Hva er spesifikt overflate?

Spesifikt overflateareal er et mål på en solid gjenstand. Den sammenligner gjenstandens overflate med enten dens masse, og er spesielt relevant i materialer som jord, eller med materialer som teoretisk sett er en glatt overflate, men faktisk har feil som riper. Det er flere måleteknikker, som kan gi varierende resultater, med hver metode som passer til bestemte typer materialer.

Fra et matematisk perspektiv er dette et veldig enkelt konsept. For eksempel har en terning på 10 cm (10 cm) et totalt overflateareal på 6 x 4 tommer x 4 tommer, noe som tilsvarer 660 kvadratmeter. Hvis kuben har en masse på 7 gram (ca. 200 g), er det spesifikke overflatearealet 13,7 kvadratmeter per gram (ca. 3,3 kvadratcentimeter per gram).

Spesifikt overflateareal kan også brukes til å måle mangler og inkonsekvenser. For eksempel vil et sett med terninger ha et lite forskjellig overflateareal og masse til en ren kube på grunn av hulrommene som indikerer tallene. Hvorvidt dette fører til et høyere eller lavere spesifikt overflate, avhenger av størrelsen og dybden på kvelene. I teorien vil alle terningene ha samme spesifikke overflateareal som hverandre, men det kan være variasjoner hvis de ikke er laget konsekvent. Dette konseptet kan gjelde i langt finere skala, for eksempel i riper på et ellers jevnt metallstykke.

Det er tre hovedmåter å måle spesifikt overflateareal. Den første er gjennom adsorpsjon, som er der partikler av en gass, væske eller oppløst faststoff klistrer seg til materialet som måles; et vanlig eksempel på prosessen er når fuktighet "bløtlegges" av silikagel. En kompleks formel kjent som BET-ligningen kan beregne det spesifikke overflatearealet ved å bruke data observert under denne prosessen. Resultatet varierer imidlertid avhengig av hvilket materiale som brukes i adsorpsjonen.

Et enklere tiltak, mest passende for materialer som jord, er partikkelfordeling. Dette innebærer å bruke en rekke metoder for å sortere de individuelle partiklene i materialet etter størrelse. Dette kan gjøres så enkelt som å bruke en rekke størrelser, eller på en så komplisert måte som å bruke laserstråler.

Den tredje metoden brukes for materialer i pulverform. Det innebærer å tvinge en gass som luft gjennom et lag av pulveret og måle motstanden forårsaket av partiklene. En vanlig bruk av denne metoden er å vurdere kvaliteten på pulverisert sement, idet ideen er at det spesifikke overflatearealet vil påvirke hvor raskt det setter seg.