比表面積のソースを表示

{{出典の明記|date=2016年9月}}
'''比表面積'''（ひひょうめんせき、[[英語]]：specific surface area）とは、ある物体について単位[[質量]]当たりの[[表面積]]または単位[[体積]]当たりの表面積のことである。[[界面]]に関する学問、[[界面化学]]や[[コロイド化学]]、あるいは[[触媒化学]]などで主に使われる指標である。

[[触媒]]を用いたガス吸着など、表面の物理的な活性が重要となるものにおいては表面の多さがその活性と直結する。そして[[質量]]や[[体積]]はその物体を購入するコスト、あるいはその物体が占める空間に関連している。このため比表面積は大きい方が触媒としての機能が優れることになる。しかし、比表面積が大きいことはその物体が系内で不安定であることも意味し、どういった状態を意図するかによってこの指標に対する評価は変わる。

== 概要 ==
ある物体の体積を''V'' 、[[密度]]を&rho;、表面積を''S'' とすると、単位質量あたりの比表面積''S''{{sub|m}}は、
:<math>S_\mathrm{m} = \frac{S}{\rho V}</math>
であらわされる。単位体積あたりの比表面積''S''{{sub|v}} は、
:<math>S_\mathrm{v} = \frac{S}{V}</math>
となる。

式から明らかな通り、[[無次元量]]ではなく、''S''{{sub|m}} は[面積/質量]の、''S''{{sub|v}} は[長さ{{sup|−1}}]の[[量の次元|次元]]を持つ。学問分野や業種によって比表面積という言葉がどちらの単位を指すのかが異なり、注意が必要である。
傾向として、同じ形状の物体であれば、代表長さに[[反比例]]し、サイズが小さいほど比表面積は増す。多分子層吸着については[[吸着等温式#BETの吸着等温式|BETの吸着等温式]]によって解析する。

== 例 : 球体の比表面積 ==
球体の体積''V'' は、直径を''D'' として、
:<math>V = \frac{4}{3} \pi \left(\frac{D}{2}\right)^3</math>
であり表面積''S'' は、
:<math>S = 4 \pi \left(\frac{D}{2}\right)^2</math>
であるから、球体の比表面積は
:<math>S_\mathrm{m}= \frac{6}{\rho D}</math>
:<math>S_\mathrm{v}= \frac{6}{D}</math>
となる。球体については比表面積は直径に反比例する。

== 関連項目 ==
* [[界面化学]]
* [[物性物理学]]
* [[移動現象論]]
* [[2乗3乗の法則]]

{{Chem-stub}}

{{DEFAULTSORT:ひひようめんせき}}
[[Category:面積]]
[[Category:界面化学]]
[[Category:表面科学]]
[[Category:分散系]]
[[Category:多孔質]]