Mesure de surface spécifique par BET (Brunauer–Emmett–Teller)
La mesure de surface spécifique par BET est une technique de caractérisation des matériaux solides permettant de quantifier la surface totale disponible pour des interactions physiques ou chimiques, à partir de l’adsorption de gaz. Essentielle pour l’analyse de poudres, pigments, catalyseurs ou matériaux poreux, cette méthode est un standard dans les secteurs des matériaux, de la chimie, de l’environnement, des cosmétiques ou de la pharmaceutique.
Qu'est-ce que la méthode BET pour la mesure de surface spécifique ?
La méthode BET (Brunauer–Emmett–Teller) est une technique d’analyse physico-chimique utilisée pour déterminer la surface spécifique d’un matériau solide, c’est-à-dire la surface totale disponible par unité de masse (exprimée en m²/g). Elle repose sur le principe d’adsorption d’un gaz inerte (généralement l’azote) à la surface du matériau à basse température.
Le modèle théorique BET est une extension du modèle de Langmuir, prenant en compte l’adsorption multicouche. Il permet de calculer, à partir d’une isotherme d’adsorption, la quantité de gaz adsorbé à saturation, et donc la surface occupée par les molécules de gaz.
Fonctionnement de la méthode BET
L’analyse BET repose sur un procédé d’adsorption physique d’un gaz à la surface d’un solide :
- Préparation de l’échantillon : le matériau est dégazé sous vide ou sous gaz inerte pour éliminer toute trace d’humidité ou de contaminants.
- Refroidissement cryogénique : l’analyse se déroule en général à 77 K (température de l’azote liquide).
- Injection progressive d’azote : le gaz s’adsorbe à la surface du matériau ; les quantités adsorbées sont mesurées à différentes pressions relatives.
- Construction de l’isotherme d’adsorption : les données obtenues permettent de tracer une courbe adsorption/désorption.
- Calcul de la surface spécifique : l’équation BET est appliquée pour obtenir la surface en m²/g.
Caractéristiques techniques de l’analyse BET
- Principe : adsorption physique de gaz inerte (souvent azote)
- Température d’analyse : généralement 77 K (azote liquide)
- Modèle utilisé : théorie BET, parfois couplée à la méthode BJH pour l’analyse de la taille des pores
- Normes applicables : ISO 9277, DIN 66131, DIN 66132
- Paramètres mesurés : surface spécifique (m²/g), volume poreux, distribution de taille de pores (en option)
Pour quelles matrices ?
La mesure de surface spécifique par BET s’applique principalement aux matériaux solides en poudre ou sous forme poreuse :
Applications industrielles principales
La méthode BET est incontournable dans de nombreux secteurs industriels où la surface spécifique conditionne les performances du produit :
Léa Géréec
Référente technique et scientifique