Co je to specifický povrch?

Specifická plocha povrchu je míra pevného objektu. Porovná povrchovou plochu objektu s jeho hmotou a je zvláště důležitá v materiálech, jako je půda, nebo s materiály, které jsou teoreticky hladký povrch, ale ve skutečnosti mají vady, jako jsou škrábance. Existuje několik technik měření, které mohou vést k různým výsledkům, přičemž každá metoda je vhodná pro konkrétní typy materiálů.

Z matematického hlediska je to velmi jednoduchý koncept. Například kostka 4 palce (10 cm) má celkovou plochu povrchu 6 x 4 palce x 4 palce, což se rovná 96 čtverečním palcům (660 čtverečních centimetrů). Pokud má krychle hmotnost 7 uncí (přibližně 200 g), měrná plocha povrchu je 13,7 čtverečních palců na unci (přibližně 3,3 čtverečních centimetrů na gram).

Specifickou plochu povrchu lze také použít k měření nedostatků a nesrovnalostí. Například sada kostek bude mít mírně rozdílnou plochu povrchu a hmotnost než čistá kostka, protože jamky označují čísla. Zda to vede k vyšší nebo nižší měrné ploše závisí na velikosti a hloubce jamek. Teoreticky budou mít všechny kostky stejnou specifickou povrchovou plochu jako ostatní, ale mohou existovat variace, pokud nejsou vyrobeny důsledně. Tento koncept lze použít v mnohem jemnějším měřítku, například ve škrábancích na jinak hladkém kusu kovu.

Existují tři hlavní způsoby měření měrného povrchu. První je prostřednictvím adsorpce, což je místo, kde se částice plynu, kapaliny nebo rozpuštěné pevné látky lepí na měřený materiál; běžným příkladem procesu je, když je vlhkost „nasáknuta“ silikagelem. Složitý vzorec známý jako rovnice BET může vypočítat měrnou plochu povrchu pomocí dat pozorovaných během tohoto procesu. Výsledek se však liší v závislosti na tom, jaký materiál se v adsorpci používá.

Nejjednodušším opatřením, které je nejvhodnější pro materiály, jako je půda, je distribuce částic. To zahrnuje použití různých metod k třídění jednotlivých částic materiálu podle velikosti. To lze provést stejně jednoduše jako s použitím řady velikostí nebo způsobem, který je tak složitý jako při použití laserových paprsků.

Třetí metoda se používá pro materiály v práškové formě. Zahrnuje vytlačování plynu, jako je vzduch, skrz lože prášku a měření odporu způsobeného částicemi. Jedním z běžných způsobů použití této metody je hodnocení kvality práškového cementu, přičemž myšlenka spočívá v tom, že měrná plocha povrchu ovlivní rychlost jeho tuhnutí.