¿Por qué se utiliza gas nitrógeno como adsorbato en las mediciones de área superficial?

De hecho, el N2 se usa como adsorbato, pero el punto es que la temperatura experimental para la medición de la isoterma de adsorción / desorción es la del nitrógeno líquido (77K), ya que la idea es realizar una isoterma de adsorción / desorción completa. De modo que, dependiendo del tamaño de poro del material en estudio, se puede observar una condensación capilar (típicamente observada para las isotermas de tipo IV). Luego, a través de la ecuación de Kelvin (y modelos derivados) es posible calcular la distribución del tamaño de poro. También es posible extraer el volumen poroso del material.

Si solo desea realizar una medición BET (presión relativa comprendida entre 0.05 y máximo 0.4), debe conocer el área de la sección transversal (sigma) del adsorbato. Desde un punto de vista masivo, sigma (N2) es igual a 0.162 nm². Pero uno puede suponer / esperar que este valor tenga que ser diferente a escala nanométrica. Esta es una de las limitaciones de las mediciones BET ya que este valor limitado sigma es desconocido. Además, como la superficie S (m² / g) se calcula utilizando la ecuación S = (n_m.Na.sigma) / m (con n_m: número de moles en la monocapa, Na: número de Avogadro; m: masa de muestra), uno puede ver fácilmente que un error en sigma impacta drásticamente la superficie S.

Para responder finalmente a la pregunta sobre otros gases, la respuesta es sí, ya que la adsorción se rige por la fisisorción (realmente hablamos de aDsorción y no de aBsorción) y como puede observar la monocapa. Pero sigue siendo el problema de la definición de sigma que, aquí nuevamente, se ve afectada por el tamaño del material poroso.

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Una respuesta más simple sería que el N2 es relativamente inerte (no reacciona con la superficie del poro en una medida significativa), es barato y el N2 líquido se produce a una temperatura relativamente alta (77 ° C).