BET 表面積計算機は、材料科学の分野、特に多孔質材料を扱う研究者やエンジニアにとって貴重なツールです。この計算機は、材料の表面へのガス分子の吸着を分析することで、材料の比表面積を推定します。比表面積は、材料の反応性や環境との相互作用に直接影響を与えるため、特に触媒、吸着プロセス、材料特性評価において重要な特性です。
この計算機は、ラングミュア吸着モデルを拡張したブルナウアー、エメット、テラー (BET) 理論を適用します。材料の表面に単分子層を形成するために必要なガスの量を計算することで、材料で利用可能な表面積を決定するのに役立ちます。この計算機を使用すると、実験データから材料の表面特性に関する意味のある洞察を簡単に得ることができます。
BET表面積計算式
BET 式は吸着等温線を記述するために使用され、比表面積は次の式を使用して計算されます。
どこ：
- S は比表面積であり、平方メートル/グラム (m²/g) で測定されます。
- Vm は、標準温度および圧力 (STP) で立方センチメートル (cc) 単位で測定される単層吸着ガス量です。
- Nはアボガドロ数で、6.022分子あたり10 × XNUMX²³分子です。 モル.
- A は単一の吸着分子の断面積であり、平方メートル (m²) で測定されます。
- M はサンプルの質量で、グラム (g) 単位で測定されます。
この式により、研究者は物質の表面に吸着されたガスの量に基づいて物質の比表面積を計算することができます。その結果は物質の特性に関する貴重な情報を提供し、触媒や吸着の研究など、さまざまな用途に重要です。
共通用語と変換表
BET 表面積計算機を使用するユーザーを支援するために、材料科学の計算で頻繁に使用される一般的な用語と変換の表を以下に示します。この表はクイック リファレンスとして機能し、手動で繰り返し計算する必要性が軽減されます。
| 契約期間 | シンボル | 値/変換 |
|---|---|---|
| アボガドロ数 | N | 6.022 × 10²³分子/モル |
| 単層ボリューム | Vm | STPでcc単位で測定 |
| 断面積 | A | 吸着分子に依存し、通常はm²単位 |
| サンプルの質量 | M | グラム（g）で測定 |
| 比表面積 | S | 結果（m²/g） |
| 標準温度 | - | 0°Cまたは273.15 K |
| 標準圧力 | - | 1気圧または101.325kPa |
この表は、重要なパラメータとその単位の簡潔な概要を提供し、ユーザーが BET 計算に関係するコンポーネントを理解し、正確な結果を保証するのに役立ちます。
BET表面積計算機の例
BET 表面積計算機がどのように機能するかを示す簡単な例を見てみましょう。
次のパラメータを持つ活性炭のサンプルがあるとします。
- 単層吸着ガス量（Vm）：STPで100cc
- 窒素の断面積（A）：0.162 nm²（1.62 × 10⁻¹⁸ m²）
- サンプルの質量（M）：0.5g
BET 式を使用する:
S = (Vm * N * A) / M
値を代入すると、次のようになります。
S = (100 * 6.022 × 10²³ * 1.62 × 10⁻¹⁸) / 0.5
S = 1.949 × 10² m²/g
したがって、活性炭サンプルの比表面積は約 194.9 m²/g です。この結果は、活性炭の表面積が大きく、吸着プロセスに非常に効果的であることを示しています。
最も一般的な FAQ
BET 法は主に、材料、特に触媒、吸着剤、粉末などの多孔質材料の比表面積を測定するために使用されます。この方法は、さまざまな産業用途にとって重要な、材料のガス吸着能力を理解するのに役立ちます。
単分子層体積 (Vm) は通常、異なる圧力で材料の表面に吸着されたガスの量を測定することによって実験的に決定されます。これらのデータ ポイントをプロットし、BET 方程式を適用することで、Vm 値を抽出できます。
比表面積は、材料の 化学物質 反応性、吸着能力、およびさまざまな用途における全体的なパフォーマンスが向上します。表面積が大きいほど、相互作用に利用できる活性部位が多くなり、意図した用途で材料がより効果的になります。