سطح ویژه پودر چیست و چگونه آن را اندازه گیری می کنند؟
سطح ویژه پودر چیست و چگونه آن را اندازه گیری می کنند؟
سطح ویژه پودر های نانو یکی از مهمترین خصوصیاتی است که باعث تمایز نانو پودر ها از سایر دسته های مواد شده است. سطح ویژه مهمترین عامل در تعیین کیفیت یک پودر، قابلیت جذب و خواص مکانیکی و شیمیایی آن است. بر اساس فعالیت های صورت گرته توسط محققان، مشخص گردیده که سطح ویژه از اهمیت بالایی در فیلترها، جذب ها و پوشش ها برخوردار است. با توجه به توضیحات بیان شده در این مقاله به معرفی سطح ویژه پودر و روش های اندازه گیری آن می پردازیم.
تعریف
بر اساس تعاریف صورت گرفته در منابع، سطح ویژه پودر عبارت است از مقداری از سطح ماده که در واحد جرم آن قرار می گیرد. بر اساس تعریف انجام شده می توان دریافت که واحد آن m2/kg می باشد. روش های مختلفی برای اندازه سطح ویژه پودر وجود دارد که برخی از آنها عبارتند از جذب گاز، جذب مولکول از محلول و متیلن آبی. در ادامه به معرفی این روش ها می پردازیم.
روش جذب گاز برای تعیین سطح ویژه پودر
در روش جذب گاز سطح ویژه پودر با توجه به حجم گاز جذب شده موجود روی سطح و تخلخل های ماده جذب کننده به شکل تک لایه یا چندلایه محاسبه می شود. جذب تک لایه و جذب چند لایه به ترتیب با استفاده از نظریه لانگمیر و نظریه BET بیان می شوند. امروزه دستگاه هایی وجود دارد که با استفاده از روش BET اقدام به اندازه گیری سطح ویژه پودرها می کنند. از خصوصیات این دستگاه ها این است که علاوه بر تعیین سطح ویژه می توانند میزان تخلخل در ذرات پودر را نیز تعیین نمایند.
روش جذب مولکول از محلول برای تعیین سطح ویژه پودر
در این روش از جذب مایعات قطبی روی سطح نمونه استفاده می شود. مایعی که در این روش استفاده می شود اتیلن گلیکول مونو اتیل اتر (EGME) است. این روش ساده تر از روش جذب گاز است و به این دلیل کاربردی تر می باشد. با این وجود برای استفاده از این روش باید شرایطی بر قرار باشد. اصلی ترین شرط این است که نمونه در مايع قطبی مصرفي حل نشود و از سوی دیگر قابليت جذب مناسبي به وسیله ماده مورد آزمون داشته باشد.
روش جذب متیلن آبی برای تعیین سطح ویژه پودر
روش جذب متیلن آبی گسترده ترین روش برای تعیین سطح ویژه پودر است. متیلن آبی بارهای غیر مثبت سطح را به خود جذب کرده و بیشتر برای سطوحی که بار منفی (آنیونی) دارند مناسب است. روش تعیین سطح ویژه نیز بسیار ساده است. تنها کافی است مقدار متیلنی که توسط پودر جذب می شوند محاسبه گردد.