JPS61205843A - Method and apparatus for measuring fine pore size of porous body - Google Patents

Method and apparatus for measuring fine pore size of porous body

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JPS61205843A
JPS61205843A JP4726585A JP4726585A JPS61205843A JP S61205843 A JPS61205843 A JP S61205843A JP 4726585 A JP4726585 A JP 4726585A JP 4726585 A JP4726585 A JP 4726585A JP S61205843 A JPS61205843 A JP S61205843A
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JP
Japan
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gas
porous body
cell
volume
data
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JP4726585A
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Japanese (ja)
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Yoshio Akai
赤井 芳夫
Toshihisa Yoshida
吉田 俊久
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Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
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Publication date
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/08Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
    • G01N15/088Investigating volume, surface area, size or distribution of pores; Porosimetry

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Abstract

PURPOSE:To measure even a micron order fine pore size with good accuracy, by calculating the available diameter of a porous body on the basis of data obtained by applying volumetric variation to the gas in the cell receiving the porous body. CONSTITUTION:A combination of a porous body 1 and a cell 2, a gas volume detection means 3, a gas pressure detection means 4, an operation means 5, a display means 6 and a gas volume varying means 15 are provided. The cell 2 is filled with a specimen and heated and evacuated to once bring the cell 2 and the bellows 8 cooperated with said cell 2 to a vacuum state and, thereafter, the cell 2 is filled with inert gas so as to obtain predetermined pressure. Next, the motor in the means 15 is driven to apply volumetric variation to the gas in the cell 1 at an angular speed omega. The data of the volumetric variation value is inputted to an operation part 10 from an operation table 14 and the means 15 is controlled on the basis of said data. Next, sampling data with respect to the volume of gas is outputted to the operation part 10 as a displacement detection signal from the means 3. The pressure of the gas is detected by the means 14 to be outputted to the operation part 10. The operation part 10 transmits the data outputted from the means 3, 4 to a data memory part 11 to store the same therein.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明の多孔体の細孔径を測定する方法およびその測
定装置に関し、更に詳しく言うと、多孔体中のミクロの
細孔径を測定する方法およびその測定装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for measuring the pore diameter of a porous body and a measuring device thereof, and more specifically, a method and a measuring device for measuring the micro pore diameter in a porous body. Regarding the measuring device.

[従来の技術およびその問題点] 従来、多孔体中の細孔径を簡便に測定する方法として、
水銀圧入法および窒素吸着法がある[触媒工学口座4.
[触媒基礎測定法Jp51.(1964)、慶伊 富長
著、「吸着」 、共立全書。
[Prior art and its problems] Conventionally, as a simple method for measuring the pore diameter in a porous body,
There are mercury intrusion method and nitrogen adsorption method [Catalyst Engineering Account 4.
[Catalyst Basic Measurement Method JP51. (1964), Tominaga Kei, “Adsorption”, Kyoritsu Zensho.

pH5(1965)、遅蒔 連−著、「多孔材料」 、
技報堂、p45 (1975)等参照]。
pH5 (1965), “Porous Materials”, by Ren Komaki,
See Gihodo, p. 45 (1975), etc.].

しかしながら、これらの方法は、2nm以下のミクロな
細孔径を精度良く簡便に測定することができない、した
がって、上記方法では、ミクロな細孔径の分布も測定す
ることができず、X線回折等の複雑な測定方法によらな
ければならなかった。
However, these methods cannot easily and accurately measure micro pore diameters of 2 nm or less. Therefore, the above methods cannot also measure micro pore diameter distribution, and X-ray diffraction etc. complex measurement methods had to be used.

この発明は、前記事情に基づいてなされたものであり、
2nmよりも小さなミクロの細孔径を精度良く測定する
ことができ、したがって細孔径の分布をも測定すること
のできる方法および装置を提供することを目的とする。
This invention was made based on the above circumstances,
It is an object of the present invention to provide a method and apparatus that can measure micro pore diameters smaller than 2 nm with high accuracy and, therefore, can also measure pore diameter distribution.

[前記問題点を解決するための手段] 前記問題点を解決するためのこの発明の概要は、多孔体
を収納するセル中のガスに周期的容積変動を与えて、前
記ガスの容積変動と圧力変動との位相差および振幅を検
出し、この位相差、それぞれの振幅および予め求めた粒
子径に関するデータとを基礎データとして、この基礎デ
ータから、拡散理論式から求めたシミュレーション式に
従って、細孔内のガス拡散係数および多孔体の粒子径と
の関数であるパラメータを算出し、パラメータと有効細
孔径との検量線に前記算出パラメータを当てはめて多孔
体の有効細孔径を算出することを特徴とする多孔体細孔
径の測定方法であり、多孔体およびガスを刻入するセル
と、前記セル中のガスの容積に変動を与えるガス容積変
動手段と、前記ガスの容積を検出するガス容積検出手段
と、前記ガスの圧力を検出するガス圧検出手段と、前記
ガス容積検出手段および前記ガス圧検出手段から得られ
るデータおよび予め求めた粒子径に関するデータとを基
礎データとして、この基礎データから、拡散理論式から
求めたシミュレータ1フ式に従って、細孔内のガス拡散
係数および多孔体の粒子径との関数であるパラメータを
算出し、パラメータと有効細孔径との検量線に算出した
前記パラメータを当てはめて多孔体の有効細孔径を算出
する演算手段と、前記演算手段より出力される演算結果
を出力表示する表示手段とを有することを特徴とする多
孔体細孔径の測定装置である。
[Means for solving the above problems] The outline of the present invention for solving the above problems is to apply periodic volume fluctuations to a gas in a cell housing a porous body, and to control the volume fluctuations and pressure of the gas. The phase difference and amplitude of the fluctuation are detected, and this phase difference, each amplitude, and the data regarding the particle size determined in advance are used as basic data, and from this basic data, according to the simulation formula obtained from the diffusion theory formula, A parameter that is a function of the gas diffusion coefficient and the particle diameter of the porous body is calculated, and the calculated parameter is applied to a calibration curve between the parameter and the effective pore diameter to calculate the effective pore diameter of the porous body. A method for measuring the pore diameter of a porous body, which includes a porous body and a cell into which a gas is inscribed, a gas volume varying means for varying the volume of the gas in the cell, and a gas volume detecting means for detecting the volume of the gas. , using the gas pressure detection means for detecting the pressure of the gas, the data obtained from the gas volume detection means and the gas pressure detection means, and the data regarding the particle diameter obtained in advance as basic data, from this basic data, the diffusion theory is According to the simulator 1 formula obtained from the formula, a parameter that is a function of the gas diffusion coefficient in the pore and the particle diameter of the porous body is calculated, and the calculated parameter is applied to a calibration curve between the parameter and the effective pore diameter. A device for measuring the pore diameter of a porous body, comprising a calculation means for calculating the effective pore diameter of the porous body, and a display means for outputting and displaying the calculation result output from the calculation means.

