孔的分類：
    1、按是否與外界連通，孔可以分為開孔和閉孔。其中與外界連通的空腔和孔道稱為開孔，不與外界連通的稱為閉孔。開孔與閉孔的產(chǎn)生和形態(tài)可在材料制備或處理過程中根據(jù)需要進(jìn)行工藝調(diào)整來(lái)控制。
    2、按照孔隙直徑大小分類：大孔、中孔（介孔）、微孔。
    這是根據(jù)國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)（International Union of Pure and Applied Chemistry ）(IUPAC) 根據(jù)孔隙直徑大小而區(qū)分的。
    大孔（φ≥50nm或500nm）；
    中孔（2nm或20nm≤φ≤50nm或500）。中孔又稱過渡孔，沒有中孔或小孔的劃分，統(tǒng)稱中孔或介孔；
    微孔（φ≤2nm或20nm）；
    3、按照孔的幾何形狀分類：墨水瓶孔、楔形孔、柱狀孔等。

問：什么是孔？孔的分類？為什么材料的孔形態(tài)越復(fù)雜，孔隙越發(fā)達(dá)，其對(duì)氣體的吸附作用就會(huì)越強(qiáng)？

答：要回答這個(gè)問題，首先要對(duì)孔進(jìn)行定義及分類。

    什么是孔？
    在我們生產(chǎn)生活和科學(xué)研究中能夠接觸到各種材料，其中除了鋼鐵、玻璃等少數(shù)密實(shí)材料外，絕大多數(shù)材料在內(nèi)部都有一些孔道存在，這些孔道在不同的學(xué)科上有不同的叫法，所代表的意義也不一樣。

    在多孔材料的研究中，孔指的是材料中的開孔和閉孔。其中，與外界連通的空腔和孔道稱為開孔，不與外界連通的稱為閉孔。與之相關(guān)聯(lián)的概念如：孔徑、孔容、孔分布、孔體積等，這些孔占據(jù)的的體積可能比材料的物質(zhì)組成本身還要大，形態(tài)各異，直徑也各不相同。這些孔的喉道的大小、分布的不同及各種各樣的幾何形狀，使得材料的物理性質(zhì)各不相同，從而產(chǎn)生了不同的用處，對(duì)于其制備及處理的研究非常重要，是現(xiàn)在熱門的研究?jī)?nèi)容。
 
    孔隙越發(fā)達(dá)、孔形態(tài)越復(fù)雜，會(huì)使得材料內(nèi)部的比表面積越大。以活性炭舉例，通過KOH活化制備的竹活性炭，其比表面積Z大可以達(dá)到2752m2/g（《KOH活化制備高比表面積竹活性炭研究》湖州師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院 余梅芳、胡曉斌、王康城、尹暉），也就是說，1克活性炭所包含的比表面積，幾乎可以達(dá)到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)的面積。

    由于分子間引力（主要是范德華力）的存在，通過材料中的孔的氣體分子會(huì)被材料內(nèi)部孔表面的分子所吸引，即發(fā)生吸附。當(dāng)材料的比表面積越大，通過其孔的氣體與材料的接觸面積也就越大，能夠容納的氣體分子就會(huì)越多。而且當(dāng)孔形態(tài)比較復(fù)雜時(shí)，尤其是當(dāng)氣體分子直徑略小于材料的孔直徑時(shí)，氣體分子遇到孔表面的材料分子后非常難以跑出來(lái)，即不容易被脫附。在這種情況下，孔結(jié)構(gòu)越發(fā)達(dá)，孔形態(tài)越復(fù)雜，尤其是微孔比例大時(shí)，材料的比表面積越大，因此單位質(zhì)量的材料吸附的氣體的量就會(huì)越大，材料對(duì)氣體的吸附功能就越強(qiáng)。

一、核磁共振測(cè)定食品水分分布的原理

低場(chǎng)磁共振（NMR）技術(shù)可以用于非破壞性地測(cè)定食品中的水分分布。其原理基于食品中的水分分子和固體分子在磁場(chǎng)中的不同行為，即水分子和固體分子對(duì)磁場(chǎng)的響應(yīng)不同。

當(dāng)食品樣品放入核磁共振儀中時(shí)，樣品中的氫原子會(huì)受到外加磁場(chǎng)的影響，并產(chǎn)生共振信號(hào)。水分子中的氫原子（即水分子中的兩個(gè)氫原子）具有不同的磁共振頻率，因此可以通過測(cè)定氫原子的磁共振信號(hào)來(lái)確定水分子的存在和數(shù)量。

核磁共振蘑菇干燥過程水分遷移圖譜

利用核磁共振技術(shù)可以在食品樣品中制作磁共振圖像，該圖像可以顯示水分分布情況。通過分析這些圖像，可同時(shí)獲取樣品在時(shí)域和空間上的信息，可獲得樣品整體的不同狀態(tài)水分的弛豫時(shí)間分布及內(nèi)部任意層面的圖像，方便食品樣品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特性。

核磁共振蘑菇干燥過程水分遷移偽彩圖

二、核磁共振測(cè)定食品水分分布的方法的優(yōu)勢(shì)

1.非破壞性：核磁共振技術(shù)可以在不破壞食品樣品的情況下獲取水分分布信息，因此不會(huì)影響樣品的質(zhì)量和口感，也不需要對(duì)食品樣品進(jìn)行預(yù)處理。

2.精確性高：核磁共振技術(shù)可以精確測(cè)定食品中水分的分布情況和含量，相對(duì)于傳統(tǒng)的重量法和干燥法等方法，更加準(zhǔn)確。

3.高效性：核磁共振技術(shù)可以快速制作磁共振圖像，從而快速獲取食品樣品中水分分布信息，大大提高了分析效率。

4.可重復(fù)性好：核磁共振技術(shù)具有良好的可重復(fù)性，可以保證在不同的實(shí)驗(yàn)條件下獲得相似的結(jié)果。

核磁共振測(cè)定食品水分分布的方法廣泛應(yīng)用于食品中的水分含量測(cè)定、水分分布及流動(dòng)性變化情況研究，并與其食用品質(zhì)、加工貯藏特性間的進(jìn)行了相關(guān)性研究，可實(shí)現(xiàn)快速、動(dòng)態(tài)地預(yù)測(cè)和控制食品的質(zhì)量品質(zhì)。隨著國(guó)產(chǎn)化低場(chǎng)核磁共振設(shè)備日趨成熟和快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)同行使用儀器成本大大降低，低場(chǎng)核磁共振技術(shù)將在食品水分分析中起著越來(lái)越重要的作用。

推薦儀器：核磁共振成像分析儀NMI20-040V-I