Metoda BET

Metoda BET w określaniu powierzchni właściwej ciał stałych

Metoda BET (Brunauera-Emmetta-Tellera) służy do pomiaru powierzchni właściwej ciał stałych, takich jak adsorbenty, poprzez analizę izoterm adsorpcji, zazwyczaj azotu w temperaturze 77–78 K.

Równanie BET

Klasyczna forma liniowa równania BET jest wyrażona jako:

$\backslash frac\{x\}\{a(1-x)\}\; =\; \backslash frac\{1\}\{a\_m\; C\}\; +\; \backslash frac\{(C-1)\}\{a\_m\; C\}\; x.$

Gdzie:

• $a$ – wartość adsorpcji,
• $x\; =\; p/p\_s$ – ciśnienie względne,
• $C$ – stała równowagi adsorpcji,
• $a\_m$ – pojemność monowarstwy adsorpcyjnej.

Dane adsorpcji przedstawia się w zakresie ciśnień względnych od 0,05 do 0,30. W przypadku nieliniowości odrzuca się punkty izotermy, aby uzyskać liniowość, zwykle w zakresie 0,1–0,25.

Obliczanie parametrów

Na podstawie dopasowanej linii prostej do danych doświadczalnych metodą najmniejszych kwadratów można określić wartości $a\_m$ oraz $C$. Jeżeli równanie prostej ma postać:

$y\_\{BET\}\; =\; m\; x\; +\; b,$

to można obliczyć:

• $C\; =\; \backslash frac\{m\}\{b\}\; +\; 1$,
• $a\_m\; =\; \backslash frac\{1\}\{m\; +\; b\}$.

Wartość pojemności monowarstwy $a\_m$ zazwyczaj zgadza się z wynikami uzyskiwanymi innymi metodami. W przypadku silnie niejednorodnych adsorbentów, stała równowagi $C$ może przyjmować wartości ujemne, co jest fizycznie bezsensowne i może być wynikiem niedopasowania modelu BET do rzeczywistych zjawisk adsorpcji.

Powierzchnia właściwa adsorbentu

Otrzymaną wartość pojemności monowarstwy przelicza się na powierzchnię właściwą, wykorzystując wartość powierzchni siadania cząsteczki azotu (σ = 0,162 nm²). Tę powierzchnię często nazywa się powierzchnią BET adsorbentu.

Dla adsorbentów mikroporowatych, takich jak węgle aktywne czy zeolity, bardziej odpowiednią metodą wyznaczania powierzchni właściwej jest często metoda Langmuira.