大多數金屬氧化物以及由它們組成的複合氧化物,都具有酸性或者鹼性,有時甚至同時具有這兩種性質。按照酸鹼的定義固體酸可以分成兩類。一類是能給出質子的物質叫Bronsted酸,簡稱為B酸;另一類是能接受電子對的物質叫Lewis酸,簡稱為L酸。在固體催化劑的表面上,酸中心的分布是不均勻的,這是由於其表面上能量分布的不均勻性造成的。催化劑表面酸分布是指其表面酸濃度隨酸強度變化的情況。以每克催化劑樣品上酸量來表示酸濃度(即酸中心的數目)。在不同酸強度下酸的總量稱為總酸量。固體表面酸性質就包括以上所述的酸類型、酸強度和酸量。
固體酸的類型可以通過吡啶吸附的紅外光譜來測定。酸強度和酸濃度可以通過Hammett指示劑法來測定,但該方法所測定的是B酸和L酸的總結果。
以B代表鹼性的Hammett指示劑,當它吸附在催化劑的表面上時,與表面上的H+發生相互作用生成相應的共軛酸BH+:
B + H+ ==== BH+
將固體酸粉末樣品懸浮於非水惰性液體中,藉助於指示劑用鹼進行滴定。滴定所用的鹼必須是比指示劑更強的鹼,通常採用 值約為+10的正丁胺。加入的鹼首先吸附在最強的酸性位上,並且最終從固體上取代指示劑分子。本實驗用標準正丁胺-環己烷溶液滴定固體酸,從而求出酸量。當某指示劑( )吸附在固體酸上變成酸型色時,使指示劑恢復到鹼型色所需的正丁胺的滴定度,即為固體酸表面上酸中心數目的度量。用這種方法測定的酸量,實際上是具有酸強度 的那些酸中心的量。若以不同 值的指示劑,用標準正丁胺-環己烷溶液滴定,就可以得到不同酸強度範圍下的酸量,就將得到各H0下的酸量即酸分布