Qu'est-ce qu'une surface spécifique?
La surface spécifique est une mesure d'un objet solide. Il compare la surface de l'objet à sa masse, et est particulièrement pertinent dans les matériaux tels que le sol ou avec des matériaux qui sont en théorie une surface lisse mais qui présentent en réalité des défauts tels que des rayures. Il existe plusieurs techniques de mesure pouvant produire des résultats variables, chaque méthode étant adaptée à un type de matériau particulier.
D'un point de vue mathématique, il s'agit d'un concept très simple. Par exemple, un cube de 4 pouces (10 cm) a une surface totale de 6 x 4 pouces x 4 pouces, ce qui équivaut à 96 pouces carrés (660 centimètres carrés). Si le cube a une masse de 7 onces (environ 200 g), la surface spécifique est de 13,7 pouces carrés par once (environ 3,3 centimètres carrés par gramme).
Une surface spécifique peut également être utilisée pour mesurer des carences et des incohérences. Par exemple, un ensemble de dés aura une surface et une masse légèrement différentes par rapport à un cube pur en raison des alvéoles indiquant les nombres. Que cela conduise à une surface spécifique supérieure ou inférieure dépend de la taille et de la profondeur des fossettes. En théorie, tous les dés auront la même surface spécifique, mais il peut y avoir des variations s'ils ne sont pas fabriqués de manière uniforme. Ce concept peut s'appliquer à une échelle beaucoup plus fine, par exemple, aux rayures sur une pièce de métal autrement lisse.
Il existe trois manières principales de mesurer une surface spécifique. La première consiste en une adsorption, qui consiste à coller des particules d’un gaz, d’un liquide ou d’un solide dissout au matériau à mesurer; Un exemple courant de ce processus est lorsque l'humidité est "absorbée" par du gel de silice. Une formule complexe appelée équation BET peut calculer la surface spécifique en utilisant les données observées au cours de ce processus. Cependant, le résultat varie en fonction du matériau utilisé dans l'adsorption.
Une mesure plus simple, mieux adaptée à des matériaux tels que le sol, est la distribution des particules. Cela implique l'utilisation d'une variété de méthodes pour trier les particules individuelles du matériau par taille. Cela peut être fait aussi simplement que d'utiliser une gamme de tailles, ou d'une manière aussi compliquée que d'utiliser des faisceaux laser.
La troisième méthode est utilisée pour les matériaux en poudre. Cela implique de forcer un gaz tel que l'air à traverser un lit de poudre et de mesurer la résistance provoquée par les particules. Une des utilisations courantes de cette méthode est l’évaluation de la qualité du ciment en poudre, l’idée étant que la surface spécifique influence la vitesse de prise.