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BET装置、密度計

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比表面積はBET装置により、密度は気体置換法により求めることができます。いずれも粉粒体の重要な特性値です。例えばコンクリート用シリカフュームには、BET比表面積が15m²/g以上であることが、JISの品質規格として定められています。

BET装置

BET装置
固体の表面に気体の分子を吸着させ、吸着した分子数Vmと分子1個の占有面積σから、その表面積を求めます(気体吸着法)。この表面積を試料の質量で割り、比表面積を求めることができます。気体はいろいろなものを使用できますが、ヘリウムに窒素を30%混合した気体がよく用いられます(試料容器ごと液体窒素で冷却し、窒素を吸着させます)。測定範囲は比表面積として約0.01m²/g以上、全表面積として0.1~280m²程度です。用いる試料の量は、0.1~数グラム程度です。

密度計

密度計

体積Vの容器に質量mの試料を入れ、容器内をヘリウムガスで満たします。注入したヘリウムの体積VHを求めます。試料の体積はV-VHですので、その密度ρはρ=m/(V-VH)として求めることができます。

密度計図

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