Brunauer-Emmett-Teller (BET) teori bertujuan untuk menjelaskan fsik
adsorpsi dari gas molekul adsorpsi dari molekul pada pada padat permukaan permukaan dan dan berungsi sebagai dasar untuk teknik analisis penting untuk pengukuran luas permukaan spesifk material. Pada tahun 1938, Stephen Brunauer , Brunauer , Paul Hugh mmett , mmett , dan d!ard "eller " eller menerbitkan menerbitkan artikel pertama tentang teori B" dalam #ournal dalam #ournal o $meri%an &hemi%al So%iet' . So%iet' .
Konsep teori ini adalah perluasan dari teori Langmuir , , yang merupakan teori untuk monolayer adsorpsi monolayer adsorpsi molekul, adsorpsi multilayer dengan hipotesis sebagai berikut: (a) molekul gas secara fisik menyerap pada solid dalam lapisan jauh; (B) tidak ada interaksi antara setiap lapisan adsorpsi; dan (c) teori Langmuir dapat diterapkan untuk setiap lapisan. Persamaan BET yang yang dihasilkan
di mana dan adalah keseimbangan keseimbangan dan dan tekanan saturasi dari saturasi dari adsorbates pada suhu adsorpsi, adalah kuantitas gas yang terserap (misalnya, dalam satuan olume), dan adalah monolayer monolayer kuantitas kuantitas gas yang terserap. adalah konstanta BET,
di mana adalah panas adsorpsi untuk lapisan pertama, dan kedua dan lebih tinggi dan sama dengan panas pencairan panas pencairan . .
adalah bah!a untuk lapisan
B"# petak $ersamaan (%) adalah isoterm adsorpsi dan dapat diplot sebagai garis lurus dengan pada sumbu y dan pada sumbu & menurut hasil eksperimen. $lot ini disebut plot disebut plot BET. BET. 'ubungan linear dari persamaan ini dipertahankan hanya dalam
kisaran . ilai lereng dan yintercept baris digunakan untuk menghitung monolayer kuantitas gas yang terserap dan konstanta B"# . $ersamaan berikut dapat digunakan:
*etode B"# banyak digunakan dalam permukaan ilmu untuk perhitungan luas permukaan dari padatan dengan adsorpsi fisik molekul gas. #otal luas permukaan dan luas permukaan spesifik diberikan oleh
di mana adalah dalam satuan olume yang juga merupakan unit olume molar gas adsorbat, adalah bilangan +ogadro , bagian adsorpsi lintas spesies menyerap, olume molar gas adsorbat, dan massa sampel padat atau adsorben.
Penurunan #eori B"# dapat diturunkan mirip dengan teori Langmuir , namun dengan mempertimbangkan berlapislapis molekul gas adsorpsi, di mana tidak diperlukan untuk lapisan akan selesai sebelum pembentukan lapisan atas dimulai. elain itu, penulis membuat lima asumsi: -/ %. +dsorpsi terjadi hanya situs ondidefinisikan dengan baik dari permukaan sampel (satu per molekul) . atusatunya interaksi molekul dipertimbangkan adalah salah satu berikut: molekul dapat bertindak sebagai situs adsorpsi tunggal untuk molekul lapisan atas. 0. Lapisan molekul paling atas berada dalam kesetimbangan dengan fase gas, yaitu tingkat molekul adsorpsi dan desorpsi yang sama. 1. 2esorpsi adalah proses kinetikterbatas, yaitu panas adsorpsi harus disediakan: o
o
3enomena ini homogen, yaitu panas yang sama adsorpsi untuk lapisan molekul tertentu. itu adalah " % untuk lapisan pertama, yaitu panas adsorpsi pada permukaan sampel padat
o
lapisan lainnya diasumsikan sama dan dapat direpresentasikan sebagai spesies kental, yaitu keadaan cair. 4leh karena itu, panas adsorpsi adalah " L adalah sama dengan panas pencairan.
5. $ada tekanan saturasi, jumlah lapisan molekul cenderung tak terbatas (yaitu setara dengan sampel yang dikelilingi oleh fase cair) *ari kita mempertimbangkan jumlah tertentu sampel padat dalam suasana yang terkendali. Biarkan θ i menjadi cakupan pecahan dari permukaan sampel ditutupi oleh nomor saya dari lapisan molekul berturutturut. *ari kita asumsikan bah!a iklan R laju adsorpsi, i % untuk molekul pada lapisan (i %) (yaitu pembentukan lapisan i) sebanding dengan kedua nya θ permukaan pecahan i % dan tekanan P, dan tingkat desorpsi R des, i pada lapisan saya juga sebanding dengan permukaan θ pecahan nya i:
di mana k i dan k i adalah konstanta kinetik (tergantung suhu) untuk adsorpsi pada layer (i %) dan desorpsi pada layer i. 6ntuk adsorpsi, konstanta ini diasumsikan sama apapun permukaan. 2engan asumsi hukum +rrhenius untuk desorpsi, konstanta terkait dapat dinyatakan sebagai
di mana E i adalah panas adsorpsi, sama dengan E % pada permukaan sampel dan E L sebaliknya.
Aplikasi Pasta semen 2engan penerapan teori B"# adalah mungkin untuk menentukan permukaan dala m mengeras semen pasta. 7ika jumlah uap air terserap diukur pada berbagai tingkat kelembaban relatif plot B"# diperoleh. 2ari lereng dan ypersimpangan pada plot adalah mungkin untuk menghitung dan konstanta B"# . 2alam kasus pasta semen mengeras dalam air (T 8 9 <), kemiringan garis adalah dan ypersimpangan ; dari ini berikut
2ari luas permukaan B"# spesifik atas (satu molekul air meliputi
dapat dihitung dengan menggunakan persamaan di ). =ni mengikuti dengan demikian
yang berarti bah!a pasta semen mengeras memiliki permukaan bagian dalam dari %5> meter persegi per g semen. amun, artikel tentang semen $ortland menyatakan bah!a ?nilainilai yang umum adalah 0@0A@ m kg % untuk tujuan umum semen, dan 15@>5@ m kg % untuk? cepat pengerasan ?semen.?
Karbon Aktif ebagai contoh, karbon aktif sangat menyerap banyak gas dan memiliki adsorpsi penampang dari @,%> nm untuk nitrogen adsorpsi pada nitrogen cair suhu. #eori B"# telah diterapkan untuk mengukur luas permukaan spesifik karbon aktif dari data eksperimen, menunjukkan luas permukaan spesifik besar sekitar 0@@@ mC g %. - rujukan? / elain itu, di bidang padat katalisis , luas permukaan katalis merupakan faktor penting dalam aktiitas katalitik . Bahan anorganik berpori seperti silika mesopori dan berlapis tanah liat mineral memiliki area permukaan yang tinggi dari beberapa ratus mC g % dihitung dengan metode B"#, menunjukkan kemungkinan aplikasi untuk bahan katalis yang efisien.