この発明の基本的原理は、多孔体の雰囲気であるガスに
物理的摂動を与え、ガスの容積変動と圧力変動との位相
差およびそれぞれの振幅を検出し、この位相差および振
幅並びに予め測定しておいた多孔体の粒子径を基礎デー
タとして、周波数応答法に従った拡散理論式により導出
したシミュレーション式を使用して非線形最小二乗法に
よりパラメータを算出し、次いで予め求めたパラメータ
と有効細孔径との検量線に前記算出パラメータを当ては
めることにより有効細孔径を求めることである。なお、
この発明では、前記シミュレーション式により求めるこ
とのできるて細孔容積に相当する頻度に対応する有効細
孔径を求めると、これは、細孔径分布を求めることと同
義である。
The basic principle of this invention is to apply physical perturbation to the gas that is the atmosphere of the porous body, detect the phase difference between the volume fluctuation and pressure fluctuation of the gas, and their respective amplitudes. Using the particle size of the prepared porous material as basic data, parameters are calculated by the nonlinear least squares method using a simulation formula derived from a diffusion theory formula according to the frequency response method, and then the parameters are calculated using the previously determined parameters and the effective pore diameter. The effective pore diameter is determined by applying the calculated parameters to the calibration curve. In addition,
In this invention, if the effective pore diameter corresponding to the frequency corresponding to the pore volume, which can be determined by the above-mentioned simulation formula, is determined, this is equivalent to determining the pore size distribution.

つまり、この発明の方法および装置によると、多孔体の
細孔径が分布を有するときには、細孔径の分布をも測定
することができるのである。
In other words, according to the method and apparatus of the present invention, when the pore diameters of a porous body have a distribution, it is also possible to measure the pore diameter distribution.

次に、この発明の測定方法をこの発明の測定装置と共に
、図面を用いて詳細に説明する。
Next, the measuring method of the present invention will be explained in detail together with the measuring device of the present invention using the drawings.

第1図はこの発明の方法を実施するこの発明の測定装置
を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a measuring device of the present invention for implementing the method of the present invention.

第1図に示すように、多孔体細孔径の測定装置は、多孔
体lを収納すると共にガスを封入するセル2と、セル2
中のガス容積に変動を与えるガス容積変動手段15と、
前記ガスの容積を測定し、測定結果を電気信号として出
力するガス容積検出手段3と、前記セル2内のガス圧力
を検出するガス圧検出手段4と、前記ガス容積検出手段
3と前記ガス圧検出手段4とから出力されるデータおよ
び予め電子顕微鏡等により求めた多孔体lの粒子径に関
するデータとを基礎データとして、この基礎データから
後述のシミュレーション式から所定のパラメータを算出
し、このパラメータを検量線に当てはめて多孔体1の細
孔径を演算し、その演算結果を出力する演算手段5と、
前記演算手段5から出力される演算結果を表示する表示
手段6とを備えて構成される。
As shown in FIG. 1, the apparatus for measuring the pore diameter of a porous material consists of a cell 2 that houses a porous material 1 and seals in gas;
a gas volume varying means 15 for varying the gas volume therein;
a gas volume detection means 3 that measures the volume of the gas and outputs the measurement result as an electrical signal; a gas pressure detection means 4 that detects the gas pressure in the cell 2; and the gas volume detection means 3 and the gas pressure. Using the data output from the detection means 4 and the data regarding the particle diameter of the porous body l obtained in advance using an electron microscope, etc. as basic data, predetermined parameters are calculated from the simulation formula described later from this basic data, and these parameters are a calculation means 5 that calculates the pore diameter of the porous body 1 by applying it to a calibration curve, and outputs the calculation result;
The display unit 6 is configured to include a display unit 6 for displaying the calculation result outputted from the calculation unit 5.

前記セル2は、ガス排気手段たとえばガス排気バルブ1
6、および真空ボン′プ等の組合せ、ガス導入手段たと
えばガスボンベ、パイプ、およびガス導入バルブ17等
の組合せ、セル2を冷却あるいは加熱してセルz内を恒
温に維持する恒温手段たとえばクーラーおよびヒータを
有する恒温槽7を備え、また、前記ガス容積変動手段1
5と連結していて、耐熱製および耐圧製の材料で形成す
る。この発明の方法では、セル2中に多孔体lを装填し
、前記ガス導入手段を介してセル2内にガスたとえばク
リプトン、キセノン等の不活性ガス、窒素、水素、各種
炭化水素等を封入し、測定時の温度を一273〜100
℃、好ましくは一196〜30℃とし、測定時のガス圧
力を0.1〜1,000 Torr 、好ましくは3〜
20Torrとする。
The cell 2 has a gas exhaust means such as a gas exhaust valve 1.
6, a combination of a vacuum pump, etc., a combination of gas introduction means such as a gas cylinder, a pipe, a gas introduction valve 17, etc., a constant temperature means for cooling or heating the cell 2 and maintaining the inside of the cell z at a constant temperature, such as a cooler and a heater. The gas volume varying means 1
5 and is made of heat-resistant and pressure-resistant material. In the method of the present invention, a porous body 1 is loaded into a cell 2, and a gas such as an inert gas such as krypton or xenon, nitrogen, hydrogen, or various hydrocarbons is sealed into the cell 2 through the gas introduction means. , the temperature at the time of measurement is -273~100
°C, preferably -196 to 30 °C, and the gas pressure during measurement is 0.1 to 1,000 Torr, preferably 3 to 30 °C.
It is set to 20 Torr.

測定時の温度が高過ぎると、ガスの多孔体lでの吸蔵量
がすくなすぎて、圧力変動の応答が得られにくいことが
ある。また、測定時の圧力が高過ぎても低過ぎても圧力
変動の応答が出にくいことがある。
If the temperature at the time of measurement is too high, the amount of gas stored in the porous body 1 may be too small, making it difficult to obtain a response to pressure fluctuations. Furthermore, if the pressure at the time of measurement is too high or too low, it may be difficult to obtain a response to pressure fluctuations.

前記ガス容積変動手段15は、前記セル2内のガスに周
期的に一定のガス容積変動を付与するものであり、たと
えば、前記セル2にパイプを介して連結されたベローズ
8と、このベローズ8を伸縮駆動する駆動手段9たとえ
ばカムおよびモーター等の組合せとで構成することがで
きる。もっとも、このガス容積変動手段15は、前記構
成に限らず、前記機能を有するものであればどのような
構成であっても良く、前記構成以外に、たとえば前記セ
ル2に連結したシリンジと、このシリンジを往復動させ
る駆動手段たとえばモーターとで構成することもできる
The gas volume variation means 15 is for periodically imparting a constant gas volume variation to the gas in the cell 2, and includes, for example, a bellows 8 connected to the cell 2 via a pipe, and a bellows 8 connected to the cell 2 via a pipe. The driving means 9 for driving the telescopic movement may be a combination of a cam and a motor, for example. However, this gas volume varying means 15 is not limited to the above structure, but may have any structure as long as it has the above function. It can also be comprised of a drive means, such as a motor, for reciprocating the syringe.

