Ce este suprafața specifică?

Suprafața specifică este o măsură a unui obiect solid. El compară suprafața obiectului fie cu masa sa și este deosebit de relevant în materiale precum solul sau cu materiale care teoretic sunt o suprafață netedă, dar de fapt au defecte, cum ar fi zgârieturile. Există mai multe tehnici de măsurare, care pot produce rezultate diferite, fiecare metodă fiind potrivită pentru anumite tipuri de material.

Din punct de vedere matematic, acesta este un concept foarte simplu. De exemplu, un cub de 4 inci (10 cm) are o suprafață totală de 6 x 4 inchi x 4 inci, ceea ce este egal cu 96 de inci pătrați (660 de centimetri pătrați). Dacă cubul are o masă de 7 uncii (aproximativ 200 g), suprafața specifică este de 13.7 inci pătrați pe uncie (aproximativ 3.3 centimetri pătrați per gram).

Această formulă poate fi folosită și pentru a măsura deficiențe și inconsecvențe. De exemplu, un set de zaruri va avea o suprafață și o masă ușor diferite față de un cub pur din cauza gropițelor care indică numerele. Dacă acest lucru duce la o suprafață specifică mai mare sau mai mică, depinde de dimensiunea și adâncimea gropițelor. În teorie, toate zarurile vor avea aceeași suprafață specifică unele cu altele, dar pot exista variații dacă nu sunt făcute în mod consecvent. Acest concept se poate aplica la o scară mult mai fină, de exemplu în cazul zgârieturilor pe o bucată de metal altfel netedă.

Există trei moduri principale de măsurare a unei suprafețe specifice. Primul este prin adsorbție, care este locul în care particulele unui gaz, lichid sau solid dizolvat se lipesc de materialul măsurat; un exemplu comun al procesului este atunci când umiditatea este „absorbită” de gelul de silice. O formulă complexă cunoscută sub numele de ecuația BET poate calcula suprafața utilizând datele observate în timpul acestui proces. Cu toate acestea, rezultatul variază în funcție de ce material este utilizat în adsorbție.

O măsură mai simplă, cea mai potrivită pentru materiale precum solul, este distribuția particulelor. Aceasta implică utilizarea unei varietăți de metode pentru a sorta particulele individuale ale materialului după dimensiune. Acest lucru se poate face la fel de simplu ca folosind o gamă de dimensiuni sau într-un mod la fel de complicat ca și utilizarea fasciculelor laser.

A treia metodă este utilizată pentru materialele sub formă de pulbere. Aceasta implică forțarea unui gaz, cum ar fi aerul, printr-un pat de pulbere și măsurarea rezistenței cauzate de particule. O utilizare comună a acestei metode este în evaluarea calității cimentului sub formă de pulbere, ideea fiind că suprafața specifică va influența cât de repede se întărește.