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Brunauer-Emmett-Teller-Methode

BET-Methode, auf S. Brunauer, P.H. Emmet und E. Teller (1938) zurückgehendes Verfahren zur Bestimmung der spezifischen Oberfläche (in m2/g) von Pulvern und porösen Adsorbentien. Dazu wird dem Adsorbens bei konstanter Temperatur stufenweise ein Messgas (N2, Ar oder Kr) zugeführt. Die jeweils adsorbierte Menge m wird durch Wägung ermittelt und dabei der sich einstellende Gleichgewichtsdruck p gemessen.

Grundlage dieser Methode ist die sog. BET-Gleichung zur Berechnung von Adsorptionsisothermen bei Mehrschichtenadsorption. Sie lautet

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mit k = exp(DsorbH - DvapH)/RT bzw. als Geradengleichung

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N = NAm/M ist die Gesamtzahl der adsorbierten Teilchen der Molmasse M (NA = Avogadro-Konstante). Nmono ist die Anzahl der Adsorbatteilchen, die für eine monomolekulare Bedeckung erforderlich ist. pS ist der Sättigungsdampfdruck des reinen (flüssigen) Adsorbats bei der Messtemperatur T. Den Gleichgewichtsdruck p wählt zweckmässig man im Bereich 0,05 pS > p > 0,3 pS. DsorbH ist die Adsorptionsenthalpie bei der Bildung der ersten Schicht und DvapH die Verdampfungsenthalpie des Gases, von der man annimmt, dass sie der Adsorptionswärme der in zweiter oder höherer Schicht adsorbierten Teilchen entspricht. Man geht ausserdem davon aus, dass die Adsorbatteilchen untereinander nicht wechselwirken. Nach der Auftragung von p/(N(pS-p)) gegen p/pS lassen sich aus Achsenabschnitt und Steigung der Geraden Nmono und k bestimmen. Ausgehend vom Flächenbedarf eines Gasteilchens (N2: 0,163 nm2) ergibt sich aus Nmono die spezifische Oberfläche der Probe. Die spezifische Oberfläche ist z.B. zur Charakterisierung von Katalysatoren wichtig.

 

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