一般廠家都能提供 6mm、9mm 和 12mm 管徑的多種規格樣品管。管徑越細,死體積就越小,測量精度也就越高,但裝填樣品時比較困難。所以,要根據樣品情況,權衡利弊,酌情使用.
減小冷自由空間是所有儀器設計制造人員的共識。所以,選擇樣品管時,都遵從“盡量使用填充棒、盡可能細的樣品管頸、盡可能小的樣品艙”原則。
除此之外,還需綜合考慮如下因素:
1)樣品形態的影響:對于粉末樣品,尤其是低密度的粉末樣品,如活性碳等,在抽真空的過程中粉末揚起會引起分析結果不準確,如果粉末沾染到O形圈將造成系統漏氣,一旦粉末進入系統歧管還將引起更加難以修復的系統污染。因此,對于這類樣品推薦使用管頸相對較粗、樣品艙相對較大的管子,并且不推薦使用填充棒。而對于大顆粒、高密度樣品,如金屬、某些分
子篩等,受抽真空力影響較小,不會引起系統污染,因此選擇樣品管就可以直接遵從首要原則,“盡量使用填充棒、盡可能細的樣品管頸、盡可能小的樣品艙”。
2)分析類型的影響:對于微孔材料的孔徑分析,由于實驗起始壓力相對低(通常從相對壓力10-7/10-6 區段起始),在低溫下分子擴散速率較慢,加之氣體非理想性對數據采集的影響較大,因此推薦不使用填充棒,以減少實驗誤差。對于介孔段的孔徑分析以及比表面積測試,由于氣體非理想性對數據采集的影響極小,因此使用填充棒反倒是可以提高實驗結果的準確性。
3)樣品比表面積的影響:對于小比表面樣品,在試驗過程中所需樣品量較大,通常需要幾克甚至十幾克。這種情況下,為保證實驗的準確性,應注意的是樣品量不要超過樣品艙(直管、小球或大球)總體積的 2/3。此外,若小比表面樣品還具備1)中所提到的密度小的特性,那么也不推薦使用填充棒。
樣品管的選擇經驗有如下參考:
9mm 樣品管是最常用的樣品管,適合大部分樣品;
標準樣品管用于顆粒樣品及常規比表面分析;
大球樣品管用于粉末樣品及低表面樣品分析;
6mm 樣品管對于高精度的微孔分析是非常必要的。