蒸汽壓分析儀（VPA）通過克努森滲出法測試固體、液體及油類的蒸汽壓。蒸汽壓是材料中一個重要的理化特性，其定義為與材料的原始態(tài)處于平衡狀態(tài)時的蒸汽量。所有的材料可以通過升華（固-氣）或蒸發(fā)（液-氣）得到其蒸汽狀態(tài)。材料處于熱力學(xué)平衡態(tài)下的蒸汽壓是材料的基本特性，僅與溫度有關(guān)。

對于許多材料包括殺蟲劑和藥物樣品，亟需得知其蒸汽壓信息，從而能夠避毒性化合物在環(huán)境中的積累。蒸汽壓與固/液材料初始情況下Gibbs自由能直接相關(guān)。

材料的蒸汽壓需要登記在EPA（美國環(huán)境保護協(xié)議）或者EC（歐盟）中。此處使用的克努森滲出法是由經(jīng)濟合作與發(fā)展組織所倡導(dǎo)的，并在其《Vapor Pressure OECD/OCDE Guideline》第104條中列出。

克努森滲出法

克努森滲出法是一種動態(tài)比重技術(shù)，其基于在已知的壓力下計算蒸汽分子通過一個已知直徑的孔洞進入克努森池的真空中的逸出速率而得出。經(jīng)過孔洞的質(zhì)量流失率由在VPA系統(tǒng)中的SMS公司超級天平測出。通常，在20到400℃的溫度范圍內(nèi)可研究1到100mg的樣品質(zhì)量變化。

常規(guī)實驗中，樣品放置于鈦金屬制造的帶有已知面積孔的克努森池中，然后加熱到實驗溫度下。質(zhì)量流失率與凝聚態(tài)的蒸汽壓P有關(guān)，如克努森方程所示（方程1），其中dm/dt表示在克努森池中質(zhì)量隨時間的流失率，M為樣品摩爾質(zhì)量（mol/g）,R為氣體常數(shù)，A表示面積，T為溫度。

(1)

dm/dt是在一段時間內(nèi)對實驗中質(zhì)量數(shù)據(jù)的小平方回歸擬合得到的斜率值。采用方程1，dm/dt可用來計算蒸汽壓。在不同的溫度下測試一系列蒸汽壓，可以用來測試克勞修斯-克拉佩龍方程（方程2）中的常數(shù)A和B，從而計算出蒸發(fā)焓ΔH，或者升華熱。

(2)

克努森池

克努森池示意圖

實驗數(shù)據(jù)

圖1 25℃下時聯(lián)苯菊酯的蒸汽壓太低而無法測試，但可以從DVS Vaccum 得到的65℃的數(shù)據(jù)推導(dǎo)出。

圖4 的蒸汽壓和溫度穩(wěn)定性研究，F(xiàn)orm Ⅱ型的蒸汽壓更低，顯示其更穩(wěn)定

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