前記ガス容積検出手段3は、前記ガス容積の変動を検出
し、検出結果を電気信号たとえば電圧信号または電流信
号として前記演算手段5に出力するものであり、たとえ
ば、ベローズの変位を検出すると共にこれを電気信号で
ある変位検出信号として出力するフォトダイオードを使
用することができる。
The gas volume detection means 3 detects the variation in the gas volume and outputs the detection result as an electric signal, such as a voltage signal or a current signal, to the calculation means 5. A photodiode that outputs the displacement detection signal as an electric signal can be used.

このガス容積検出手段3は、通常、前記セル2内のガス
に、0.06〜2,000ラジアン/分、好ましくは0
.4〜t、oooラジアン/分の角速度で、20%以下
、好ましくは10%以下の容積変動率となるように、容
積変動を与える。
This gas volume detecting means 3 normally controls the gas in the cell 2 at a rate of 0.06 to 2,000 rad/min, preferably 0.
.. The volume variation is applied at an angular velocity of 4 to t, ooo radians/min so that the volume variation rate is 20% or less, preferably 10% or less.

角速度をこのような範囲にするのは、角速度が小さい場
合には温度制御上の理由により、角速度が大きい債城で
はモーター等の機械的な制限によるものであり、また、
容積変動率を前記範囲とするのは、後述のシミュレーシ
ョン式との相関を精度良く保障するためである。
The reason why the angular velocity is set in this range is that when the angular velocity is small, it is for temperature control reasons, and when the angular velocity is large, it is due to mechanical limitations such as the motor, etc.
The reason why the volume variation rate is set within the above range is to ensure accurate correlation with the simulation formula described later.

前記ガス圧検出手段4は、前記セル2内のガス圧を検出
すると共に検出値を電気信号たとえば電圧信号または電
流信号として前記演算手段5に出力するものであり、た
とえば、応答速度の速い圧力センサーとこの圧力センサ
ーにより検出される圧力を電気信号に変換してこれ圧力
検出信号として出力する電気信号出力手段とを備えて構
成する。
The gas pressure detection means 4 detects the gas pressure within the cell 2 and outputs the detected value to the calculation means 5 as an electrical signal, such as a voltage signal or a current signal, and is, for example, a pressure sensor with a fast response speed. and an electric signal output means for converting the pressure detected by the pressure sensor into an electric signal and outputting the same as a pressure detection signal.

前記演算手段5は、前記ガス容積検出手段3から出力さ
れる変位検出信号と、前記ガス圧検出手段4から出力さ
れる圧力検出信号と、たとえば操作卓から出力されると
共に予めたとえば電子顕微鏡で観察して求めた多孔体1
の粒子径についてのデータと、予め実験的に求めて前記
操作卓から入力した多孔体1の拡散係数とを入力し、前
記粒子径についてのデータからこの粒子径についての統
計データたとえば粒子径の平均値および粒子径の分布の
標準偏差等を演算し、前記変位検出信号から容積変動V
 (=Vi /Vo ) 、前記圧力検出信号から圧力
変動P(=Pi/Pa)を演算し、前記容積変動V、前
記圧力変動P、前記容積変動Vと前記圧力変動Pとの位
相差ψ、前記ガス容積の変動についての角速度ω、およ
び拡散係数りから以下に示す第(1)〜(9)式により
パラメータP(2)およびパラメータKを算出し、後述
する手順により予め求めておいた検量線に前記演算結果
のパラメータを当てはめて有効細孔径を演算し。
The calculation means 5 calculates the displacement detection signal outputted from the gas volume detection means 3 and the pressure detection signal outputted from the gas pressure detection means 4, which are outputted from, for example, an operation console and observed in advance using, for example, an electron microscope. Porous body 1 obtained by
and the diffusion coefficient of the porous body 1, which has been determined experimentally in advance and entered from the operation console, and from the data on the particle size, statistical data about this particle size, such as the average particle size, are input. The standard deviation of the particle size distribution and the like are calculated, and the volume variation V is determined from the displacement detection signal.
(=Vi/Vo), calculate the pressure fluctuation P (=Pi/Pa) from the pressure detection signal, and calculate the volume fluctuation V, the pressure fluctuation P, the phase difference ψ between the volume fluctuation V and the pressure fluctuation P, Parameter P(2) and parameter K are calculated from the angular velocity ω regarding the fluctuation in the gas volume and the diffusion coefficient using equations (1) to (9) shown below, and the calibration values obtained in advance by the procedure described below are calculated. The effective pore diameter is calculated by applying the parameters of the calculation results to the line.

この演算結果を出力する演算部lOと、前記演算部10
で演算した各種の演算データを格納するデ−タ記憶部t
iと、前記検量線を示すデータを格納し、これを演算部
10に出、力する検量線記憶部12と、以下に示す第(
1)〜(9)式を格納し、前記演算部10の求めに応じ
て必要な計算式を出力する計算式記憶部13とを備えて
構成する。なお、前記第(1)〜(7)式および第(8
) 、 (9)式のいずれを使用して多孔体1の有効細
孔径を演算するかは、たとえば、操作卓14を介して前
記演算部lOに式選択の支持を入力しておけば良い。
A calculation unit 10 that outputs the calculation result, and the calculation unit 10
A data storage section t stores various calculation data calculated in
i, a calibration curve storage unit 12 that stores data indicating the calibration curve and outputs it to the calculation unit 10;
1) to (9), and a calculation formula storage unit 13 that outputs necessary calculation formulas according to the calculations obtained by the calculation unit 10. Note that the above formulas (1) to (7) and (8)
) or (9) to calculate the effective pore diameter of the porous body 1 by inputting support for the selection of the formula to the calculation unit IO via the console 14, for example.

[多孔体lが単−系であると31 (V/P)Sinψ=にδ3.  、      (1
)(V/P)Cosψ−1=にδ3c     (2)
ただし、 [多孔体lの細孔径に分布があるとき]多孔体lの細孔
径に分布があるときには前記第(1)および(2)式の
代りに第(8)および(9)式を使用する。
[If the porous body l is mono-systemic, 31 (V/P)Sinψ = δ3. , (1
)(V/P)Cosψ−1=δ3c (2)
However, [when there is a distribution in the pore diameter of the porous body 1] When there is a distribution in the pore diameter of the porous body 1, use formulas (8) and (9) instead of formulas (1) and (2) above. do.

