氣溶膠吸附法主要采用毛細(xì)聚結(jié)現(xiàn)象和體積等效替代原理，在假定孔體為圓柱形管狀的前提下，建立毛細(xì)聚結(jié)模型，從而估算巖石孔徑分布特征和孔徑體積。
測(cè)定了在不同壓力條件下(壓強(qiáng)P與飽和壓P0)樣品的凝結(jié)氣量，繪制了等溫吸附和脫附曲線(xiàn)，用不同的理論方法可以得到孔徑和孔徑分布曲線(xiàn)。
根據(jù)孔徑測(cè)量范圍的不同，氣體吸附法可分為氮?dú)馕椒ê投趸嘉椒ǎ罢咧饕糜?~50nm的中孔檢測(cè)，而后者則主要用于100nm以下的微孔檢測(cè)，因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)條件下，二氧化碳的擴(kuò)散速度較慢，更容易達(dá)到飽和吸附，因此，主要用于2nm以下的微孔結(jié)構(gòu)檢測(cè)。
根據(jù)不同的研究目的，設(shè)計(jì)了兩組泥頁(yè)巖孔隙結(jié)構(gòu)試驗(yàn)，一組用氮?dú)馕椒▽?duì)隊(duì)長(zhǎng)7和長(zhǎng)9共14個(gè)全巖樣進(jìn)行了全孔結(jié)構(gòu)試驗(yàn)，并與泥頁(yè)巖礦物成分分析、熱解和吸附能力試驗(yàn)等相結(jié)合。
主要測(cè)試了中孔-大孔(1.74~300nm)的微孔比表面和孔結(jié)構(gòu)參數(shù)。另外一組樣品還與壓汞試驗(yàn)相配合，從頁(yè)巖中分離出粉砂巖紋層，將粉砂質(zhì)紋層和頁(yè)巖壓碎成粒度小于250微米的巖石粉末，并在80℃溫度下烘干和脫氣，然后分別用氮?dú)馕椒ê投趸嘉椒▽?duì)粉砂巖紋層和純頁(yè)巖層進(jìn)行孔隙結(jié)構(gòu)試驗(yàn)。
吸氮方法主要測(cè)定中孔-大孔(3.0~109.8nm)的比表面積和孔徑分布特點(diǎn)；吸二氧化碳方法主要測(cè)定微孔(0.3~1.5nm)的比表面積和孔徑分布特點(diǎn)。本試驗(yàn)由北京市物理化學(xué)分析測(cè)試進(jìn)行，使用美國(guó)康塔公司研制的比表面積與孔隙度分析儀。
根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T21650.1-2008對(duì)氮?dú)夂投趸歼M(jìn)行等溫吸附與脫附曲線(xiàn)測(cè)試與分析。用氦氣置換法真密度儀對(duì)孔徑分布進(jìn)行了特征性的定量研究，并對(duì)孔隙度進(jìn)行了測(cè)試。同時(shí)進(jìn)行了巖石框架密度的測(cè)定。
頁(yè)巖氣吸附氣的原始吸附和脫附數(shù)據(jù)分析中，比表面積和孔徑分布解釋需要選擇合適的理淪模型。當(dāng)前較為成熟的中孔比表面積分析模型是多點(diǎn)BET吸附比表面積解釋模型，通過(guò)建立吸附容量V與單層飽和吸附量Vm之間的關(guān)系，分析單層P/P0在0.05~0.35范圍內(nèi)的比表面積。
但由于單層吸附在微孔中的發(fā)生頻率較高，采用單層吸附法推出的朗默爾比表面積值更適合。中孔表面積采用了BET吸附模型，而微孔表面積采用了Langmuier比表面積解釋模型。
對(duì)吸氮試驗(yàn)的孔徑分布結(jié)果，用中孔分析中常用的BJH孔徑分布計(jì)算模型進(jìn)行了解釋?zhuān)蠢肒elvin方程建立相對(duì)壓力與孔徑的關(guān)系。理論和實(shí)踐證明，用吸附曲線(xiàn)解釋吸附試驗(yàn)孔徑分布是可行的，并通過(guò)對(duì)各試樣的分析表明，該方法能有效地解決吸附曲線(xiàn)解釋中的孔徑分布問(wèn)題，且在4nm時(shí)解釋結(jié)果出現(xiàn)了異常峰，該峰不是其真實(shí)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的反映，而是受大孔、中孔、微孔并存的復(fù)合孔隙網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的影響，利用吸附曲線(xiàn)建立的孔徑分布模型可以消除這種假象，提高解釋精度。
