A análise de área superficial BET é o método padrão para medir a área superficial específica de materiais sólidos. A técnica, desenvolvida por Brunauer, Emmett e Teller em 1938, estende o modelo de adsorção de monocamada de Langmuir para adsorção em multicamadas. É essencial para caracterizar catalisadores, adsorventes, produtos farmacêuticos e nanomateriais onde a área superficial governa o desempenho.
A teoria BET assume que moléculas de gás adsorvem em uma superfície sólida em camadas infinitas, que cada camada segue a cinética de Langmuir e que a entalpia de adsorção para a primeira camada difere das camadas subsequentes, que se assemelham à condensação. A equação BET relaciona a pressão relativa ao volume de gás adsorvido. A região linear da isoterma de adsorção é usada para determinar a capacidade da monocamada, a partir da qual a área superficial específica é calculada usando a área de seção transversal molecular do adsorvato.
O nitrogênio a 77 K é o adsorvato mais comum porque é barato, prontamente disponível e sua área de seção transversal molecular é bem estabelecida. O criptônio é usado para materiais de baixa área superficial abaixo de 0,5 m²/g, e o argônio oferece vantagens para análise de zeólitas e materiais microporosos.
A medição requer 0,1 a 100 m² de área superficial total no tubo de amostra. A desgaseificação sob vácuo ou gás de arraste remove água adsorvida e contaminantes sem alterar a estrutura da amostra. O tubo de amostra é imerso em nitrogênio líquido, e doses conhecidas do gás adsorvato são introduzidas enquanto a pressão é monitorada.
A análise BET é complementada pelo método Barrett-Joyner-Halenda para distribuição de tamanho de poros e pelo método t-plot para área superficial externa e volume de microporos. A IUPAC classifica as isotermas de adsorção em seis tipos que indicam a estrutura dos poros: microporosa, mesoporosa, macroporosa ou não porosa.
As aplicações incluem caracterização de catalisadores onde a área superficial se relaciona com a densidade de sítios ativos, desenvolvimento farmacêutico onde a taxa de dissolução depende da área superficial e controle de qualidade de adsorventes, negros de carbono e materiais de construção. Instrumentos automatizados modernos medem múltiplas amostras simultaneamente com carrosséis de 24 amostras.
