Wat is een specifiek oppervlak?
Specifiek oppervlak is een maat voor een massief object. Het vergelijkt het oppervlak van het object met zijn massa, en is met name relevant in materialen zoals grond, of met materialen die in theorie een glad oppervlak zijn maar in feite defecten hebben zoals krassen. Er zijn verschillende meettechnieken, die verschillende resultaten kunnen opleveren, waarbij elke methode geschikt is voor bepaalde soorten materiaal.
Vanuit wiskundig perspectief is dit een heel eenvoudig concept. Een kubus van 4 inch (10 cm) heeft bijvoorbeeld een totale oppervlakte van 6 x 4 inch x 4 inch, wat overeenkomt met 96 vierkante inch (660 vierkante centimeter). Als de kubus een massa van 7 ounces (ongeveer 200 g) heeft, is het specifieke oppervlak 13,7 vierkante inch per ounce (ongeveer 3,3 vierkante centimeter per gram).
Specifiek oppervlak kan ook worden gebruikt om tekortkomingen en inconsistenties te meten. Een set dobbelstenen zal bijvoorbeeld een iets verschilend oppervlak en massa hebben tot een pure kubus vanwege de kuiltjes die de getallen aangeven. Of dit tot een hoger of lager specifiek oppervlak leidt, hangt af van de grootte en diepte van de kuiltjes. In theorie zullen alle dobbelstenen hetzelfde specifieke oppervlak hebben als elkaar, maar er kunnen variaties zijn als ze niet consistent worden gemaakt. Dit concept kan op een veel fijnere schaal worden toegepast, bijvoorbeeld in krassen op een overigens glad stuk metaal.
Er zijn drie manieren om specifiek oppervlak te meten. De eerste is door adsorptie, dat is waar deeltjes van een gas, vloeistof of opgeloste vaste stof aan het te meten materiaal kleven; een gebruikelijk voorbeeld van het proces is wanneer vocht wordt "opgezogen" door silicagel. Een complexe formule die bekend staat als de BET-vergelijking kan het specifieke oppervlak berekenen met behulp van gegevens die tijdens dit proces zijn waargenomen. Het resultaat varieert echter afhankelijk van welk materiaal in de adsorptie wordt gebruikt.
Een eenvoudiger maatregel, het meest geschikt voor materialen zoals grond, is deeltjesverdeling. Dit houdt in dat verschillende methoden worden gebruikt om de afzonderlijke deeltjes van het materiaal op grootte te sorteren. Dit kan net zo eenvoudig worden gedaan als een reeks formaten gebruiken, of op een manier die zo ingewikkeld is als het gebruik van laserstralen.
De derde methode wordt gebruikt voor poedervormige materialen. Het gaat om het persen van een gas zoals lucht door een poederbed en het meten van de weerstand veroorzaakt door de deeltjes. Een veelgebruikt gebruik van deze methode is bij het beoordelen van de kwaliteit van poedervormig cement, met het idee dat het specifieke oppervlak zal beïnvloeden hoe snel het hard wordt.