Порозиметрия — это аналитический метод, используемый для определения различных количественных характеристик пористой структуры материала , таких как диаметр пор , общий объем пор , площадь поверхности , а также насыпная и абсолютная плотность .
Метод заключается во введении несмачивающей жидкости (часто ртути ) под высоким давлением в материал с помощью порозиметра . Размер пор можно определить на основе внешнего давления, необходимого для вдавливания жидкости в пору против противодействующей силы поверхностного натяжения жидкости .
Уравнение баланса сил, известное как уравнение Уошберна, для указанного выше материала, имеющего цилиндрические поры, имеет вид: [1]
Поскольку метод обычно выполняется в вакууме , начальное давление газа равно нулю. Угол контакта ртути с большинством твердых тел составляет от 135° до 142°, поэтому без большой ошибки можно принять среднее значение 140°. Поверхностное натяжение ртути при 20 °C в вакууме составляет 480 мН / м . С различными заменами уравнение становится следующим:
С ростом давления увеличивается и кумулятивный объем пор. Из кумулятивного объема пор можно найти давление и диаметр пор, к которым было добавлено 50% от общего объема, чтобы получить медианный диаметр пор.