(V/P)Sinψ=ΣK(i) ’!(i)=K(1
) ”5(1)+K(2) ’5(2)+” ” ”(
V/P)Cosψ−1=ΣK(i) ”C(i)=K(
1) ”c(1)+K(2) ”c(2)+” ” ”
なお、この演算手段5は、ガス容積変動手段15、前記
ガス排気バルブ16、ガス導入バルブ17を自動制御す
ることもできるようになっている。
(V/P)Sinψ=ΣK(i)'! (i)=K(1
) ”5(1)+K(2) '5(2)+” ” ”(
V/P) Cosψ−1=ΣK(i) ”C(i)=K(
1) ”c(1)+K(2) ”c(2)+” ” ”
The calculation means 5 is also capable of automatically controlling the gas volume varying means 15, the gas exhaust valve 16, and the gas introduction valve 17.

前記表示手段6は、前記演算部10から出力される演算
結果を入力して、有効細孔径および/または有効細孔径
とパラメータにとにより細孔径分布を表示するものであ
り、たとえばCRT表示装置、ラインプリンター等を使
用することができる。
The display means 6 receives the calculation results output from the calculation section 10 and displays the pore size distribution based on the effective pore size and/or the effective pore size and parameters, and is, for example, a CRT display device, A line printer etc. can be used.

ここで、前記第(1)〜(9)式は、拡散理論式に基づ
いて求められたものである。すなわち、系の容積変動■
は、 i ωt V=Veq(1−ve    )      (10)
ただし、添字eqは平衡状態を示し、ωは角速度、Vは
容積変化の振幅であり、Lは時間である。
Here, the above-mentioned equations (1) to (9) are obtained based on diffusion theory equations. In other words, the volumetric fluctuation of the system ■
is i ωt V=Veq(1-ve) (10)
However, the subscript eq indicates the equilibrium state, ω is the angular velocity, V is the amplitude of the volume change, and L is the time.

圧力変動Pは、 P=Peq(1+pei(”+ψ))   (11)た
だし、ψは位相差、Pは振幅である。
The pressure fluctuation P is as follows: P=Peq(1+pei(''+ψ)) (11) where ψ is the phase difference and P is the amplitude.

細孔内のガス濃度Cの変動は次のとおりである。The variation in gas concentration C in the pores is as follows.

C=Ceq(1+yei(”+ψ−” )  (12)
このとき、振幅γ 位相差χは、ωの外にも細孔内位層
にも依存する。
C=Ceq(1+yei("+ψ-") (12)
At this time, the amplitude γ and the phase difference χ depend not only on ω but also on the pore inner layer.

細孔内のガス拡散はフィック(Fick)の式に従うと
共に細孔は数学的に解法が容易な一次元平板モデルおよ
び三次元球形モデルに近似可能と仮定して、数学的取扱
いをすることにより前記第(1)〜(8)式が導かれる
The above can be solved mathematically by assuming that gas diffusion in pores follows Fick's equation and that pores can be approximated to a one-dimensional flat plate model or a three-dimensional spherical model, which are easy to solve mathematically. Equations (1) to (8) are derived.

また、前記検量線は、次のようにして求める。Further, the calibration curve is determined as follows.

すなわち、細孔径、粒子径および粒子径分布が既知であ
る物質たとえばゼオライト13x(細孔径10オングト
ローム)、ゼオライ)5A(細孔径5オングストローム
)、ゼオライトHY(細孔径9オングストローム)等を
試料として、ガスと共にこれを前記セル2内に装填する
。セル2内の前記ガスに容積変動を与え、角速度ωを所
望回数変化させ(変化させる回数は、検量線の精度を向
上させるために少なくとも20回とするのが好ましい、
)、前記ガス容積検出手段3から出力される変位検出信
号と前記ガス圧力検出手段から出力される圧力検出信号
とを演算手段5に入力する。この演算手段5で、前記変
位検出信号、前記圧力検出信号、並びに前記操作卓14
を介して入力した前記試料の粒子径についてのデータお
よび予め実験的に求めて前記操作卓14を介して入力し
た前記試料の拡散係数により、前記試料の粒子径の平均
値および粒子径の分布の標準偏差等を演算し、また、容
積変動Vおよび圧力変動Pを演算し、さらに、前記容積
変動V、前記圧力変動P、前記容積変動Vと圧力変動P
との位相差ψ、前記ガス容積の変動についての角速度ω
、および拡散係数りから第(1)〜(9)式によりパラ
メータP(2)およびパラメータKを演算し、これらの
演算結果を検量線記憶s12に出力し、格納する。
That is, using a sample of a substance with known pore size, particle size, and particle size distribution, such as zeolite 13 This is also loaded into the cell 2. A volumetric variation is applied to the gas in the cell 2, and the angular velocity ω is changed a desired number of times (the number of changes is preferably at least 20 in order to improve the accuracy of the calibration curve.
), the displacement detection signal output from the gas volume detection means 3 and the pressure detection signal output from the gas pressure detection means are input to the calculation means 5. This calculation means 5 calculates the displacement detection signal, the pressure detection signal, and the operation console 14.
The average particle size and particle size distribution of the sample can be calculated using the data on the particle size of the sample inputted via the sample and the diffusion coefficient of the sample experimentally determined in advance and inputted via the operation console 14. The standard deviation etc. are calculated, the volume fluctuation V and the pressure fluctuation P are calculated, and the volume fluctuation V, the pressure fluctuation P, the volume fluctuation V and the pressure fluctuation P are calculated.
ψ, the angular velocity ω for the fluctuation of the gas volume
, and the diffusion coefficient, the parameter P(2) and the parameter K are calculated using equations (1) to (9), and the results of these calculations are output and stored in the calibration curve memory s12.

[作用] この発明の方法の手順と共に前記測定装置の作用につい
て説明する。
[Operation] The operation of the measuring device will be explained together with the procedure of the method of the present invention.

第2図はこの前記測定装置でこの発明の測定方法を実行
する手順を示す流れ図である。
FIG. 2 is a flowchart showing the procedure for carrying out the measuring method of the present invention using the measuring device.

(1)  先ず、セル2内にガスと試料とを装填する。(1) First, gas and a sample are loaded into the cell 2.

すなわち、セル2内に試料を装填し、加熱排気する。そ
して、セル2およびこれに連通ずるベローズ8内を一旦
真空に排気した後、セル2内に不活性ガスたとえばキャ
ノンを所定の圧力となるように充填する。なお、このと
きの、ガス導入操作等を前記測定装置における演算部1
0にプログラムしておき、自動制御可能としておくと便
利である。
That is, a sample is loaded into the cell 2 and heated and evacuated. After the inside of the cell 2 and the bellows 8 communicating therewith are once evacuated to a vacuum, the inside of the cell 2 is filled with an inert gas such as cannon to a predetermined pressure. In addition, at this time, the gas introduction operation etc. are performed by the calculation unit 1 in the measuring device.
It is convenient to program it to 0 so that it can be automatically controlled.

