Kaj je specifična površina?

Specifična površina je mera trdnega predmeta. Primerja površino predmeta z njegovo maso in je še posebej pomemben pri materialih, kot so tla, ali pri materialih, ki so teoretično gladka površina, vendar imajo dejansko napake, kot so praske. Obstaja več merilnih tehnik, ki lahko dajo različne rezultate, pri čemer je vsaka metoda primerna za določene vrste materiala.

Z matematičnega vidika je to zelo preprost koncept. Na primer, 4-palčna (10 cm) kocka ima skupno površino 6 x 4 inče x 4 palca, kar je enako 96 kvadratnih palcev (660 kvadratnih centimetrov). Če ima kocka maso 7 unč (približno 200 g), je specifična površina 13.7 kvadratnih palcev na unčo (približno 3.3 kvadratnih centimetrov na gram).

Ta formula se lahko uporablja tudi za merjenje pomanjkljivosti in nedoslednosti. Na primer, niz kock bo imel rahlo razliko površine in mase od čiste kocke zaradi vdolbinic, ki označujejo številke. Ali to vodi do večje ali manjše specifične površine, je odvisno od velikosti in globine vdolbinic. Teoretično bodo imele vse kocke enako specifično površino, vendar so lahko razlike, če niso narejene dosledno. Ta koncept se lahko uporablja v veliko manjšem obsegu, na primer pri praskah na sicer gladkem kosu kovine.

Obstajajo trije glavni načini merjenja specifične površine. Prvi je z adsorpcijo, pri kateri se delci plina, tekočine ali raztopljene trdne snovi prilepijo na material, ki se meri; pogost primer postopka je, ko silikagel “vpija” vlago. Kompleksna formula, znana kot enačba BET, lahko izračuna površino z uporabo podatkov, opaženih med tem postopkom. Vendar se rezultat razlikuje glede na to, kateri material se uporablja pri adsorpciji.

Preprostejši ukrep, ki je najbolj primeren za materiale, kot je tla, je porazdelitev delcev. To vključuje uporabo različnih metod za razvrščanje posameznih delcev materiala po velikosti. To je mogoče narediti tako preprosto kot z uporabo različnih velikosti ali na tako zapleten način, kot je uporaba laserskih žarkov.

Tretja metoda se uporablja za materiale v obliki prahu. Vključuje siljenje plina, kot je zrak, skozi plast prahu in merjenje upora, ki ga povzročajo delci. Ena pogosta uporaba te metode je pri ocenjevanju kakovosti cementa v prahu, pri čemer je ideja, da bo specifična površina vplivala na to, kako hitro se strdi.