压汞测试简介

压汞测试是一种十分常用的孔径分布测试方法，由于多数材料内具有着孔径不均一的气孔，包括宏观气孔（大于1000 nm）、中孔（100-1000 nm）、过渡气孔（10-100 nm）和微气孔（小于10 nm）。其中，微观气孔可以用气体吸附测试测量，过渡气孔、中孔和宏观气孔可以用压汞测试进行测量。

压汞法是依靠外加压力使汞克服表面张力进入气孔来测定材料的气孔孔径和气孔分布。因为汞对大多数固体不浸润，接触角大于90°，随着外加压力增大，可使汞进入更小的气孔，进入焦炭气孔的汞量也就愈多。当假设材料气孔为往形时，根据汞在气孔中的表面张力与外加压力平衡的原理，可以得到焦炭孔径的计算方法。采用压汞法要求所用的汞必须没有化学杂质，也未受到物理污染。因为汞的污染会严重影响本身的表面张力以及与材料的接触角。压汞测试法所测半径仅与外压有关。

图为压汞测试仪示意图，仪器主要由三部分组成，即样品管、加压系统、电桥。图中A为玻璃样品管，管中的铂丝两端与电桥相连、加压系统由耐压高桶B、氮气钢瓶、油压泵和压力表组成。（当压力小于9.81*10⁶ Pa，使用氮气钢瓶，否则使用油压泵）。

压汞测试被经常应用于石油化工领域。像焦炭、岩石、煤矿等自然界中的块状材料都拥有着从微纳米级到肉眼可见的毫米级孔结构，到目前为止，压汞测试与氮气吸附测试联合对此类材料进行全孔分析的最有效手段。

【1】刘维桥. 固体催化剂实用研究方法[M]. 中国石化出版社, 2000.

【2】曹涛涛, 宋之光, 刘光祥,等. 氮气吸附法—压汞法分析页岩孔隙、分形特征及其影响因素[J]. 油气地质与采收率, 2016(2):8.

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