(2)  次いで、ガス容積変動手段15中のモーター
を駆動して前記セル2内のガスに角速度ωで容積変動を
与える。容積変動値の決定は、操作卓14から演算部1
0に入力しておき、この演算部lOにより前記ガス容積
変動手段15を制御する。また、角速度ωは、初期角速
度ω(1)とする、この角速度ωC1)の入力および最
終角速度ω(n)の入力も前記操作卓14を介して演算
部10に入力し、この演算部lOにより前記ガス容積変
動手段15における角速度の制御をする。なお、このn
の値は、通常20である。つまり、角速度の値を20回
変更するのである。
(2) Next, the motor in the gas volume varying means 15 is driven to vary the volume of the gas in the cell 2 at an angular velocity ω. The determination of the volume fluctuation value is carried out from the operation console 14 to the calculation unit 1.
0, and the gas volume varying means 15 is controlled by this arithmetic unit IO. Further, the angular velocity ω is assumed to be the initial angular velocity ω(1), and the input of this angular velocity ωC1) and the input of the final angular velocity ω(n) are also input to the calculation unit 10 via the console 14, and the calculation unit 10 The angular velocity in the gas volume varying means 15 is controlled. Note that this n
The value of is usually 20. In other words, the value of angular velocity is changed 20 times.

(3)  次に、セルz内のガスに容積変動の付与を開
始したならば、ガス容積検出手段3から演算部10にガ
ス容積についてのサンプリングデータを変位検出信号と
して出力する。また、ガス圧検出手段4では、セル2内
のガス圧を検出し、ガス圧力についてのサンプリングデ
ータを圧力検出信号として演算部10に出力する。因み
に、ガスの前記容積変動と圧力変動との関係を第3図に
示す・ (4)  演算部10は、前記ガス容積検出手段3およ
びガス圧検出手段4から出力されるデータを一旦データ
記憶部11に転送、格納することによりデータの収集を
する。
(3) Next, once the volume variation has started to be applied to the gas in the cell z, sampling data regarding the gas volume is outputted from the gas volume detection means 3 to the calculation section 10 as a displacement detection signal. Further, the gas pressure detection means 4 detects the gas pressure within the cell 2, and outputs sampling data regarding the gas pressure to the calculation unit 10 as a pressure detection signal. Incidentally, the relationship between the volume fluctuation and pressure fluctuation of gas is shown in FIG. Data is collected by transferring and storing the data to 11.

(5)  演算部10は、前記ガス容積検出手段3およ
びガス圧検出手段4から出力されたデータから容積変動
V、圧力変動P、位相差ψを算出する。算出結果は、デ
ータ記憶部11に格納しておく、この演算部lOには、
電子顕微鏡等により試料を観察し、測定しておいた多孔
体lの粒子径についてのデータおよび多孔体1の拡散係
数についてのデータを操作卓14を介して入力してあり
、そして、多孔体1の粒子径についての統計データたと
えば粒子径の平均値、粒子径の分布の標準偏差等がこの
演算部10で演算されていて、その演算結果も、データ
記憶部11に格納している。
(5) The calculation unit 10 calculates the volume variation V, pressure variation P, and phase difference ψ from the data output from the gas volume detection means 3 and the gas pressure detection means 4. The calculation result is stored in the data storage unit 11.
Data on the particle diameter of the porous body 1 and data on the diffusion coefficient of the porous body 1, which have been measured by observing a sample using an electron microscope or the like, are inputted via the operation console 14. Statistical data regarding particle diameters, such as the average value of particle diameters, standard deviation of particle diameter distribution, etc., are computed in this computing section 10, and the computed results are also stored in data storage section 11.

(6)演算部10で角速度ω(1)についてのデータの
収集が終了すると、角速度を変更する。
(6) When the calculation unit 10 finishes collecting data regarding the angular velocity ω(1), the angular velocity is changed.

(7)  変更後の角速度で前記ガス容積の変動を開始
し、ガス容積検出手段3およびガス圧検出手段4から演
算部lOにサンプリングデータを出力し、前記と同様に
演算部10で容積変動V、圧力変動21位相差ψを算出
して、算出結果をデータ記憶部11に格納しておく。
(7) Start changing the gas volume at the changed angular velocity, output sampling data from the gas volume detection means 3 and the gas pressure detection means 4 to the calculation unit IO, and calculate the volume fluctuation V in the calculation unit 10 in the same way as above. , the pressure fluctuation 21 phase difference ψ is calculated, and the calculation result is stored in the data storage unit 11.

この繰返しを角速度ωが設定した最終の角速度ω(n)
となるまで実行する。
The final angular velocity ω(n) set by the angular velocity ω of this repetition
Execute until.

(8)  角速度ω(1)〜ω(n)についての前記各
種のデータが収集されたならば、演算部10は、計算式
記憶部13からシミュレーション式を呼び出して。
(8) Once the various data regarding the angular velocities ω(1) to ω(n) have been collected, the calculation unit 10 calls the simulation formula from the calculation formula storage unit 13.

(V/P)Sinψ=Ka3s     (t)(V/
P)Cosψ−1= K E 3c    (2)また
は、 (V/P)Sinψ=ΣK(i) ” 5(i)(V/
P)Cosψ−1=ΣK(i) 8c(i)”K(1)
嶋(1)+K(2) ’。(2)+□°。
(V/P) Sinψ=Ka3s (t) (V/
P) Cosψ−1=K E 3c (2) or (V/P)Sinψ=ΣK(i) ” 5(i)(V/
P) Cosψ−1=ΣK(i) 8c(i)”K(1)
Shima (1) + K (2)'. (2)+□°.

を演算する。Calculate.

前記第(8) 、 (9)式中のiは、シミュレーショ
ンした場合の実験値と計算式とのズレにより決定する。
i in equations (8) and (9) is determined based on the difference between the experimental value and the calculation formula in the case of simulation.

これは、マニュアル操作により決定することもできるが
、次式の残液平方和が0に近いかどうかで自動的に判断
することもできる。
This can be determined manually, but it can also be determined automatically based on whether the sum of squares of residual liquid in the following equation is close to zero.

そして、一度計算してZがたとえば0.2により大なら
このiを一つ増加して再度計算し、またZが前記0.2
より大かどうか判別する。この繰返しを順次になう。
Then, once calculated, if Z is larger than 0.2, increase this i by one and calculate again, and if Z is larger than 0.2,
Determine whether it is greater than. Repeat this step by step.

