GB/T 21650.1-2026 压汞法和气体吸附法测定固体材料孔径分布和孔隙度 第1部分：压汞法

ICS19120

CCSA.28

中华人民共和国国家标准

GB/T216501—2026/ISO15901-12016

.:

代替GB/T216501—2008

.

压汞法和气体吸附法

测定固体材料孔径分布和孔隙度

第1部分压汞法

:

Evaluationofporesizedistributionandporosityofsolidmaterialsbymercury

porosimetryandgasadsorption—

Part1Mercurorosimetr

:ypy

ISO15901-12016IDT

(:,)

2026-01-28发布2026-08-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/T216501—2026/ISO15901-12016

.:

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件是压汞法和气体吸附法测定固体材料孔径分布和孔隙度的第部分

GB/T21650《》1。

已经发布了以下部分

GB/T21650:

第部分压汞法

———1:;

第部分气体吸附法分析介孔和大孔

———2:;

第部分气体吸附法分析微孔

———3:。

本文件代替压汞法和气体吸附法测定固体材料孔径分布和孔隙度第部

GB/T21650.1—2008《1

分压汞法与相比除结构调整和编辑性改动外主要技术变化如下

:》,GB/T21650.1—2008,,:

更改了最小等效孔径见第章年版的第章

a)(1,20081);

增加了孔隙测定仪孔隙测定法盲孔粉体孔孔径中值孔径峰值孔径液压孔径堆积体

b)、、、、、、、、、

积骨架体积包裹体密度的术语和定义见第章

、、(3);

删除了松装密度盲孔等术语和定义见年版的第章

c)“”“”(20083);

增加了堆积体积骨架体积堆积密度骨架密度孔隙率和膨胀计等符号见第章

d)、、、、(4);

增加了压汞法原理见第章

e)(5);

更改了汞纯度的要求见年版的

f)(6.3,20086.3);

增加了测孔仪性能检验要求见

g)(7.5);

增加了堆积密度骨架密度和孔隙率的计算方法见和

h)、(9.49.5)。

本文件等同采用压汞法和气体吸附法测定固体材料孔径分布和孔隙度第

ISO15901-1:2016《1

部分压汞法

:》。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由全国颗粒表征与分检及筛网标准化技术委员会提出并归口

(SAC/TC168)。

本文件起草单位北京市科学技术研究院分析测试研究所北京市理化分析测试中心深圳市八六

:()、

三新材料技术有限责任公司中石化石油化工科学研究院有限公司中国环境科学研究院中机研标准

、、、

技术研究院北京有限公司理化联科北京仪器科技有限公司北京粉体技术协会北京市科学技术

()、()、、

研究院城市安全与环境科学研究所中国计量大学

、。

本文件主要起草人高原王春明王鑫张楠耿春梅赵雪艳周素红杨正红佟莉张晓曦毛璐

:、、、、、、、、、、、

周欣燃朱培武郎爽王嘉琦马荣江俊灵周晓宁

、、、、、、。

本文件于年首次发布本次为第一次修订

2008,。

Ⅰ

GB/T216501—2026/ISO15901-12016

.:

引言

通常孔包括微孔介孔和大孔用于描述固体内的开口通道或空腔也用于描述由颗粒形成的床

,、,、,

层压实体或团聚体中的间隙如裂缝或空隙孔隙率是表征材料多孔特性的常用术语本文件中孔

、()。,,

隙率的准确定义是连通孔与空隙的总体积与颗粒聚集体的体积比除连通孔外固体中可能还有一些

:。,

与外表面隔绝的闭孔流体无法渗入其中本文件不涉及闭孔的表征

,。。

多孔材料可以是细粉粗粉压实体挤出物薄片或单体结构表征多孔材料通常包括测定孔径分

、、、、。

布连通孔体积或孔隙率计算特定情况下还需研究孔隙形状与连通性并测定内外比表面积

、,。

多孔材料在许多领域具有重要技术价值如药物控释化学催化气体分离过滤灭菌材料技术

::、、()、、

环境保护和污染控制天然储层岩石建筑材料高分子聚合物和陶瓷等

、、、。

多孔固体的性能如强度反应性渗透性取决于其孔隙结构针对多数材料复杂性特折已有多

(、、)。,

种孔隙结构表征方法不同方法得到的结果可能存在差异通常仅靠一种方法无法完整表征孔隙结

,,

构所以需要根据材料的应用场景理化特性和孔径范围选择最合适的表征方案

,、。

描述了不同孔径材料的测试原理以及测试方法拟由个部分构成

GB/T21650,3:

第部分压汞法目的在于描述压汞法评价固体孔径分布和孔中的比表面

———1:。。

第部分气体吸附法分析介孔和大孔目的在于描述采用气体吸附法测定孔隙率和孔径分

———2:。

布的方法

。

第部分气体吸附法分析微孔目的在于描述通过低温气体吸附测定微孔材料的微孔体积

———3:。

和比表面积的方法

。

Ⅱ

GB/T216501—2026/ISO15901-12016

.:

压汞法和气体吸附法

测定固体材料孔径分布和孔隙度

第1部分压汞法

:

警示———本文件的使用可能涉及危险材料操作及设备本文件无意描述与其应用相关的所有安

、。

全问题使用者有责任在使用前建立适当的安全卫生措施并确定法规限制的适用性

,。

1范围

本文件描述了通过里特德雷克和压汞法评估固体孔径分布和比表面积的方法是

-(RitterDrake),

一种比对方法汞有污染性且本方法通常具有破坏性渗入孔隙或空隙的汞体积与施加静压力存在

。,。

函数关系压力可关联至孔径大小

,。

实际操作时限制的最大外压力约为这一压力对应于最小等效孔径约为

400MPa(60000psi),

能测得的最大孔径主要受样品深度的影响因为从样品顶端到底端汞的静压力有差异一般能

4nm。,,

测得的最大孔径为某些样品在特定条件下测得的最大孔径可以达到甚至更大压汞

400μm(900μm)。

法测量包含了颗粒内和颗粒间的孔隙率通常情况下如果没有从其他方法得到附加信息压汞法难以

。,,

区分这两类同时存在的孔隙本文件适用于研究大多数非润湿多孔材料本文件不适合于汞齐化的材

。。

料例如金铝铜镍和银等某些金属如果一定要用该方法则需要对样品进行预钝化处理在外压

,、、、。,。

力下有些材料会发生变形挤压或破坏并出现开孔坍塌闭孔打开的现象在某些情况下可能需要

,、,、。,

引入样品压缩率修正因子以获得有用的可比较的数据因此压汞法具有可比较性

。,。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中注日期的引用文

。,

件仅该日期对应的版本适用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于

,;,()

本文件

。

工业用化学产品采样安全通则

ISO3165(Samplingofchemicalproductsforindustrialuse—

Safetyinsampling)

注工业用化学产品采样安全通则

:GB/T3723—1999(ISO3165:1976,IDT)

颗粒材料颗粒特性的测定用取样和样品分离

ISO14488(Particulatematerials—Samplingand

samplesplittingforthedeterminationofparticulateproperties)

注颗粒材料颗粒特性测定中的取样和样本缩分

:GB/T47100—2026(ISO14488:2007,IDT)

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件

。

31

.

孔隙测定仪porosimeter

用于测量孔容和孔分布的仪器

。

1

GB/T216501—2026/ISO15901-12016

.:

32

.

孔隙测定法porosimetry

用于估算孔容孔隙尺寸分布和孔隙率的方法

、。

33

.

多孔固体poroussolid

内部孔道深度大于宽度的固体

34

.

粉体powder

由最大粒度小于的离散颗粒组成的多孔或无孔固体粒度小于的粉体通常称为超细

1mm。1m

粉体μ

。

35

.

