Khác với ph−ơng trình Langmuir mô tả quá trình hấp phụ đơn lớp, mô hình BET (Brunnauer, Emmett, Teller) mô tả quá trình hấp phụ đa lớp. Điểm khác cơ bản so với mô hình Langmuir là phân tử bị hấp phụ trên bề mặt rắn có thể t−ơng tác với các phân tử trong pha khí để tạo lớp hấp phụ thứ hai, thứ ba, thứ n, vì vậy gọi là hấp phụ đa lớp. T−ơng tác hấp phụ-bị hấp phụ chỉ xảy ra đối với lớp đầu tiên, các lớp trên đó t−ơng tác với nhau giống nh− quá trình ng−ng tụ trong chất lỏng từ chất khí. Cơ chế này không thích hợp cho hấp phụ trong pha lỏng, tuy vậy ph−ơng trình BET đ−ợc sử dụng nh− một công cụ tiêu chuẩn để xác định diện tích bề mặt của chất hấp phụ, thông th−ờng là xử lý số liệu hấp phụ khí nitơ tại −196oC.
Hỡnh 6.19- Cỏc dạng đường hấp phụđẳng nhiệt theo BET
Ph−ơng trình BET có dạng: o m m o p p a A A a A a p p p . . 1 . 1 1 . = + − − (5) Trong đó:
p, po = áp suất cân bằng và áp suất bão hòa của chất bị hấp phụ (khí)
p/p0 = áp suất t−ơng đối
a, am = dung l−ợng hấp phụ và dung l−ợng hấp phụ đơn lớp
A = hằng số liên quan tới nhiệt hấp phụ, nhiệt ng−ng tụ
Điểm đặc biệt của mô hình hấp phụ đa lớp là ở áp suất t−ơng đối cao, với chất hấp phụ có hệ mao quan t−ơng đối lớn, đ−ờng đẳng nhiệt hấp phụ xây dựng bằng cách tăng dần p/potăng mạnh, không trùng với đ−ờng giải hấp phụ (thu đ−ợc khi giảm dần p/po). Đây là dấu hiệu của hiện t−ợng ng−ng tụ mao quản.
Đặc tr−ng khác nhất của chất hấp phụ so với các chất rắn khác là chúng có cấu trúc xốp và diện tích bề mặtriêng lớn. Một vật liệu rắn có độ phân tán cao có diện tích lớn hơn loại có độ phân tán thấp, nói cách khác, diện tích bề mặt của một chất rắn tỉ lệ thuận với độ phân tán. Chất rắn có cấu trúc xốp là hệ phân tán cao. Cấu trúc xốp đ−ợc đặc tr−ng bởi độ xốp cấu thành từ các mao quản; diện tích bề mặt là tổng diện tích của các thành mao quản.
Các mao quản có hình dạng khác nhau: hình trụ, hình cầu, hình cổ chai ... đ−ợc sắp xếp theo cùng chiều hoặc ngẫu nhiên. Kích th−ớc của mao quản đ−ợc xem là đ−ờng kính của một hình trụ đối với mao quản hình trụ hoặc là giá trị t−ơng đ−ơng đối với các dạng mao quản khác.
Theo IUPAC (Hội hóa học ứng dụng quốc tế) có thể phân loại các mao quản theo kích th−ớc của chúng: mao quản nhỏ có đ−ờng kính nhỏ hơn 20 Ao (2nm), mao quản trung bình nằm trong khoảng 20 đến 500 Ao, trên đó là mao quản lớn. Sự phân loại mao quản nh− trên dựa theo đặc tr−ng hấp phụ của chất rắn trong pha hơi. Trong vùng mao quản nhỏ, cơ chế hấp phụ là cơ chế lấp đầy thể tích mao quản, trong vùng mao quản trung bình xảy ra hiện t−ợng ng−ng tụ mao quản, tức là hiện t−ợng hơi (khí) hóa lỏng tại áp suất thấp hơn áp suất hơi bão hòa do các phân tử lực mao quản hạn chế chuyển động của phân tử bị hấp phụ trong vùng mao quản này. Trong mao quản lớn, hấp phụ có thể xảy ra theo kiểu đơn lớp, đa lớp nh−ng không có hiện t−ợng ng−ng tụ.
Theo các cơ chế hấp phụ trên, có thể lựa chọn ph−ơng pháp nghiên cứu cấu trúc xốp thích hợp cho từng vùng. Mao quản lớn có diện tích bề mặt riêng (tính theo đơn vị khối l−ợng, m2/g) nhỏ, dung l−ợng hấp phụ không cao, tuy vậy nó có vai trò rất quan trọng đối với quá trình khuếch tán, quyết định tốc độ hấp phụ của hệ. Do không xuất hiện ng−ng tụ mao quản và khả năng hấp phụ thấp nên ph−ơng pháp hấp phụ không thích hợp cho nghiên cứu cấu trúc mao quản lớn, ph−ơng phápthích hợp cho vùng này là nén thủy ngân.
Với vùng mao quản trung bình, dựa trên vòng trễ trên đ−ờng hấp phụ đẳng nhiệt dùng ph−ơng trình ng−ng tụ mao quản Kevin xác định đ−ợc thể tích xốp và diện tích bề mặt của vùng mao quản trung bình.
Với các hệ mao quản nhỏ từ số liệu hấp phụ hơi và ph−ơng trình Dubinin xác định đ−ợc thể tích mao quản.
Ph−ơng trình BET th−ờng đ−ợc sử dụng để xác định diện tích bề mặt riêng của chất hấp phụ, hiện nay đây là ph−ơng pháp tiêu chuẩn, đại l−ợng bề mặt riêng xác định theo ph−ơng pháp này đ−ợc gọi là bề mặt riêng theo BET, SBET.