(9)  試料が単−径のときには、前記第(1)式お
よび第(2)式により試料の粒子径と拡散係数との関数
であるパラメータP(2)を算出する。このパラメータ
の算出のために前記第(3)〜(7)式を前記計算式記
憶部13から呼び出すことは言うまでもない。
(9) When the sample has a single diameter, the parameter P(2), which is a function of the particle diameter of the sample and the diffusion coefficient, is calculated using equations (1) and (2) above. Needless to say, equations (3) to (7) are called from the calculation formula storage section 13 in order to calculate this parameter.

(lO)パラメータP(2)を算出後、この演算部10
は、検量線記憶部12から検量線データを呼び出して、
この検量線に前記パラメータP(2)を当てはめて試料
の有効径dを算出する。
(lO) After calculating the parameter P(2), this calculation unit 10
calls the calibration curve data from the calibration curve storage section 12,
The effective diameter d of the sample is calculated by applying the parameter P(2) to this calibration curve.

(11)  算出した試料の有効径dを表示装置に出力
して、結果をたとえばCRTブラウン管に図形表示した
り、あるいはプリンターから用紙にプリントアウトする
(11) Output the calculated effective diameter d of the sample to a display device, and display the result graphically on a CRT cathode ray tube, for example, or print it out on paper from a printer.

(12)一方、試料が単−径でなく、細孔径に分布を有
するときには、前記演算部lOでは、計算式記憶部13
から、前記第(8)式および第(3)式により試料の粒
子径と拡散係数との関数であるパラメータP(2)とパ
ラメータにとを算出する。このパラメータの算出のため
に前記第(3)〜(7)式を前記計算式記憶部13から
呼び出すことは言うまでもない。
(12) On the other hand, when the sample does not have a single diameter but has a distribution in pore diameter, the calculation formula storage unit 13
From this, the parameter P(2), which is a function of the particle diameter of the sample and the diffusion coefficient, and the parameter P(2) are calculated using equations (8) and (3). Needless to say, equations (3) to (7) are called from the calculation formula storage section 13 in order to calculate this parameter.

(13)  パラメータP(2)を算出後、この演算部
10は、検量線記憶部12から検量線データを呼び出し
て、この検量線に前記パラメータP(2)を当てはめて
試料の有効径dを算出する。
(13) After calculating the parameter P(2), the calculation unit 10 reads the calibration curve data from the calibration curve storage unit 12, applies the parameter P(2) to this calibration curve, and calculates the effective diameter d of the sample. calculate.

(10算出した試料の有効径dとパラメータにとの対応
を取り、表示装置に出力して、結果をたとえばCRTブ
ラウン管に図形表示したり、あるいはプリンターから用
紙に一覧表としてプリントアウトする。
(10 Correlate the calculated effective diameter d of the sample with the parameters, output it to a display device, and display the results graphically on, for example, a CRT cathode ray tube, or print out a list on paper from a printer.

[発明の効果] この発明の方法によると、多孔体1を収納するセル2内
のガスに容積変動を与えて得られるデータを基礎にして
、拡散理論式により導出した計算式でシミュレーション
し、多孔体lの有効径を算出するので、従来の方法およ
び測定装置では不可能であった2nm以下のミクロ細孔
径をも精度良く測定することができる。しかも、多孔体
1の細孔径に分布が有るときは、細孔径の分布をも測定
することができる。このようなことから、この発明は、
ミクロ細孔を有する代表的物質であるゼオライトの、各
種処理によるミクロ細孔の構造変化を追跡することもで
きる。
[Effects of the Invention] According to the method of the present invention, based on the data obtained by varying the volume of gas in the cell 2 housing the porous body 1, a simulation is performed using a calculation formula derived from a diffusion theory formula, and the porous Since the effective diameter of the body l is calculated, it is possible to accurately measure micropore diameters of 2 nm or less, which was impossible with conventional methods and measuring devices. Furthermore, when the pore diameters of the porous body 1 have a distribution, the pore diameter distribution can also be measured. For this reason, this invention
It is also possible to track changes in the structure of micropores caused by various treatments in zeolite, which is a typical material with micropores.

またこの発明の装置によると、この発明の方法を自動的
に行なうことができ、2nm以下の多孔体の細孔径、細
孔径分布を精度良く測定することができる。
Further, according to the apparatus of the present invention, the method of the present invention can be carried out automatically, and the pore diameter and pore diameter distribution of a porous body of 2 nm or less can be measured with high precision.

〔実施例1 次にこの発明の実施例を示す。[Example 1 Next, examples of this invention will be shown.

(実施例1) 第1図に示す測定装置を用い、セル中にゼオライ)ZS
M−5を約5g精秤して装填した。セル内を0℃に保持
し、セル内を一旦真空に排気してから、測定用ガスとし
てのキセノンをセル内に導入し、セル内のガス圧を7T
arrに設定し、平衡状態にした。その後、角速度ωを
0.4〜260ラジアン/分の範囲、容積変動率を4%
として、前記セル内のガスに容積変動を与えた。
(Example 1) Using the measuring device shown in Fig. 1, zeolite)ZS was
Approximately 5 g of M-5 was accurately weighed and loaded. The inside of the cell is maintained at 0°C, the inside of the cell is evacuated once, and then xenon as a measurement gas is introduced into the cell, and the gas pressure inside the cell is increased to 7T.
arr and brought to equilibrium. After that, the angular velocity ω is in the range of 0.4 to 260 rad/min, and the volume variation rate is 4%.
As a result, a volume variation was applied to the gas in the cell.

容積変動は、ガス容積検出手段により検出されて変位検
出信号として演算手段に入力し、この容積変動に応答し
て変動するガス圧力の変動は、ガス圧検出手段により検
出されて圧力検出信号として演算手段に入力した。
The volume fluctuation is detected by the gas volume detection means and inputted to the calculation means as a displacement detection signal, and the fluctuation in gas pressure that fluctuates in response to this volume fluctuation is detected by the gas pressure detection means and calculated as a pressure detection signal. entered into the means.

角速度ωの値を20回変更してセル内のガスに容積変動
を与えて、その都度データを演算手段に入力した。
The value of the angular velocity ω was changed 20 times to give a volumetric variation to the gas in the cell, and the data was input into the calculation means each time.

演算部で、入力したデータを基にシミュレーションし、
前記第(1)式および第(2)式中のSin項およびC
ax項とlogωとの演算をした。その演算結果を第4
図に示した。
The calculation section performs a simulation based on the input data,
The Sin term and C in the above equations (1) and (2)
The ax term and logω were calculated. The result of the calculation is
Shown in the figure.

