Khái niệm:
Diện tích bề mặt riêng có nhiều ý nghĩa khác nhau với vật liệu rắn xốp và không xốp. Với vật liệu rắn xốp thì bề mặt riêng là tổng diện tích bên ngoài vật liệu và tổng diện tích mặt trong của các lỗ xốp. Và tổng diện tích mặt trong luôn lớn hơn rất nhiều so với tổng diện tích bên ngoài.
Phương pháp phổ biến để xác định diện tích bề mặt riêng của một vật liệu rắn là đo mức độ hấp phụ của Nitơ hoặc một số khí khác có khả năng thâm nhập vào tất cả các mao quản và tính toán diện tích bề mặt riêng dựa vào đường đẳng nhiệt hấp phụ.
Nguyên tắc:
Trong đó:
- Va: số mol khí bị hấp phụ ở áp suất Pa, (mol/g). - C: hằng số BET
- Vm: thể tích cần thiết để hình thành đơn lớp hấp phụ trên bề mặt, mol/g - P: áp suất khí, mmHg
- P0: áp suất hơi bão hòa của chất bị hấp phụ tại nhiệt độ đã cho, mmHg Có thể xây dựng được đồ thị biểu diễn mối liên hệ V P
a(P0 - P) và P/P0, đó là một đường thẳng trong khoảng P/P0 = 0,0 – 0,3. Dựa vào hệ số góc và điểm cắt trục tung của đường thẳng biểu diễn mối liên hệ giữa V P
a(P0 - P) và P/P0 xác định được Vm và từ đó tính được diện tích bề mặt riêng (m2/g) theo công thức:
Sr = 10-20N. Am. Vm/M (m2/g) Trong đó:
- Sr: diện tích bề mặt riêng.
- Am: diện tích của một phân tử chất bị hấp phụ. - N: số Avogadro (molecules/mol).
- Vm: Thể tích chất hấp phụ đơn lớp trên bề mặt 1 gam xúc tác (g/g). Thực nghiệm:
Phương pháp được thực hiện bằng máy Micromerictics ASAP 2010 tại phòng thí nghiệm công nghệ Lọc hóa dầu và Vật liệu xúc tác hấp phụ, trường Đại học Bách khoa Hà Nội.