• Дисперсность.

Дисперсными называют материалы, состоящие из большо­го числа весьма малых частиц коллоидных (10—1000А) или близких к ним размеров.

Форма частиц сажи сферическая, поверхность не иде­ально гладкая, а величина частицы характеризуется не одним диаметром, а целым набором размеров диаметров, т. е. сажа является полидисперсной системой.

• Структурность.

Отдельные частицы сажи не изолированы друг от друга, а имеют тенденцию группиро­ваться в цепочки связанных между собой частиц, образую­щих своеобразную неправиль­ную структуру, различную у разных саж. Цепочки имеют линейную или разветвленную форму. Отдельные частицы касаются друг друга не в одной точке, а имеют общую плоскость соприкосновения, что возможно лишь при совместном росте частиц в процессе сажеобразования. Эта структура называется первичной. Прочность первичной структуры обеспечивается валентными связями, возникающими на участке касания.

Наличие первичных агрегатов, их размер и форма обуслов­ливают свойство сажи, называемое структурностью или пер­вичной структурой сажи. Первичная структура обусловлена процессом производства сажи и используемым углеводородным сырьем, вторичная структура определяется свойствами самой сажи.

• Поверхность частиц сажи и ее свойства.

Поверхностный слой сажевых частиц резко различается по составу и строению от остального объема. Взаимодействие са­жи с другими ингредиентами осуществляется на поверхности контакта, и поэтому особое значение приобретают рельеф по­верхности, химический состав и энергия активации поверхност­ного слоя.

Рельеф поверхности. Шероховатый рельеф можно создать на поверхности любой сажи, если подвергнуть ее окислению, такая стимулирован­ная шероховатость может в несколько раз увеличить адсорб­ционную поверхность сажи.

Химический состав поверхностного слоя. В поверхностном слое сажи помимо углерода содержатся водород, сера и кислород, входящие в состав различных хими­ческих групп.

Энергия поверхности. Образование шероховатости при окислении сажи является прямым следствием и доказательством энергетической неодно­родности поверхности сажи. Преимущественно окисляются де­фектные участки, что обусловлено их повышенной энергией по сравнению с участками, занятыми нормальными базисными плоскостями. Химические группы, являющиеся следствием окисления, еще более увеличивают неоднородность поверхнос­ти.

• Элементный состав.

Элементарный анализ показывает, что, помимо углерода, сажа содержит водород, серу, кислород и золу.

Чистота сажи зависит от качества применяемого сырья, состояния технологического оборудования, правильности ве­дения технологического процесса.

• Объемный вес.

Объемный вес сажи зависит от степени ее уплотнения, по­этому не является характерной физической константой.

Однако объемный вес представляет важную техничес­кую величину, так как определяет необходимые объемы при транспорте и хранении сажи. Для увеличения объемного веса сажи ее подвергают уплотнению и гранулированию.

• Истинная плотность сажевых частиц.

Плотность сажевых частиц является физической константой, не связанной со степенью уплотнения сажи и зависящей от кристаллической структуры частицы.