隙率可分為兩種:多孔介質內相互連通的微小空隙的總體積與該多孔介質的外表體積的比值稱為有效孔隙率,以φ_e表示;多孔介質內相通的和不相通的所有微小空隙的總體積與該多孔介質的外表體積的比值稱為絕對孔隙率或總孔隙率,以φ_T表示。所謂孔隙率通常是指有效孔隙率,但書寫方便,一般直接以φ表示。
孔隙率與多孔介質固體顆粒的形狀、結構和排列有關。在常見的非生物多孔介質中,鞍形填料和玻璃纖維的孔隙率最大,達到83%~93%;煤、混凝土、石灰石和白雲石等的孔隙率最小可低至2%~4%,地下砂岩的孔隙率大多為12%~34%,土壤的孔隙率為43%~54%,磚的孔隙率為12%~34%,皮革的孔隙率為56%~59%,均屬中等數值;動物的腎、肺、肝等臟器的血管系統的孔隙率亦為中等數值。
孔隙率是影響多孔介質內流體傳輸效能的重要引數。
煤的孔隙特性與煤化程度、地質破壞程度和地應力性質及其大小等因素密切相關。由於這些因素的不同,各礦煤層的孔隙率可在較大的範圍內變化。
①孔隙率與煤化程度的關係:從長焰煤開始,隨著煤化程度的加深(揮發分減小)煤的總孔隙體積逐漸減少,到焦、瘦煤時達到最低值,而後隨煤化程度的加深,總孔隙體積又逐漸增加,至無煙煤時達到最大值。然而,煤中的微孔體積隨著煤化程度的增加是一直增長的。
②孔隙率與煤的破壞程度的關係:大孔決定於強烈地質構造破壞煤的破壞面,因此煤的破壞越嚴重,其滲透容積越高,即孔隙率越大。
③孔隙率與地應力的關係:壓性的地應力(壓應力)可使滲透容積縮小,壓應力越高,滲透容積縮小越多,即孔隙率減小越多;張性地應力(壓應力)可使裂隙張開,使滲透容積增大,張應力越高,滲透容積增長越多,即孔隙率增加越多。卸壓(地應力減小)作用可使煤巖的滲透容積增大,即孔隙率增高;增壓(地應力增高)作用可使煤巖受到壓縮,滲透容積減小即孔隙率降低。試驗表明地應力並不減少煤的吸附體積,或減少得不多(因大孔及可見孔的表面積減少),因此地應力對煤的吸附性影響很小。
在催化劑領域中,也有孔隙率的概念。對催化劑的製備、催化劑的活性、穩定性及反應選擇性有較大的影響。催化劑孔隙率受載體材料、製備技術、活性組分的負載量等因素影響。測量催化劑孔隙率常用低溫氮氣吸附-脫附法(BET)進行,可以測量催化劑的總比表面積、不同大小孔徑的分佈等。正是BET技術使催化劑的研究步入科學定量化的軌道。
隙率可分為兩種:多孔介質內相互連通的微小空隙的總體積與該多孔介質的外表體積的比值稱為有效孔隙率,以φ_e表示;多孔介質內相通的和不相通的所有微小空隙的總體積與該多孔介質的外表體積的比值稱為絕對孔隙率或總孔隙率,以φ_T表示。所謂孔隙率通常是指有效孔隙率,但書寫方便,一般直接以φ表示。
孔隙率與多孔介質固體顆粒的形狀、結構和排列有關。在常見的非生物多孔介質中,鞍形填料和玻璃纖維的孔隙率最大,達到83%~93%;煤、混凝土、石灰石和白雲石等的孔隙率最小可低至2%~4%,地下砂岩的孔隙率大多為12%~34%,土壤的孔隙率為43%~54%,磚的孔隙率為12%~34%,皮革的孔隙率為56%~59%,均屬中等數值;動物的腎、肺、肝等臟器的血管系統的孔隙率亦為中等數值。
孔隙率是影響多孔介質內流體傳輸效能的重要引數。
煤的孔隙特性與煤化程度、地質破壞程度和地應力性質及其大小等因素密切相關。由於這些因素的不同,各礦煤層的孔隙率可在較大的範圍內變化。
①孔隙率與煤化程度的關係:從長焰煤開始,隨著煤化程度的加深(揮發分減小)煤的總孔隙體積逐漸減少,到焦、瘦煤時達到最低值,而後隨煤化程度的加深,總孔隙體積又逐漸增加,至無煙煤時達到最大值。然而,煤中的微孔體積隨著煤化程度的增加是一直增長的。
②孔隙率與煤的破壞程度的關係:大孔決定於強烈地質構造破壞煤的破壞面,因此煤的破壞越嚴重,其滲透容積越高,即孔隙率越大。
③孔隙率與地應力的關係:壓性的地應力(壓應力)可使滲透容積縮小,壓應力越高,滲透容積縮小越多,即孔隙率減小越多;張性地應力(壓應力)可使裂隙張開,使滲透容積增大,張應力越高,滲透容積增長越多,即孔隙率增加越多。卸壓(地應力減小)作用可使煤巖的滲透容積增大,即孔隙率增高;增壓(地應力增高)作用可使煤巖受到壓縮,滲透容積減小即孔隙率降低。試驗表明地應力並不減少煤的吸附體積,或減少得不多(因大孔及可見孔的表面積減少),因此地應力對煤的吸附性影響很小。
在催化劑領域中,也有孔隙率的概念。對催化劑的製備、催化劑的活性、穩定性及反應選擇性有較大的影響。催化劑孔隙率受載體材料、製備技術、活性組分的負載量等因素影響。測量催化劑孔隙率常用低溫氮氣吸附-脫附法(BET)進行,可以測量催化劑的總比表面積、不同大小孔徑的分佈等。正是BET技術使催化劑的研究步入科學定量化的軌道。