📢 Webサイト閉鎖と移転のお知らせ
このWebサイトは2026年9月に閉鎖いたします。
新しい記事は移転先で追加しております。（旧サイトでは記事を追加しておりません）
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* 体積基準 | * 体積基準 | ||
*: m<sup>2</sup>/m<sup>3</sup> (単位体積あたりの表面積) | *: m<sup>2</sup>/m<sup>3</sup> (単位体積あたりの表面積) | ||
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<u>比表面積が大きいほど粒子が細かい</u>ことを意味する。<br> | |||
セメントの比表面積が規定されており、比表面積の大きなセメントは<u>硬化が早い</u>といえる。<br> | |||
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比表面積 (S) は、粒子径 (d) と以下に示すような関係がある。<br> | 比表面積 (S) は、粒子径 (d) と以下に示すような関係がある。<br> | ||
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球形粒子の場合 | 球形粒子の場合<br> | ||
<math>S = \dfrac{6}{\rho \, d}</math> | <math>\mbox{ 比 表 面 積 } \, \, S \, = \dfrac{6}{\rho \, d}</math><br> | ||
* ρ | * ρ | ||
*: 粒子の密度 | *: 粒子の密度 | ||
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<br> | <br> | ||
上記の関係から、粒子が小さくなるほど比表面積は増大することがわかる。<br> | 上記の関係から、粒子が小さくなるほど比表面積は増大することがわかる。<br> | ||
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下図において、左は粒径の小さな粒子の集まり、右は大きな粒径が1つである。<br> | |||
両者の質量は同じとする時、左のほうが表面積が大きくなる。<br> | |||
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つまり、粒径の細かい方が表面積が大きい (比表面積が大きい) ということでである。<br> | |||
[[ファイル:Specific Surface Area 1.png|中央]]<br> | |||
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例題: | 例題: | ||
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<math> | <math> | ||
\begin{align} | \begin{align} | ||
\mbox{ 比 表 面 積 } \, &= \dfrac{6}{2.5 \times 0.001} \\ | \mbox{ 比 表 面 積 } \, \, S \, &= \dfrac{6}{2.5 \times 0.001} \\ | ||
&= \dfrac{6}{0.0025} \\ | &= \dfrac{6}{0.0025} \\ | ||
&= 2400 \, \, \mathrm{[cm^{2}/g]} | &= 2400 \, \, \mathrm{[cm^{2}/g]} | ||
| 55行目: | 64行目: | ||
== 応用例 == | == 応用例 == | ||
==== 注意点 ==== | |||
* 粒度分布の影響 | |||
*: 実際の粒子は単一径ではない。 | |||
*: 平均粒子径を使用する場合の誤差 | |||
*: 分布の広がりの考慮 | |||
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* 形状係数の考慮 | |||
*: 実際の粒子は完全な球形でない。 | |||
*: 形状係数を導入した補正 | |||
*: 業界標準値の使用 | |||
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* 測定環境の影響 | |||
*: 温度・湿度の管理 | |||
*: サンプルの前処理方法 | |||
*: 測定機器の校正 | |||
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==== セメント工業での活用 ==== | ==== セメント工業での活用 ==== | ||
比表面積は、セメントの品質管理における重要な指標である。<br> | 比表面積は、セメントの品質管理における重要な指標である。<br> | ||
| 60行目: | 85行目: | ||
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比表面積が大きいほど、水和反応が促進、初期強度の発現が早い、施工性が向上する。<br> | 比表面積が大きいほど、水和反応が促進、初期強度の発現が早い、施工性が向上する。<br> | ||
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ブレーン値 (空気透過法による比表面積測定)<br> | |||
* 普通ポルトランドセメント | |||
*: 3,300～3,500 [cm²/g] | |||
* 早強ポルトランドセメント | |||
*: 4,500～5,000 [cm²/g] | |||
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品質管理のポイント <br> | |||
* 粉砕時間の管理 | |||
* 粒度分布の制御 | |||
* 水和熱の予測 | |||
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==== 触媒での活用 ==== | ==== 触媒での活用 ==== | ||
触媒の効率は比表面積に大きく依存する。<br> | 触媒の効率は比表面積に大きく依存する。<br> | ||
活性炭や多孔質材料では、比表面積を最大化する設計が重要となる。<br> | 活性炭や多孔質材料では、比表面積を最大化する設計が重要となる。<br> | ||
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* 活性アルミナの場合 | |||
*: 150～300 [m²/g] | |||
* シリカゲルの場合 | |||
*: 300～800 [m²/g] | |||
* 活性炭の場合 | |||
*: 500～1,500 [m²/g] | |||
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== 測定方法 == | |||
==== BET法 (ガス吸着法) ==== | |||
窒素ガスの吸着量から算出する。<br> | |||
これは、精密な測定が可能である。<br> | |||
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手順<br> | |||
# サンプルの前処理 (脱気) | |||
# 窒素ガスの吸着 | |||
# BET式による解析 | |||
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==== 空気透過法 ==== | |||
セメント等の粉体材料に使用する。<br> | |||
これは、ブレーン法とも呼ばれる。<br> | |||
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手順<br> | |||
# 試料の充填 | |||
# 空気の透過時間測定 | |||
# 計算式による算出 | |||
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