Vad är specifik yta?

Specifik yta är ett mått på ett fast föremål. Den jämför föremålets yta med antingen dess massa och är särskilt relevant i material som jord eller med material som teoretiskt sett är en slät yta men som faktiskt har defekter som repor. Det finns flera mättekniker som kan ge varierande resultat, där varje metod är anpassad till speciella materialtyper.

Ur ett matematiskt perspektiv är detta ett väldigt enkelt koncept. Till exempel har en 4 tum (10 cm) kub en total yta på 6 x 4 tum x 4 tum, vilket motsvarar 96 kvadrattum (660 kvadratcentimeter). Om kuben har en massa på 7 ounces (ca 200 g), är den specifika ytan 13.7 kvadrattum per ounce (ca 3.3 kvadratcentimeter per gram).

Denna formel kan också användas för att mäta brister och inkonsekvenser. Till exempel kommer en uppsättning tärningar att ha en liten skillnad i yta och massa till en ren kub på grund av fördjupningarna som anger siffrorna. Huruvida detta leder till en högre eller lägre specifik yta beror på fördjupningarnas storlek och djup. I teorin kommer alla tärningar att ha samma specifika yta som varandra, men det kan finnas variationer om de inte görs konsekvent. Detta koncept kan gälla i en mycket finare skala, till exempel i repor på en annars slät metallbit.

Det finns tre huvudsakliga sätt att mäta specifik yta. Den första är genom adsorption, vilket är där partiklar av en gas, vätska eller löst fast material fastnar på materialet som mäts; ett vanligt exempel på processen är när fukt ”suges upp” av silikagel. En komplex formel känd som BET-ekvationen kan beräkna ytan genom att använda data som observerats under denna process. Resultatet varierar dock beroende på vilket material som används i adsorptionen.

En enklare åtgärd, mest lämplig för material som jord, är partikelfördelning. Detta innebär att man använder en mängd olika metoder för att sortera de enskilda partiklarna i materialet efter storlek. Detta kan göras så enkelt som att använda en mängd olika storlekar, eller på ett sätt så komplicerat som att använda laserstrålar.

Den tredje metoden används för material i pulverform. Det handlar om att tvinga en gas som luft genom en bädd av pulvret och mäta motståndet som orsakas av partiklarna. En vanlig användning av denna metod är att bedöma kvaliteten på pulveriserad cement, tanken är att den specifika ytan kommer att påverka hur snabbt den härdar.