比表面积简介

表面是固体与周围环境,特别是液体和气体相互影响的部分; 表面的大小即表面积。表面积可以通过颗粒分割（减小粒度）和生成孔隙而增加，也可以通过烧结、熔融和生长而减小。 

比表面积英文为 specificsurfacearea，指的是单位质量物质所具有的总面积。分外表面积、内表面积两类。国际标准单位为㎡/g。表面积是固体与周围环境，特别是液体和气体相互作用的手段和途径。一般有下列三种作用：

1)  固体-固体之间的作用：表现为自动粘结，流动性(流沙)，压塑性等。

2)  固体-液体之间的作用：表现为浸润，非浸润，吸附能力等。

3)  固体-气体之间的作用：表现为吸附，催化能力等。

立方体和球体是在数学计算上最简单的理想模型。对于边长为Lcm立方体， 其表面积为6L 2 cm 2 。但在现实情况中，数学中的理想几何形状是根本不存在的，因为在显微镜下看所有真实表面，它们都是有缺陷，都是凸凹不平的。如果有一个“超级显微镜” ，你就能看到表面有多粗糙，这不仅是由于空隙，孔道，台阶和其它的非理想情况，更是由于原子或分子轨道的分布。这些表面的不规则性总是创造出比相应的理论面积更大的真实表面积。

影响表面积大小的因素包括颗粒大小（粒径）和颗粒形状（粒形）以及含孔量。设想一个一米边长的真实立方体被切割成一微米(10 -6 m)的小立方体, 这样将产生10 18 个颗粒。

每个颗粒暴露的面积是 6x10 -12 平方米(m 2 ), 所有颗粒贡献的总面积则为 6x10 6 m 2 。与未切割材料比较，这种暴露面积的百万倍的增加是超细粉体具有大表面积的典型。除了粒度以外，颗粒形状也对粉体的表面积有所贡献。在所有几何形状中，球形具有的面积/体积比，但一串原子如果仅沿着链轴线键合，则会有的面积/体积比。所有的颗粒物质都具有几何形状，因而具有在两个极端之间的表面积。通过比较两个有相同组成和相同质量，但形状分别为球形和立方体的颗粒表面积，很容易看到颗粒形状对表面积的影响。计算得出，在颗粒重量相同的情况下，立方体面积大于球体面积。因为粒径、粒形和孔隙度的不同，比表面积的范围可以有极大的变化，但孔的影响往往使粒径和外部形状因素的影响完全湮没。由密度大约为 3g/cm 3 的 0.1 微米半径球形颗粒组成的粉末比表面大约为 10m 2 /g，而 1.0 微米半径的类似颗粒比表面会减少 10 倍；但是如果同样的 1.0 微米半径颗粒含有大量的孔隙，其比表面可能超过 1000m 2 /g。这清楚地表明孔对表面积的重要贡献。

                                                 著作权：贝士德研究院