El análisis de área superficial BET es el método estándar para medir el área superficial específica de materiales sólidos. La técnica, desarrollada por Brunauer, Emmett y Teller en 1938, extiende el modelo de adsorción de monocapa de Langmuir a la adsorción multicapa. Es esencial para caracterizar catalizadores, adsorbentes, productos farmacéuticos y nanomateriales donde el área superficial gobierna el rendimiento.
La teoría BET asume que las moléculas de gas se adsorben en una superficie sólida en capas infinitas, que cada capa sigue la cinética de Langmuir y que la entalpía de adsorción para la primera capa difiere de las capas subsiguientes que se asemejan a la condensación. La ecuación BET relaciona la presión relativa con el volumen de gas adsorbido. La región lineal de la isoterma de adsorción se utiliza para determinar la capacidad de la monocapa, a partir de la cual se calcula el área superficial específica utilizando el área de sección transversal molecular del adsorbato.
El nitrógeno a 77 K es el adsorbato más común porque es económico, fácilmente disponible y su área de sección transversal molecular está bien establecida. El kriptón se utiliza para materiales de baja área superficial por debajo de 0.5 m/g, y el argón ofrece ventajas para el análisis de zeolitas y materiales microporosos.
La medición requiere de 0.1 a 100 m de área superficial total en el tubo de muestra. El desgasificado bajo vacío o flujo de gas elimina el agua adsorbida y los contaminantes sin alterar la estructura de la muestra. El tubo de muestra se sumerge en nitrógeno líquido y se introducen dosis conocidas del gas adsorbato mientras se monitorea la presión.
El análisis BET se complementa con el método de Barrett-Joyner-Halenda para la distribución de tamaño de poro y el método t-plot para el área superficial externa y el volumen de microporos. La IUPAC clasifica las isotermas de adsorción en seis tipos que indican la estructura de poro: microporosa, mesoporosa, macroporosa o no porosa.
Las aplicaciones incluyen la caracterización de catalizadores donde el área superficial se relaciona con la densidad de sitios activos, el desarrollo farmacéutico donde la velocidad de disolución depende del área superficial, y el control de calidad de adsorbentes, negros de carbón y materiales de construcción. Los instrumentos automatizados modernos miden múltiples muestras simultáneamente con carruseles de 24 muestras.