孔pore

深度大于宽度的空腔或通道除此之外它是材料粗糙度的一部分

。,。

36

.

空隙void/Interstice

颗粒间的空间如颗粒间的孔

,。

37

.

大孔macropore

孔径大于的孔

50nm。

38

.

介孔mesopore

孔径介于之间的孔

2nm~50nm。

39

.

微孔micropore

孔径小于的孔

2nm。

310

.

闭孔closedpore

完全被其孔壁包围不与其他孔隙相连且汞无法进入的孔腔

,。

311

.

开孔openpore

未被孔壁完全封闭的孔其与外表面直接相连或通过与其他孔互连而向表面开放

,。

312

.

墨水瓶孔inkbottlepore

颈部狭窄的开孔

。

313

.

孔隙尺寸poresize

孔的内部宽度比如圆柱形孔的直径或狭缝孔两对壁间的距离是多孔材料内部各种大小空隙的

(),

代表值

。

314

.

孔容porevolume

除非另有说明否则指开孔体积

,。

315

.

孔径porediameter

孔的内部宽度比如圆形孔的直径或狭缝孔两对壁间的距离这些孔通常被假定为圆柱形是多孔

(),,

2

GB/T216501—2026/ISO15901-12016

.:

材料内部各种大小空隙的代表值

。

316

.

中值孔径medianporediameter

对应于孔体积第个百分位数的直径即孔体积的一半位于较大孔隙中而另一半在较小孔隙中

50,,

的直径

。

317

.

峰值孔径modalporediameter

峰值mode

微分孔隙尺寸分布曲线中孔径的最大值

。

318

.

液压孔径hydraulicporediameter

平均孔径计算公式为倍总孔体积与总孔面积的比值

,4。

319

.

堆积体积bulkvolume

粉体或固体的体积包括所有的孔开孔和闭孔和颗粒之间的空隙

,()。

320

.

堆积密度bulkdensity

样品质量与堆积体积的比值

。

321

.

骨架体积skeletonvolume

样品中可能存在的闭孔的体积但不包括开孔体积以及样品堆积颗粒之间的空隙的体积

,,。

322

.

骨架密度skeletondensity

样品质量与骨架体积的比值

。

323

.

表观体积apparentvolume

样品中固体成分的总体积包括闭孔和通过本文件所述方法无法进入或无法检测到的孔

,。

324

.

表观密度apparentdensity

样品质量与表观体积的比值

。

325

.

包封体积envelopevolume

颗粒的总体积包括闭孔和开孔但不包括单个颗粒之间的空隙

,,。

326

.

包封密度envelopedensity

样品质量与包封体积的比值

。

327

.

孔隙率porosity

可测得的孔容占总体积的比值

。

328

.

颗粒间孔隙率interparticleporosity

颗粒之间的空隙体积与颗粒或粉体堆积体积的比值

。

3

GB/T216501—2026/ISO15901-12016

.:

329

.

颗粒内孔隙率intraparticleporosity

颗粒或分离的固体样品中单个颗粒内开孔体积与样品堆积体积的比值

。

330

.

表面积surfacearea

在指定条件下由给定方法测得的表面积的总和

。

331

.

表面张力surfacetension

分离固体材料与其上形成的液膜或分离一种液膜与其相连样品液膜所需的外力

。

332

.

接触角contactangle

液体蒸汽界面与固体材料表面相接触形成的角度

/。

4符号

下列符号适用于本文件见表

(1)。

表1符号

符号含义国际单位制其他单位制单位制转换

6

1MPa=10Pa

p压力MPa,psi,-2

Pa1psi=1lbin=6895Pa

Torr,mmHg

1Torr=1mmHg=13332Pa

-6-6

d孔径1nm=10m,1μm=10m

p

mnm,μm,Å-10

1Å=10m

t时间

sh1h=3600s

S比表面积2-12-1

m·kgm·g—

V进汞体积33333-63

Hgmcm,mm10mm=1cm=10m

V