Удельная поверхность и методы ее определения

Удельная поверхность – это межфазная поверхность S1,2, приходящаяся на единицу ее массы (m):

(1.6)

Удельная поверхность, определяемая уравнением 6, равна поверхности всех частиц, содержащихся в 1 кг дисперсной фазы и имеет размерность м²/г. Для сферических частиц с радиусом r:

(м²/г)

где m, ρ и d – соответственно масса, плотность и диаметр частиц дисперсной фазы.

Иногда удельную поверхность выражают путем отношения поверхности частиц к суммарному объему этих частиц:

(1.7)

Удельная поверхность, определяемая уравнением 7, равна поверхности всех частиц, содержащихся в 1 м³ дисперсной фазы, и имеет размерность м-1. Тогда для сферических частиц с радиусом r:

(м-1) (1.8)

где V – объем частицы дисперсной фазы; m, и d – соответственно масса, плотность и диаметр частиц дисперсной фазы.

Измерение удельной поверхности дисперсных и пористых твердых тел – адсорбентов, катализаторов, наполнителей, различных строительных и технологических материалов, является необходимым элементов научных исследований и средством производственного контроля в соответствующих технологических процессах. Среди многих методов определения удельной поверхности твердых тел, основанных на измерении скорости растворения, адсорбции из растворов, теплот смачивания, скорости седиментации, а также электронно-микроскопического рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами, которые дают сравнительно надежные данные о поверхности твердых тел, особое место занимают методы газовой адсорбции. Они являются наиболее универсальными, поскольку дают возможность измерять поверхность самых разнообразных порошкообразных и пористых тел практически любой дисперсности и любой химической природы. Из адсорбционных методов определения поверхности твердых тел, наибольшее значение получил метод тепловой десорбции азота (или аргона), в котором количество адсорбированного вещества измеряется по количеству адсорбата, выделенному в поток газа-носителя с поверхности адсорбента при его нагревании.