Porosimetri

Porosimetri adalah suatu teknik analisis yang digunakan untuk menentukan berbagai aspek yang dapat dikuantifikasi dari bahan-bahan yang bersifat porus, seperti diameter pori, total volume pori, luas permukaan, dan massa jenis ruah dan absolut.

Teknik ini melibatkan intrusi cairan yang tidak membasahi (seringnya raksa) pada tekanan tinggi ke dalam suatu bahan melalui penggunaan porosimeter. Ukuran pori dapat ditentukan berdasarkan tekanan eksternal yang diperlukan untuk memaksa cairan masuk ke dalam pori melawan gaya cairan yang berlawanan (tegangan permukaan).

Persamaan kesetimbangan gaya dikenal sebagai persamaan Washburn untuk material di atas yang memiliki pori-pori silindris dijabarkan sebagai:

$P_{L}-P_{G}={\frac {4\sigma \cos \theta }{D_{P}}}$

$P_{L}$ = tekanan cairan

$P_{G}$ = tekanan gas

$\sigma$ = tegangan permukaan cairan

$\theta$ = sudut kontak cairan yang mengintrusi

$D_{P}$ = diameter pori

Oleh karena teknik ini biasanya dilakukan dalam kondisi hampa udara, tekanan gas awal adalah nol. Sudut kontak raksa dengan hampir semua padatan berkisar antara 135° dan 142°, sehingga dapat diambil rata-rata 140° tanpa galat yang besar. Tegangan permukaan raksa pada 20 °C dalam kondisi hampa udara adalah 480 mN/m. Dengan substitusi variabel, persamaan menjadi:

$D_{P}={\frac {1470\ {\text{kPa}}\cdot \mu {\text{m}}}{P_{L}}}$

Kenaikan tekanan berbanding lurus dengan volume pori kumulatif. Dari volume pori kumulatif, dapat ditentukan tekanan dan diameter pori di mana 50% dari volume total telah ditambahkan untuk memberikan median diameter pori.

Lihat juga

• Evapoporometri