BET izoterma
Z Wikipédie
BET izoterma (alebo adsorpčná izoterma BET) je matematický vzťah, ktorý kvantitatívne popisuje fyzikálnu adsorpciu plynov na tuhých adsorbentoch pri izotermických podmienkach. Rovnicu odvodili prepracovaním Langmuirovej izotermy v rokoch 1935 až 1940 Stephen Brunauer, Paul H. Emmett a Edward Teller, podľa ktorých dostala aj názov (Braunauer, Emmett, Teller — BET).
[úprava] Odvodenie
Odvodenie BET izotermy je pomerne zložité, vychádza z Langmuirovej izotermy, ktorá však platí len pre chemisorpciu (molekuly sú na povrchu len v jednej vrstve). BET izoterma je vhodná na popis fyzikálnej adsorpcie, pretože zahŕňa aj možnosť adsorpcie molekúl v mnohých vrstvách. Schématicky možno zapísať:
- A(g) + S ↔ AS (prvá vrstva)
- A(g) + AS ↔ A2S (druhá vrstva)
- A(g) + A2S ↔ A3S atď.
- A(g) — adsorbovaná molekula plynu
- S — povrch adsorbenta
BET izoterma je v podstate aplikáciou Langmuirovej izotermy na každú vrstvu samostatne. Samotná BET izoterma má následujúcu podobu:
- a — adsorbované množstvo na jednotkovú hmotnosť adsorbentu
- pr — relatívny tlak (podiel rovnovážneho tlaku a tlaku pár adsorbátu (t.j. plynu)
- am — množstvo adsorbátu, ktorý vytvorí úplnú monomolekulovú vrstvu na adsorbente jednotkovej hmotnosti
- R — univerzálna plynová konštanta (R = 8,314 J/(K.mol))
- T — teplota, pri ktorej sa adsorpcia uskutočnila
- qa — adsorpčné teplo
- qk — kondenzačné teplo
Pri adsorpcii na prvú vrstvu sa uvoľňuje adsorpčné teplo a pri adsorpcii na všetky ostatné vrstvy už teplo kondenzačné.
[úprava] Aplikácia
Izoterma BET sa často pužíva na stanovenie povrchu adsorbentov a katalyzátorov, pri ktorých je aktívny povrch dôležitým ukazovateľom kvality. Napríklad aktívne uhlie, ktoré je silným adsorbentom pre molekuly dusíka má na 1 gram aktívny povrch približne 3 000 metrov štvorcových.
