Cos'è una superficie specifica?
La superficie specifica è una misura di un oggetto solido. Confronta la superficie dell'oggetto con la sua massa, ed è particolarmente rilevante in materiali come il suolo o con materiali che sono teoricamente una superficie liscia ma in realtà presentano difetti come i graffi. Esistono diverse tecniche di misurazione, che possono produrre risultati diversi, con ogni metodo adatto a particolari tipi di materiale.
Da una prospettiva matematica, questo è un concetto molto semplice. Ad esempio, un cubo da 4 pollici (10 cm) ha una superficie totale di 6 x 4 pollici x 4 pollici, che equivale a 96 pollici quadrati (660 centimetri quadrati). Se il cubo ha una massa di 7 once (circa 200 g), la superficie specifica è di 13,7 pollici quadrati per oncia (circa 3,3 centimetri quadrati per grammo).
È inoltre possibile utilizzare una superficie specifica per misurare carenze e incoerenze. Ad esempio, un set di dadi avrà una leggera differenza di superficie e massa rispetto a un cubo puro a causa delle fossette che indicano i numeri. Se questo porta ad una superficie specifica più alta o più bassa dipende dalle dimensioni e dalla profondità delle fossette. In teoria tutti i dadi avranno la stessa superficie specifica l'uno dell'altro, ma potrebbero esserci delle variazioni se non sono fatti in modo coerente. Questo concetto può essere applicato su una scala molto più fine, ad esempio nei graffi su un pezzo di metallo altrimenti liscio.
Esistono tre modi principali per misurare una superficie specifica. Il primo è attraverso l'adsorbimento, che è dove le particelle di un gas, liquido o solido disciolto si attaccano al materiale da misurare; un esempio comune del processo è quando l'umidità viene "assorbita" dal gel di silice. Una formula complessa nota come equazione della BET può calcolare la superficie specifica usando i dati osservati durante questo processo. Tuttavia, il risultato varia a seconda del materiale utilizzato nell'adsorbimento.
Una misura più semplice, più adatta a materiali come il suolo, è la distribuzione delle particelle. Ciò comporta l'utilizzo di una varietà di metodi per ordinare le singole particelle del materiale in base alle dimensioni. Questo può essere fatto semplicemente usando una gamma di dimensioni o in un modo complicato come l'uso di raggi laser.
Il terzo metodo viene utilizzato per materiali in polvere. Implica la forzatura di un gas come l'aria attraverso un letto di polvere e la misurazione della resistenza causata dalle particelle. Un uso comune di questo metodo è nella valutazione della qualità del cemento in polvere, con l'idea che la superficie specifica influenzerà la velocità con cui si fissa.