BET یا Brunauer-Emmett-Teller نام یک نظریه و مدل علمی است که در زمینه اندازه‌گیری سطح ویژه مواد متخلخل به‌کار می‌رود. این مدل در سال سایت پوکر دنس بت Dance Bet توسط سه دانشمند آمریکایی به نام‌های سِر هابرت برونائر (Brunauer)، پل اِمتت (Emmett) و ادوارد تلر (Teller) معرفی شد و به سرعت به یک استاندارد در علوم مواد، شیمی و مهندسی تبدیل گردید.
تعریف BET و اصول آن
مدل BET بر اساس تئوری جذب مولکول‌های گاز بر سطح جامد استوار است. این مدل بیان می‌کند که مولکول‌های گاز، به‌صورت لایه‌های متعدد روی سطح جامد جذب می‌شوند. بر خلاف مدل لانگمویر که فقط جذب یک لایه را توضیح می‌دهد، BET توانایی بررسی جذب چندلایه را دارد و بنابراین برای مواد متخلخل که سطح بزرگی دارند بسیار مناسب است.
کاربردهای BET
- اندازه‌گیری سطح ویژه
سطح ویژه یکی از مهم‌ترین خصوصیات مواد متخلخل مثل کاتالیست‌ها، جاذب‌ها، نانومواد و زئولیت‌ها است. با استفاده از مدل BET می‌توان سطح واقعی مواد را به دست آورد که بسیار فراتر از سطح هندسی ظاهری است. - تحلیل ساختار و تخلخل مواد
BET امکان بررسی میزان و نوع تخلخل (ریز، متوسط، یا درشت) را فراهم می‌کند. این موضوع در تولید مواد جدید با ویژگی‌های بهینه کاربرد فراوان دارد. - صنایع نفت و گاز
در فرآیندهای جذب و جداسازی گازها، شناخت دقیق سطح مواد جاذب، بهینه‌سازی عملکرد و کاهش هزینه‌ها کمک می‌کند. - صنایع دارویی و غذایی
در طراحی داروهای با رهایش کنترل‌شده و نیز جذب آب یا گاز در بسته‌بندی‌ها، اطلاعات BET حیاتی است.
روش اندازه‌گیری BET
فرآیند اندازه‌گیری سطح ویژه به این شکل است که نمونه ماده را در دمای پایین (معمولاً 77 کلوین، دمای نیتروژن مایع) قرار می‌دهند و گاز نیتروژن را به آرامی به آن تزریق می‌کنند. سپس با ثبت میزان جذب گاز در فشارهای مختلف، منحنی جذب ساخته شده و مدل BET برای استخراج سطح ویژه استفاده می‌شود.
مزایا و محدودیت‌های BET
- مزایا:
- دقت بالا در تعیین سطح ویژه مواد متخلخل
- قابلیت استفاده برای مواد مختلف از جمله پودرها، کاتالیست‌ها و نانومواد
- روشی استاندارد و پذیرفته شده در علوم مواد
- محدودیت‌ها:
- فرض چندلایه بودن جذب که ممکن است در همه شرایط صدق نکند
- عدم امکان استفاده مستقیم برای برخی مواد غیر متخلخل یا خیلی صاف
- نیاز به تجهیزات تخصصی و شرایط خاص آزمایشگاهی
نتیجه‌گیری
BET یک ابزار قدرتمند و حیاتی در زمینه علوم مواد است که امکان درک بهتر ساختار سطح و تخلخل را برای پژوهشگران فراهم می‌کند. این مدل با بیش از هشت دهه سابقه کاربرد، همچنان یکی از پایه‌های اصلی در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی و صنعتی به شمار می‌رود.
