample S pi? constant as possible. At the end of the measurement, the conditioning liquid is discharged from the volume V103 through the port 112, if provided. Otherwise, the liquid is drained through the mouth 108 disconnecting the mouth 110 from the conditioning liquid supply circuit.

Rimangono naturalmente tutti i vantaggi tecnici gi? descritti per il corredo 1, con in pi? ? alla luce della descrizione che precede ? un ampliamento delle possibilit? operative senza necessit? di accessori. Of course, all the technical advantages remain already? described for kit 1, with in pi? ? in light of the above description? an extension of the possibilities? operational without need? of accessories.

Naturalmente, i particolari di realizzazione e le forme di esecuzione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato, senza per questo uscire dall?ambito della presente invenzione cos? come definita dalle rivendicazioni annesse. Naturally, the details of construction and the embodiments may be widely varied with respect to what has been described and illustrated, without thereby departing from the scope of the present invention thus. as defined by the appended claims.

Claims

CLAIMS 1. Kit (1; 100) for volumetric measurements of gas adsorption, comprising: - a tubular cell (2; 102) having an internal volume (V2) configured to receive and host a sample (S) to be subjected to adsorption measurement, - a conditioning jacket (3; 103) coupled to said tubular cell (2; 102) and defining a conditioning volume (V3; V103) suitable for containing said tubular cell (2; 102), said conditioning jacket (3; 103) being adapted to house a thermostatic fluid within said conditioning volume (V3; V103) and to surround said tubular cell (2; 102), and further comprising a first transit port (8; 108) for said thermostatic fluid and a second transit port (10; 110) for said thermostatic fluid, said conditioning jacket (3; 103) comprising: - a first bell (4; 104) coupled to said tubular cell (2; 102), - a second bell (6; 106) which can be coupled to said first bell (4; 104) so as to define the conditioning jacket (3; 103) and said conditioning volume (V3; V103).

Kit (1; 100) according to claim 1, wherein said first bell (4; 104)? made integral with said tubular cell (2; 102).

Kit (1; 100) according to claim 1 or claim 2, wherein said second transit mouth (10; 110)? made on said first bell (4; 104), and in which said first transit mouth (8; 108)? made on said second bell (6; 106).

4. Kit (1; 100) according to any one of the preceding claims, wherein said tubular cell (2; 102) comprises a tubular body (16; 116, 116A, 116B) and an ampoule (18; 118), said ampoule (18; 118) being able to house said sample (S), and in which said tubular portion (16; 116, 116A, 116B) passes through said conditioning jacket (3; 103) flowing outwards at a third mouth transit (14; 114).

Kit (1; 100) according to any one of the preceding claims, wherein said V3 the value of the conditioning volume, and said V2 the value of the volume of said tubular cell, the relation 3.5 <= V3 / V2 <5 holds.

Kit (100) according to claim 4, wherein said tubular body (116) comprises a first portion (116A) extending along a main extension direction (X100) of said conditioning jacket (103), an elbow (EBW) inside said conditioning volume (V103) and a second portion (116B) extending along an incident direction called main extension direction (X100) of the conditioning jacket (103), in which said first portion (116A) and said second portion ( 116B) are joined at said elbow (EBW), and in which said second portion (116B) passes through said conditioning jacket (103) to flow outwards at said third transit mouth (114).

7. Equipment according to claim 6, wherein the third transit port (114)? selectively isolable from said tubular body (116) of the tubular cell (102) by means of a valve (117, V, K).

8. Kit according to claim 7, wherein said valve (117, V, K) comprises a movable assembly (V) which can be rotated by means of a knob (K), said movable assembly being configured to exert a fluid sealing action when said third transit mouth (114)? insulated with respect to said tubular body (116).

Kit (1; 100) according to any one of the preceding claims, wherein: - the first bell (4; 104) comprises a first connecting flange (20; 120), - the second bell (6; 106) comprises a second connecting flange (22; 122) facing said first connecting flange, said first connecting flange (20; 120) and second connecting flange (22; 122) having a joint element (24; 124) interposed and being joined by a clamping element (30; 130).

Kit (1; 100) according to claim 9, wherein said joining element (24; 124) comprises a positioning ring configured to abut said first and second connecting flange (20, 22; 120, 122) and an annular gasket disposed on the periphery of said positioning ring (26; 126).