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表面积是特定对象表面占据的整个区域的量度。虽然用于计算理想三维形状的表面积的简单几何公式在高中数学课程中授课,但是测量由理想平滑的材料制成的现实世界的表面积是一个先进的 - 但重要的研究欧洲杯足球竞彩.
真实世界物体和材料的精确表面积测量在一些行业和研究领域非常重要,包括:欧洲杯足球竞彩
- 工业催化剂的开发与研究及其在化工生产中的应用
- 沸石矿物的研制及其在水净化中的应用
- 核废料处理及冷藏
- 金属有机框架(MOFS)的合成及其在碳捕获和药物递送中的应用
- 用于外科手术的人工骨发育
- 新的电池材料和技术欧洲杯足球竞彩
- 增材制造用金属粉末(3D打印)
什么是比表面积?
物体的比表面积被定义为每单位质量或体积的总实际表面积(包括与所有材料中发现的理想平滑度的偏差)。欧洲杯足球竞彩它以m的单位给出2/ kg或m2/ g,或m2/ m3.或者-1,这取决于它是用质量还是体积分别测量的。
固体的比表面积是一个可以提供材料属性信息的值,甚至可以区分被测材料的类型。测量这个值是理解元素与各种化学和物理刺激相互作用的方式的关键步骤,以及提供用于隔离材料和识别制造中的缺陷的独特物理信息。欧洲杯足球竞彩
如何测量表面积
最常用的表面积测量技术依赖于吸附在固体表面上的气体分子,并称为BET测量。BET测量依赖于Brunauer-Emmett-Teller(Bet)吸附理论1938年由美国化学家,化学工程师和美国物理学家提出:Stephen Brunauer,Paul Hugh Emmett和Edward Teller。
吸附—不要与吸附相混淆—是一种表面现象,气体、液体或溶解的固体分子(吸附剂)粘附在薄膜层中的固体表面(吸附质)上。像表面张力一样,吸附是由吸附质材料的表面能引起的——与内部体积相比,表面分子之间和分子间键之间的额外能量,它将材料密封在一个固体物体中。
在用于测量特定表面积的BET方法中,使用与固体材料不具有化学反应的气体来探测材料并提供所需的信息。作为吸附剂粘附在固体吸附物中的气体分子的数量通过气体压力,环境温度,气体种类和 - 重要的是 - 固体表面积的尺寸。控制其他因素 - 压力,温度和吸附气体 - 留下一个可测量的变量:表面积。
BET分析中最常用的吸附剂是氮(N2-BET分析),其在氮气沸腾温度下以液体形式(77 k)。虽然这是标准的BET分析方法,但是可以在它们各自的沸腾温度下使用其他吸附剂,以便测量不同温度和测量尺度的表面积。这些包括水,二氧化碳和氩气。
氪用于K-BET分析,例如,测量具有非常小缺陷或孔隙的材料的比表面积。欧洲杯足球竞彩这是由于与氮气分子相比,氪分子体积更小。
BET方法占主导地位
比表面积测量法广泛应用,特别是在科学和计量学(测量科学)中形成了许多标准测量的基础。欧洲杯线上买球BET方法是ISO 9277标准计算比表面积的基础。
参考和进一步阅读
布鲁诺尔,S.,埃米特,P.H.和特勒,E.(1938)。气体在多分子层中的吸附。美国化学学会杂志, 60 (2), pp.309 - 319。
ISO 9277:2010.(在线)ISO。可以在:https://www.iso.org/standard/44941.html.
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