D4 Área de Superfície: Método BET

Tópico

A adsorção de nitrogênio na superfície dessas nanopartículas, em temperaturas criogênicas e pressão crescente, é o que este modelo mede. A equação de BET, em sua forma linearizada, ajusta-se a essa mesma adsorção de nitrogênio medida em uma faixa de pressões relativas. Essa equação de BET descreve como o nitrogênio se adsorve inicialmente, formando uma única camada completa nessa superfície — a monocamada — e, em seguida, continua a se adsorver em camadas adicionais acima dessa primeira monocamada à medida que a pressão relativa continua a aumentar. O fato de essa adsorção de nitrogênio medida se ajustar bem a essa forma linearizada da equação de BET, dentro da faixa de pressões relativas em que essa forma linearizada é válida, permite extrair, de forma confiável, desse ajuste, a quantidade exata de nitrogênio correspondente a essa monocamada completa.

Portanto, este modelo, com sua adsorção de nitrogênio e a equação de BET, permite que o volume da monocamada extraído do ajuste determine diretamente a área superficial específica dessas nanopartículas. Sabendo quanto espaço cada molécula de nitrogênio adsorvida ocupa e quantas moléculas de nitrogênio são necessárias para completar essa monocamada em toda a amostra, este modelo calcula a área total coberta pela monocamada em relação à massa da amostra. Um volume de monocamada maior resulta em uma área superficial específica maior. O fato de essa área superficial específica, medida aqui diretamente por adsorção de gás, coincidir com a área prevista por outro modelo deste conjunto — aquele que descreve a relação superfície/volume dessas nanopartículas — a partir de seu tamanho, faz deste modelo uma verificação experimental direta dessa mesma relação superfície/volume.

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