BET(روش جذب سطحی)

یاد خدا آرامش دهنده دلهاست

(BET)

BET(روش جذب سطحی)یک روش استاندارد اندازه گیری سطح ویژه پودر هاست که بر مبنای جذب دما پایین گاز (تر شدن سطح یک پودر با یک گاز)استفاده می نماید.در اینجا عمدتا از گاز نیتروژن مایع استفاده میگردد گرچه ممکن است از برخی گازهای ممکن دیگر نیز استفاده کرد    

یاد خدا آرامش دهنده دلهاست

(BET)

BET(روش جذب سطحی)یک روش استاندارد اندازه گیری سطح ویژه پودر هاست که بر مبنای جذب دما پایین گاز (تر شدن سطح یک پودر با یک گاز)استفاده می نماید.در اینجا عمدتا از گاز نیتروژن مایع استفاده میگردد گرچه ممکن است از برخی گازهای ممکن دیگر نیز استفاده کرد            

خلاصه ای از بیشینه تئوری::::

تئوریBETدر اصل توسطS.BRUNAUER*P.H.EMMETT AND.E.TELLERشرح داده شد.اندازگیری سطح ویژه بوسیله تئوریBETبر پایه آثار جذب فیزیکی گاز برر روی سطوح خارجی و داخلی مواد متخلخل پایه گذاری شده مانند یک ماده که احاطه  شده بوسیله یک گاز در حال تعادل در دمای مشخص Tنسبت فشار بخار وp/p0

مقدار جذب گاز به فشار بخار و مجموع سطوح داخلی و خارجی ماده بستگی دارد ارتباط بین فشار بخار و مقدار گاز جذب شده در دمای ثابت جذب همدما نامیده میشود

مراحل آزمایش:::::

برا انجام آزمایش ابتدا پودر مورد نظر از طریق گرمایش در خلاء گاز زدایی و آلودگی زدایی میشود سپس سطح تمیز ذرات پودر درمجاورت گازی با فشار معین قرار میگیرد و میزان گاز جذب شده بر سطح اندازه گیری میشود. جذب سطحی گاز به مفهوم جدا شدن بخشی از حجم گاز هنگام وارد شدن یک جامد به آن است در فشار های پایین  گاز لایه ای غیر کاملا از ملکول ها بر سطح پودر تشکیل میدهداما در عین حال با افزایش فشار لایه ای به ضخامت چندین ملکول بر سطح جامد تشکیل میشود حجم گازی که بر سطح واحد جرم پودر جذب میشود وابسته به فشار گاز .دمای مطلق. نوع گاز. جنس جامد(پودر)دارد وقتی گاز در دمایی کمتر از دمای بحرانی آن بر سطح جامد جذب شود متداول است که بستگی میزان جذب گاز به فشار را بر حسب فشار نسبی p/pبیان کنند که در آن pفشار اشباع گاز جذب شونده است ودر مراجع مختلف در دسترس میباشد

بدین ترتیب منحنی های تک دمای (ایزوترم)جذب از طریق اندازه گیری حجم گاز جذب شده بر واحد جرم(گرم)ماده نسبت به فشار نسبس تریم میشوند .تا کنون دهها هزار منحنی ایزوترم جذب با استفاده از گاز های مختلف و برای انواع جامدات به دست آمده است یک نمونه آن در شکل ملاحظه میشود

نقطه فرضیBدر جایی است گه بر روی پودر یک لایه کامل تشکیل شده است.در زیر این مقدار فشار جذب تقریبا بصورت خطی با افزایش فشار افزایش مییابد که در این صورت رابطه زیر برقرار خواهد بودکه توسطBETبه دست امده است

که در آن Xmحجم گاز لازم در جایی است که بر روی پودر یک لایه کامل تشکیل شده است (ظرفیت گاز)xمقدار گاز جذب شده در فشار pوcیک ثابت جذب وابسته به آنتالپی است جذب است.برمبنای حجمی از گاز که این شرایط را ایجاد میکند تعداد ملکولهای گاز مورد نیاز بر واحد جرم جامدرا میتوان محاسبه کرد دراین روش نکته اساسی در دقت اندازه گیری تعیین شرایطی  است که در آن لایه ای به ضخامت دقیقا یک ملکول بر سطح پودر تشکیل شود .زیرا در این صورت با این فرض کههر ملکول سطح ثابتی را اشغال کند سطح ویژه جامد را  به صورت حاصلضرب سطح اشغال شده توسط هر ملوکول و تعداد ملکولها میتوان محاسبه نمود رابطه فوق برایP/P0=0.05-0.3صادق است که آن را بصورت  تابع خطی کلی میتوان نوشت. در این صورت Xm=(A+B)-1که Aضریب زاویه و B عرض از مبداء معادله فوق است میزان گاز جذب شده در فشار از طریق افزایش وزن پودر .کاهش فشار(مطلق یا جزیی)نیتروژن یا تغییر رسانایی گاز میتوان محاسبه کرد . به این طریق داده ها بر روی یک نمودار ترسیم و به کمک محاسبه حداقل میانگین مربعات خط بهترین شیب ترسیم و شیب و عرض از مبدا محاسبه میشوند

عوامل ایجاد خطا در تستBET

در روشBETالبته چند منشا خطا وجود دارد .البته آنکه تعیین دقیق نقطه B غیر ممکن است ومحل انتخاب نقطه میتواند خطایی را در محاسبه وارد کند.از این رو در سالهای اخیر بررسیهای تئوریک و تجربی فراوانی برای استخراج صحیح داده های جذب صورت گرفته است و روابطی برای شرایط تحقق تک لایه کامل استخراج شده است منشاءخطای دوم آنست که سطوح ذررات از لحاظ انرژی سطحی یکنواخت نیست. از جمله برروی مرزدانه ها و انتهای ترکها نقاط دارای میزان انرژی سطحی و جذب بیشترند در حالیکه سطوح معمول دانه های پودر دارای انرژی سطحی کمتری میباشند. از این رو قبل از آنکه یک لایه کامل سطح دانه های پودر زا بپوشاند ممکن است بر روی مرزدانه ها و انتهای ترکها چندین لایه تشکیل شود  از سوی دیگر ممکن است نهایتا نیز برخی نقاط پودر همچنان برهنه بمانند این عوامل  عامل ایجاد خطا هستند اما بررسیها نشان میدهد که میزان جذب غیرعادیدر مقایسه با مساحت کل پودر کوچک است و خطای ایجاد شده حداکثر در حد چند درصد است اساسا نتایج تست های BETبار ها به کمک تست های دیگر مورد تایید قرار گرفته است از این رو و این روش استاندارد برای مقایسه نتایج سایر روشهاست در حقیقت صرفا چند روش استاندارد شناخته شده  برای مشخصه یابی پودر ها وجود دارد کهBETیکی از آنهاست