Grundlagen des Analyseverfahrens

Aufgrund der Fraktaleigenschaft vieler feinteiligen und porösen Materialien kann die Methode der Tieftemperatur-Gasadsorption angewendet werden. Als Adsorption bezeichnet man die Anreicherung von Molekülen eines Stoffes (Adsorptiv) an einer Phasengrenzfläche (hier die Oberfläche eines Feststoffes) des Adsorbens. Das Meßprinzip basiert auf der BET-Einpunkt-Methode durch Tieftemperatur-N2 Adsorption (Gleichgewichtsmethode) in Anlehnung an DIN 66132. Gegenüber anderen Verfahren ist kein Vakuum erforderlich. Durch die Bestimmung nur eines Punktes auf der Adsorptionsisotherme werden kurze Meßzeiten erreicht.

Die Einpunkt-BET-Methode

Bei diesem Verfahren wird ein Punkt auf der Adsorptionsisotherme bestimmt. Der formale Zusammenhang zwischen der adsorbierten Gasmenge und der Monoschichtkapazität wird durch die von Brunauer, Emmet und Teller aufgestellte Gleichung beschrieben. Unter der Monoschichtkapazität Ym ist diejenige Gasmenge zu verstehen, die nötig ist um die Probe mit einer monomolekularen Schicht zu belegen. Durch vereinfachte Maßnahmen lässt sich die BET-Theorie mit einer genügend hohen Annäherung in eine durch den Nullpunkt gelegte Geradengleichung überführen. Dabei ist die Größe C eine dimensionslose Zahl, die die Wechselwirkung zwischen Gas und Festkörper charakterisiert. Die BET-Konstante kann vom Bediener für jede Messung entsprechend eingestellt werden; (der Standardwert ist 100).

     Y_m=Y.(1-x).[1+(1-x)/C_x]  mit  x=p/p₀

Es zeigt sich, dass die Einpunkt-BET-Gleichung für eine Reihe von Adsorbaten in den Grenzen von

    0,05 < p/p₀ < 0,35

dem sogenannten BET-Bereich, sehr gut anwendbar. Der Gültigkeitsbereich wird beim AREAMAT über den Gleichgewichtsdruck überwacht und während der Analyse angezeigt.