¿Qué es el área de superficie específica?

El área de superficie específica es una medida de un objeto sólido. Compara el área de superficie del objeto con su masa, y es particularmente relevante en materiales como el suelo, o con materiales que son teóricamente una superficie lisa pero que en realidad tienen defectos como arañazos. Existen varias técnicas de medición, que pueden producir resultados variables, con cada método adecuado para tipos particulares de material.

Desde una perspectiva matemática, este es un concepto muy simple. Por ejemplo, un cubo de 4 pulgadas (10 cm) tiene una superficie total de 6 x 4 pulgadas x 4 pulgadas, lo que equivale a 96 pulgadas cuadradas (660 centímetros cuadrados). Si el cubo tiene una masa de 7 onzas (aproximadamente 200 g), el área de superficie específica es 13.7 pulgadas cuadradas por onza (aproximadamente 3.3 centímetros cuadrados por gramo).

El área de superficie específica también se puede usar para medir deficiencias e inconsistencias. Por ejemplo, un conjunto de dados tendrá un área de superficie y masa ligeramente diferente a un cubo puro debido a los hoyuelos que indican los números. Si esto conduce a un área de superficie específica más alta o más baja depende del tamaño y la profundidad de los hoyuelos. En teoría, todos los dados tendrán la misma superficie específica entre sí, pero puede haber variaciones si no se hacen de manera consistente. Este concepto puede aplicarse en una escala mucho más fina, por ejemplo, en arañazos en una pieza de metal lisa.

Hay tres formas principales de medir el área de superficie específica. El primero es a través de la adsorción, que es donde las partículas de un gas, líquido o sólido disuelto se adhieren al material que se está midiendo; Un ejemplo común del proceso es cuando la humedad es "absorbida" por el gel de sílice. Una fórmula compleja conocida como la ecuación BET puede calcular el área de superficie específica mediante el uso de datos observados durante este proceso. Sin embargo, el resultado varía según el material utilizado en la adsorción.

Una medida más simple, más apropiada para materiales como el suelo, es la distribución de partículas. Esto implica el uso de una variedad de métodos para clasificar las partículas individuales del material por tamaño. Esto puede hacerse tan simple como usar una gama de tamaños, o de una manera tan complicada como usar rayos láser.

El tercer método se utiliza para materiales en forma de polvo. Implica forzar un gas como el aire a través de un lecho de polvo y medir la resistencia causada por las partículas. Un uso común de este método es evaluar la calidad del cemento en polvo, la idea es que el área de superficie específica influirá en la rapidez con que se fragua.