同時にガス拡散パラメータP(2)とファクターにとを
求めた。予めYfiゼオライトおよびゼオライトMS−
13Xのシミュレーションかち得られた検量線(第5図
参照)によりこのP(2)から有効細孔直径径を求める
と6オングストロームとなった。この値は、物質の構造
解析法であるX線回折法で得られた値と一致していた。
At the same time, the gas diffusion parameter P(2) and the factor were determined. Yfi zeolite and zeolite MS-
The effective pore diameter was determined to be 6 angstroms from this P(2) using the calibration curve obtained from the 13X simulation (see FIG. 5). This value was consistent with the value obtained by X-ray diffraction, which is a method for analyzing the structure of substances.

(実施例2) 試料として多孔体混合物[ゼオライ)MS −5A/ゼ
オライトMs−13X、重量比=l/2]を使用した外
は前記実施例1と同様にして、第1図に示す測定装置に
より、i=2までとしてシミュレーションし、前記第(
8)式および第(8)式中のSin項およびCax項と
logωとの演算をし、その演算結果を第6図に示した
(Example 2) The measuring apparatus shown in FIG. 1 was prepared in the same manner as in Example 1 except that a porous material mixture [zeolite MS-5A/zeolite Ms-13X, weight ratio = l/2] was used as the sample. , the simulation is performed up to i=2, and the above-mentioned (
Equation 8), the Sin term and Cax term in Equation (8), and logω were calculated, and the results of the calculation are shown in FIG.

