Porosimetria

A porosimetria é um conjunto de técnicas analíticas usadas para quantificar a porosidade de um material, a distribuição do tamanho de poros, o volume de poros e a área de superfície. Esses dados ajudam a entender propriedades como permeabilidade, adsorção, reatividade e estabilidade estrutural. Ela é aplicada em cerâmica, polímeros, metais, carvão, catalisadores, membranas, rochas e solos, entre outros.

A porosimetria de intrusão de mercúrio (MIP) baseia-se na intrusão de mercúrio não molhante em poros sob pressão. A relação entre pressão e raio de poro é descrita pela equação de Washburn: r = -2 γ cos θ / P. Com isso, obtém-se a distribuição de diâmetros de poros, especialmente para poros maiores (macro e mesoporos). É rápida, mas invasiva, utiliza mercúrio tóxico e exige amostra seca; além disso, mede apenas poros acessíveis ao mercúrio e conectados ao interior, não poros fechados.

A porosimetria por adsorção de gás envolve medir curvas de adsorção-desorção de um gás (geralmente nitrogênio a 77 K ou argônio) para determinar a área de superfície específica por meio do método BET e a distribuição de tamanho de poros por meio de modelos como BJH ou DFT. Esta técnica é eficaz para poros de meso e microporos, com preparo da amostra que inclua dessicagem apropriada.

Outras técnicas incluem porosimetria líquida, porosimetria de vapor e métodos de capilaridade; cada uma tem limitações quanto ao tipo de poro, sensibilidade e à interpretação dos dados. Em geral, as porosimetrias dependem de poros acessíveis ao meio de teste, o que pode não incluir poros fechados.

Os resultados ajudam no projeto e na avaliação de desempenho de materiais, catalisadores, adsorventes, membranas e em geociências para estimar a porosidade de rochas e solos.