Metoda pomiaru małej powierzchni właściwej za pomocą adsorpcji Kr Czy możemy zmierzyć małą powierzchnię właściwą za pomocą Kr?

Adsorpcja Kr jest powszechnie stosowana do określenia małej powierzchni właściwej. Dlaczego użycie Kr pozwala na pomiar małej powierzchni właściwej? Pola przekroju poprzecznego Kr i N₂ wynoszą odpowiednio 0,202 nm² i 0,162 nm². Cząsteczki Kr są większe o około 25%, co sprawia, że nie powinien on nadawać się do pomiaru małej powierzchni właściwej. Powodem stosowania Kr jest jego temperatura adsorpcji i prężność pary. Ilość zaadsorbowanego gazu w metodzie wolumetrycznej oblicza się z różnicy między liczbą dozowanych cząsteczek gazu a liczbą niezaadsorbowanych cząsteczek gazu pod ciśnieniem równowagi. Innymi słowy, zakładając, że obie wielkości cząsteczek są równe i ciśnienie adsorpcji (liczba cząsteczek) wynosi 50 Pa, należy zmierzyć zmianę ciśnienia o 0,16% (=50/30400) dla N₂ i 63% (=50/80 ) dla Kr przy tym samym ciśnieniu względnym (P/P_o=0,3, N₂=30400 Pa, Kr=80 Pa). Oczywiście łatwiej jest zmierzyć większą zmianę ciśnienia, a co za tym idzie dokładność pomiaru jest większa. Dlatego im niższe ciśnienie pary nasyconej w temperaturze pomiaru adsorpcji, tym dokładniejszy pomiar małej powierzchni właściwej.

Tabela parametrów powierzchni i adsorbatów

W rzeczywistych przypadkach nie jest tak łatwo poprawić dokładność pomiaru, jak opisano. Aby zmierzyć małą powierzchnię właściwą za pomocą Kr, urządzenie musi mieć pompę wysokiej próżni, dodatkowy czujnik niskiego ciśnienia i szczelny system.