공극도분포

요약 다공체(多孔體)의 세공(細孔)조직에 있는 공경(孔徑)의 분포로서, 기체흡착법, 수은압입법이 널리 이용되며, 물의 모세관 상승, 역확산의 기체 투과, X선 소각산란 등의 방법들이 있다.

기체흡착법 및 수은압입법(水銀壓入法)이 공극도분포 측정법으로 가장 널리 이용된다. 다공체의 세공의 크기는 반지름이 제올라이트 0.2∼0.3 nm를 비롯하여, 생체막 ·셀로판 등은 수 nm, 격막용 세라믹스 수 nm, 거름종이의 수 μm에 이르기까지 다양하며, 각각 어떤 범위의 분포를 가진다. 세공은 원통 모양이라고 가정하여 다루는 경우가 많다. 기체 특히 질소가스의 흡착과 응축을 이용하는 공극도분포 측정법은 세공반지름이 0.5∼35.0 nm인 비교적 작은 범위를 문제로 하는 경우에 흔히 이용된다. 흡착등온선에서 공극도분포를 산출하는 방법으로는 크랜스턴-인클리에 의한 방법이 가장 유명한데, 이 방법은 세공을 원통이라고 가정한다.

이 밖에 각종 방법이 제안되고 있는데, 예를 들면 BET법을 확립한 S.브루나워 등은 세공의 모양을 가정하지 않는 계산방법을 보고하였다. 수은을 압입하는 방법을 사용하면 반지름 1.5 nm∼100 μm범위의 공극도분포를 구할 수 있다. 수은이 들어갈 수 있는 세공반지름 r와 압력 p 사이에는 pr＝－2σ cos θ의 관계가 성립한다. σ는 수은의 표면장력, θ는 접촉각이다. 그 밖의 방법으로는 물의 모세관 상승을 이용하는 방법, 마찬가지로 물의 상승속도를 이용하는 방법, 역확산(逆擴散) 또는 포수시료(飽水試料)의 기체투과에 의한 방법, X선 소각산란(小角散亂)에 의한 방법 등이 있다. 또 광학현미경 ·전자현미경 등에 의한 직접관찰도 행하여진다.