ゼオライトや活性炭のような多くの微多孔質材料は、ヘリウムに曝された後、その複雑な細孔構造にヘリウムを捕捉し、何時間も保持する。微小孔に捕捉されたヘリウムは、低圧での分析を妨害し、等温線*の下端で「S字型」の曲線を引き起こす可能性があります。このため、微小孔分析を行う際には、温間および冷間のフリースペース体積を入力し、試料がヘリウムに暴露されないようにすることを推奨します。温間および冷間フリースペースの値を決定するために、2つのテクニックを使用することができます。
第一の方法は、部分的な脱気（増量なしの1圧力点）の後、最終的な試料調製の前に、短時間の分析を行うことである。この分析中にフリースペースを測定します。測定されたフリースペースの値はレポートに印刷され、さらに綿密な試料調製後に試料ファイルに入力することができます。
2つ目の、より精密な方法では、後で分析に使用する空の試料管（ブランク管分析）で事前にテストする必要があります。測定されたフリースペースのデータは、以後、この試料管を用いたすべての分析で使用することができます。このわずかな初期投資により、後でかなりの時間を節約できます。微小孔分析に使用する予定の各試料管について、空管分析を実施してください。
低圧注入オプションを使用して、各サンプルチューブの自由空間を測定し、分析ガスで完全な等温線を得る。マイクロポア分析の品質を向上させるために、以下の推奨事項に従ってください。
- シールフリットの使用には一貫性を持たせる。例えば、分析には空試験で行ったのと同じシールフリットを使用する。
- コールドフリースペースは吸着剤と浴温に依存するので、使用する浴温（液体窒素、液体アルゴンなど）ごとに試験を行う。
- 等温ジャケットの上部は、試料分析の際にも、空チューブ試験の際と同じ位置になければならない。
- ブランクチューブから得られたフリースペースの体積を、試料によって置換された体積分補正する。
* 微細孔におけるヘリウム保持の影響に関する追加情報については、アプリケーション・ノートNo.105を参照のこと。
ブランクチューブ分析を行うには、以下のものが必要です：
- 清潔なサンプルチューブ
- シールフリット
- 等温ジャケット
- デフォルトのサンプル質量1グラム
ブランクチューブの分析は約 4 時間で完了するはずである。装置取扱説明書に記載されているデュワーへの充填に関する通常の推奨事項に従うことが重要です。デュワーを満たし過ぎると、予測できないフリースペースの誤差が生じます。
- シールフリットと等温ジャケットを取り付けた清潔なサンプルチューブを装着する。フィラーロッドは使用しないこと*。その後、分析ポートでサンプルチューブを250 °Cで1時間脱ガスする。
- サンプルファイルを作成し、以下のパラメータを指定する：
| 準備 | 迅速な避難 避難時間：0.1時間。 |
| フリースペース | 測定 避難のための下部デュワー 避難時間0.1時間 |
| PoとT | これらの値から分析槽温度を算出する。 測定間隔：120分。 |
| 投薬 | 最大容量増分 3 cm3/g 絶対圧許容誤差 5 mmHg 相対圧許容誤差 5% 低圧増分用量 3 cm3/g 平衡化遅延：最小 0 時間、最大 999 時間。 |
| 平衡化 | 平衡化インターバル：10秒 |
| 埋め戻し | 分析の開始時と終了時の埋め戻しサンプル；埋め戻し用窒素 ガス。 |
| 圧力テーブル | 0.95p/poのシングルポイント。 |
* フィラーロッドは圧力測定を妨害し、微小孔データの質を制限します。低圧（相対圧10-3以下）では、熱蒸散が大きく影響します。熱蒸散により、試料（77 K）の圧力は変換器（約300 K）の圧力より大幅に低くなります。フィラロッドにより、真の圧力が適切に計算されません。
3.作成したサンプルファイル（ステップ2）を使用して、ブランクチューブ分析を実行します。図1はブランクチューブ分析の例です。
液体窒素や液体アルゴンなどの極低温浴を使用する場合は、吸着パラメーターとフリースペースの値を最適化することが重要です（ステップ4で説明）。
4.ブランクチューブ分析用のサンプルファイルで、[吸着特性]タブをクリックします。この窒素の例では、非イデアリティ係数を 6.2 * 10-5から 5.7 * 10-5 に約 10%下げます。これで等温線が図 2 のように線形化されます。この補正は、液体窒素温度（77 K）でない空のチューブの部分を補正するために使用されます。
- ブランク誤差をさらに最小化するために、0.95 P/P0（図2）の体積をコールドフリースペースに加えます。この例（図3）では、コールドフリースペースが測定値89.0455 cm3/gから最適化値89.712 cm3/gに増加します。ベースライン誤差は±0.02 cm3/g未満に減少しました。
6.試料の体積を補正するには、試料によって置換されたガス量を差し引く。計算は簡単で、ここではその導出について簡単に説明する。使用する浴温ごとに適切なフリースペースの値を使用し、すべての温度をケルビンで表記することを忘れないこと。
a.暖かい自由空間を計算する：
ここで：
Vws= 試料が存在する状態で計算された温自由空間（標準 cm3）
Vwm= 空のチューブで測定された温自由空間（標準 cm3）
ms= 分析される試料の質量（グラム）
ρs= 試料のおおよその真密度（グラム/cm3）
Tamb= 周囲温度（ケルビン）
Tstd= 標準温度（273.15 ケルビン）
b.冷たい自由空間を計算する：
ここで：
Vcs= 試料が存在する場合の計算冷間自由空間（標準 cm3）
Vcm= 空の管で測定した冷間自由空間（標準 cm3）
ms= 分析する試料の質量（グラム）
ρs= 試料のおおよその真密度（グラム/cm3）
Tbath= 浴温（ケルビン）
Tstd= 標準温度（273.15 K）
- 次の分析用のサンプルファイルで、「空き領域を入力」を選択し、計算された値を入力します。
フリースペースの計算例
試料は0.11gの活性炭で、密度は2.0000g/cm3である。室温は22 °Cまたは295.15 Kである。分析管は以前に窒素浴中で測定されている。温間および冷間の自由空間の測定値は、それぞれ28.3244および89.712 cm3 STP atm-1であった。分析は液体窒素温度77.15 Kの窒素で行う。
暖かいフリースペースは次のように計算される：
冷たい自由空間は次のように計算される：