i=1およびi=2のパラメータP(2〕はゼオライト
MS−5AおよびゼオライトMS−13Xのそれと一致
しており、またKと混合比とが良い相関を示した。した
がって、このように、異なる細孔径を有する試料につい
ても、このシミュレーション法を適用することができ、
細孔径分布の測定をもすることができる。
The parameter P(2) for i=1 and i=2 agreed with that of zeolite MS-5A and zeolite MS-13X, and K and the mixing ratio showed a good correlation. Therefore, in this way, different This simulation method can also be applied to samples with pore sizes.
Measurements of pore size distribution can also be made.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の測定方法を実施するこの発明の測定
装置を示す概略説明図、第2図は前記測定装置で測定す
る際の手順を・示す流れ図、第3図はセル中のガスに容
積変動を付与したときの容積変動と圧力変動との関係を
示す関係図、第4図、第6図は前記測定装置で実測した
ときの周波数特性図、並びに第5図は検量線を示す特性
図である。 1・・・多孔体、211 a *セル、3・−eガス容
積検出手段、4・・・ガス圧検出手段、5・・・演算手
段、6・・・表示手段、15・・・ガス容積変動手段。 特許出願人  出光興産株式会社 代理人    弁理士 福 村 直 樹手続補正書゛ l 事件の表示 昭和60年特許願第47265号 2 発明の名称 多孔体細孔径の測定方法およびその測定装置3 補正を
する者 事件との関係  特許出願人 住所     東京都千代田区丸の白玉丁目1番1号名
称     出光興産株式会社 代表者    出光 閉弁 4 代理人 住所     東京都新宿区西新宿6丁目3番2号唐川
ビル2階 8 補正の内容 (1)「特許請求の範囲」における記載を別紙のとおり
に補正する。 (2)  明細書の第3ページの下から3行目、第5ペ
ージ第5〜6行、第10ページ第11行、第10ページ
第12行、第i。 ページ第13行、第13ページ下から3行目、第15ペ
ージ第10行、第」5ベ一ジ第ii行、第15ページ第
12行、第17ページil1行、第17ページ下から2
行目、および第18ページ下から6〜5行目に記載の「
圧力変動」を、「圧力応答」に補正する。 (3)  明細書の第4ページ第12行に記載の「と、
」を、「、そして」に補正する。 (4)  明細書の第4ページ下から6行目に記載の「
から、」を、「および」に補正する。 (5)  明細書の第19ページの最下行に記載の式を
、下記の式に補正する。 (6)第20ページ第7行、同ページ第11行、同ペー
ジ第13行、第21ページ第3行、同ページ第7行、同
ページ第9行、第23ページ第17行、同ページ第20
行および第24ページ第12行に記載のrP(2)Jを
、r [P(2) ] 2 Jに補正する。 (7)  明細書の第23ページ第1行に記載のr7T
orr Jを、r8.0または12.ITorr Jに
補正する。 (8)  明細書の第23ページ下から3行目に記載の
「および」を、 「、」に補正する。 (9)  明細書の第23ページ下から2行目に記載の
rMS−13XJ(7)後に、 「オヨびMS−5AJ
を加入スル。 (lO)明細書の第24ページ下から3行目に記載の「
をもすることができる、」を、 「もできる、」に補正
する。 (11)図面における第2図、第4図、第5図および第
6図それぞれを、別紙の第2図、第4図、第5図および
第6図のとおりに補正する。 別紙 [特許請求の範囲] 「(1)多孔体を収納するセル中にガスと周期的容積変
動を与えて、前記ガスの容積変動と圧力応答との位相差
およびそれぞれの振幅を検出し、この位相差、振幅およ
び予め求めた粒子径に関するデータとを基礎データとし
て、この基礎データから、拡散理論式から求めたシミュ
レーション式に従って、細孔内のガス拡散係数および多
孔体の粒子径との関数であるパラメータを算出し、パラ
メータと有効細孔径との検量線に前記算出パラメータを
当てはめて多孔体の有効細孔径を算出することを特徴と
する多孔体細孔径の測定方法。 (2)多孔体およびガスを封入するセルと、前記セル中
のガスの容積に変動を与えるガス容積変動手段と、前記
ガスの宝石を検出するガス容積検出手段と、前記ガスの
圧力を検出するガス圧検出手段、そして前記ガス容積検
出手段および前記ガス圧検出手段から得られるデータお
よび予め求めた粒子径に関するデータとを基礎データと
して、この基礎データ証主1拡散理論式から求めたシミ
ュレーション式に従って、細孔内のガス拡散係数および
多孔体の粒子径との関数であるパラメータを算出し、パ
ラメータと有効細孔径との検量線に算出した前記パラメ
ータを当てはめて多孔体の有効細孔径を算出する演算手
段と、前記演算手段より出力される演算結果を出力表示
する表示手段とを有することを特徴とする多孔体細孔径
の測定装置、」
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram showing a measuring device of the present invention that implements the measuring method of the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing the procedure for measuring with the measuring device, and FIG. A relationship diagram showing the relationship between volume variation and pressure variation when volume variation is applied, Figures 4 and 6 are frequency characteristic diagrams when actually measured with the measuring device, and Figure 5 is a characteristic curve showing the calibration curve. It is a diagram. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Porous body, 211a * cell, 3... Gas volume detection means, 4... Gas pressure detection means, 5... Calculation means, 6... Display means, 15... Gas volume Variable means. Patent Applicant: Idemitsu Kosan Co., Ltd. Agent, Patent Attorney: Naoki Fukumura Procedural Amendment Statement 1985 Patent Application No. 47265 2 Title of Invention Method for Measuring the Pore Diameter of Porous Materials and Measuring Apparatus 3 Make the Amendment Patent applicant address: 1-1 Shiratama-chome, Maruno, Chiyoda-ku, Tokyo Name: Idemitsu Kosan Co., Ltd. Representative: Idemitsu Shuben 4 Agent address: Karakawa Building 2, 6-3-2 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Floor 8 Contents of amendment (1) The description in the "Claims" shall be amended as shown in the attached sheet. (2) Line 3 from the bottom of page 3 of the specification, lines 5-6 of page 5, line 11 of page 10, line 12 of page 10, line i. Page 13th line, page 13, 3rd line from the bottom, page 15, line 10, page 5, line ii, page 15, line 12, page 17, line 1, page 17, 2nd from the bottom
line, and lines 6 to 5 from the bottom of page 18, “
"Pressure fluctuation" is corrected to "pressure response." (3) “and,” stated on page 4, line 12 of the specification.
" is corrected to ", and". (4) “The statement stated in the 6th line from the bottom of the 4th page of the specification
Correct "from," to "and." (5) The formula stated in the bottom line of page 19 of the specification shall be amended to the following formula. (6) 20th page, line 7, same page, 11th line, same page, 13th line, 21st page, 3rd line, same page, 7th line, same page, 9th line, 23rd page, line 17, same page 20th
Correct rP(2)J described in line 1 and page 24, line 12 to r [P(2) ] 2 J. (7) r7T described in the first line of page 23 of the specification
orr J, r8.0 or 12. Correct to ITorr J. (8) "and" written in the third line from the bottom of page 23 of the specification shall be amended to ",". (9) After rMS-13XJ (7) described in the second line from the bottom of page 23 of the specification, “Oyobi MS-5AJ
Please join. (lO) "
Correct ``can also do'' to ``can also do''. (11) Correct each of FIGS. 2, 4, 5, and 6 in the drawings as shown in the attached sheets. Attachment [Claims] ``(1) Applying gas and periodic volume fluctuations to a cell containing a porous body, detecting the phase difference between the volume fluctuations of the gas and the pressure response, and the respective amplitudes; Using data on the phase difference, amplitude, and particle size determined in advance as basic data, from this basic data, a function of the gas diffusion coefficient in the pores and the particle size of the porous body is calculated according to the simulation formula obtained from the diffusion theory formula. A method for measuring the pore diameter of a porous body, which comprises calculating a certain parameter and applying the calculated parameter to a calibration curve between the parameter and the effective pore diameter to calculate the effective pore diameter of the porous body. (2) Porous body and a cell for sealing a gas, a gas volume varying means for varying the volume of gas in the cell, a gas volume detecting means for detecting the gas jewel, a gas pressure detecting means for detecting the pressure of the gas, and Using the data obtained from the gas volume detecting means and the gas pressure detecting means as basic data and the data regarding the particle size obtained in advance, the gas in the pores is determined according to the simulation formula obtained from the basic data proof 1 diffusion theory formula. a calculation means that calculates a parameter that is a function of a diffusion coefficient and a particle diameter of the porous body, and calculates the effective pore diameter of the porous body by applying the calculated parameter to a calibration curve between the parameter and the effective pore diameter; A device for measuring the pore diameter of a porous body, comprising display means for outputting and displaying the calculation results output from the means.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)多孔体を収納するセル中のガスに周期的容積変動
を与えて、前記ガスの容積変動と圧力変動との位相差お
よびそれぞれの振幅を検出し、この位相差、振幅および
予め求めた粒子径に関するデータとを基礎データとして
、この基礎データから、拡散理論式から求めたシミュレ
ーション式に従って、細孔内のガス拡散係数および多孔
体の粒子径との関数であるパラメータを算出し、パラメ
ータと有効細孔径との検量線に前記算出パラメータを当
てはめて多孔体の有効細孔径を算出することを特徴とす
る多孔体細孔径の測定方法。
(1) Periodic volume fluctuations are applied to the gas in the cell that houses the porous body, and the phase difference and respective amplitude between the gas volume fluctuation and pressure fluctuation are detected, and the phase difference, amplitude, and predetermined Using the data regarding the particle size as basic data, from this basic data, a parameter that is a function of the gas diffusion coefficient in the pores and the particle size of the porous body is calculated according to the simulation formula obtained from the diffusion theory formula, and the parameter and A method for measuring the pore diameter of a porous body, characterized in that the effective pore diameter of the porous body is calculated by applying the calculation parameters to a calibration curve with the effective pore diameter.
(2)多孔体およびガスを封入するセルと、前記セル中
のガスの容積に変動を与えるガス容積変動手段と、前記
ガスの容積を検出するガス容積検出手段と、前記ガスの
圧力を検出するガス圧検出手段と、前記ガス容積検出手
段および前記ガス圧検出手段から得られるデータおよび
予め求めた粒子径に関するデータとを基礎データとして
、この基礎データから、拡散理論式から求めたシミュレ
ーション式に従って、細孔内のガス拡散係数および多孔
体の粒子径との関数であるパラメータを算出し、パラメ
ータと有効細孔径との検量線に算出した前記パラメータ
を当てはめて多孔体の有効細孔径を算出する演算手段と
、前記演算手段より出力される演算結果を出力表示する
表示手段とを有することを特徴とする多孔体細孔径の測
定装置。
(2) A cell that encloses a porous body and a gas, a gas volume varying means for varying the volume of the gas in the cell, a gas volume detecting means for detecting the volume of the gas, and a pressure of the gas. Using the gas pressure detection means, the data obtained from the gas volume detection means and the gas pressure detection means, and the data regarding the particle diameter determined in advance as basic data, from this basic data, according to the simulation formula determined from the diffusion theory formula, A calculation that calculates a parameter that is a function of the gas diffusion coefficient in the pores and the particle diameter of the porous body, and applies the calculated parameter to a calibration curve between the parameter and the effective pore diameter to calculate the effective pore diameter of the porous body. 1. An apparatus for measuring a pore diameter of a porous body, comprising: a means for measuring a pore diameter of a porous body; and a display means for outputting and displaying a calculation result output from the calculation means.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007101374A (en) * 2005-10-05 2007-04-19 Yokogawa Electric Corp Measuring instrument and measuring method using gas adsorption
JP2007205797A (en) * 2006-01-31 2007-08-16 Nissan Motor Co Ltd Oxygen diffusion coefficient measurement method for porous body and its measurement instrument
JP2011090015A (en) * 2011-02-09 2011-05-06 Yokogawa Electric Corp Measuring device and measuring method using gaseous adsorption
KR101256051B1 (en) 2011-09-26 2013-04-18 한국표준과학연구원 method and Device for measuring inner pressure, vacuum of sealed component included the porous or elastometic materials

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