Metoda BET
Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Metoda BET – procedura określania powierzchni właściwej ciał stałych (np. adsorbentów) za pomocą analizy izoterm adsorpcji (najczęściej azotu w temperaturze 77–78 K) przy użyciu izotermy BET (izoterma Brunauera-Emmetta-Tellera), a właściwie określonej formy liniowej tego równania:
Klasyczna liniowa forma równania BET:
gdzie:
- – adsorpcja,
- – ciśnienie względne ( – ciśnienie pary nasyconej adsorbatu),
- – stała o charakterze stałej równowagi adsorpcji,
- – pojemność monowarstwy adsorpcyjnej.
W powyższym podstawiamy:
Dane adsorpcji przedstawia się we współrzędnych w zakresie ciśnień względnych od 0,05 do 0,30. Jeżeli stwierdza się znaczącą nieliniowość wówczas odrzucając kolejne punkty izotermy (od strony wysokich i od strony niskich ciśnień) ogranicza się stopniowo zakres ciśnień względnych aż do uzyskania liniowości, np. w zakresie ciśnień względnych 0,1–0,25.
Na podstawie parametrów linii prostej dopasowanej do danych doświadczalnych za pomocą metody najmniejszych kwadratów określa się wartość pojemności monowarstwy oraz stałej równowagi
Jeżeli równanie prostej będzie:
to wówczas na podstawie wartości parametrów dopasowania linii prostej i wyznacza się parametry i
- oraz
Z reguły parametr pojemności monowarstwy adsorpcyjnej, jest zgodny z innymi metodami (różnice rzadko przekraczają 20%). Wartość stałej równowagi adsorpcji wyznaczona tą metodą może mieć nawet wartość ujemną, co jest pozbawione sensu fizycznego i może być uważane za artefakt metody dopasowania. W rzeczywistości tego rodzaju rozbieżności mogą się pojawić w przypadku adsorbentów silnie niejednorodnych (heterogenicznych) lub mikroporowatych jako skutek niezgodności modelu izotermy BET oraz rzeczywistego zjawiska. Metoda BET nie jest w stanie prawidłowo opisać całego przebiegu izotermy adsorpcji dla takich danych, jednak prawidłowo oddaje przebieg izotermy w obszarze krytycznym dla wyznaczania a więc w obszarze gdzie zapełnione są już mikropory, a nie dochodzi jeszcze do zjawiska kondensacji kapilarnej.
Otrzymaną pojemność monowarstwy przelicza się na powierzchnię właściwą adsorbentu przy wykorzystaniu wartości tzw. powierzchni siadania cząsteczki azotu (σ = 0,162 nm²). Tak określoną powierzchnię właściwą często nazywa się też skrótowo powierzchnią BET adsorbentu.
W przypadku wyżej wspomnianych adsorbentów mikroporowatych (np. węgle aktywne czy zeolity) jako bardziej właściwą standardową metodę wyznaczania powierzchni właściwej uważa się często metodę wykorzystującą izotermę Langmuira.
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.