Φυσικές και χημικές ιδιότητες της αιθάλης

Οι διάφοροι μαύροι άνθρακα διαφέρουν κυρίως ως προς την επιφάνεια (ή το μέγεθος των σωματιδίων), τη μορφολογία των αδρανών, την κατανομή μάζας των σωματιδίων και των αδρανών και τη χημική σύνθεση.
Επιφάνεια:
Μία από τις σημαντικές ιδιότητες που χρησιμοποιείται για την αναγνώριση και ταξινόμηση της αιθάλης. Η επιφάνεια μετριέται με μεθόδους προσρόφησης αερίου ή υγρής φάσης. Η πιο κλασική μέθοδος προσδιορισμού είναι η μέθοδος προσρόφησης αζώτου σε χαμηλή θερμοκρασία (μέθοδος BET). Δεδομένου ότι τα μόρια του αζώτου είναι σχετικά μικρά και μπορούν να εισέλθουν στους μικροπόρους της αιθάλης, τα αποτελέσματα που μετρήθηκαν με αυτή τη μέθοδο αντιπροσωπεύουν τη συνολική επιφάνεια της αιθάλης. Τα τελευταία χρόνια, οι μέθοδοι προσρόφησης μακρομορίων (όπως το CTAB) έχουν μελετηθεί με επιτυχία. Δεδομένου ότι τα μακρομόρια δεν μπορούν να εισέλθουν στους μικροπόρους, τα αποτελέσματα της μέτρησης αντιπροσωπεύουν την εξωτερική επιφάνεια της αιθάλης, δηλαδή την «λεία» επιφάνεια. Τα περισσότερα μαύρα άνθρακα από καουτσούκ είναι μη πορώδη, επομένως τα αποτελέσματα μέτρησης BET είναι σύμφωνα με τα αποτελέσματα μέτρησης CTAB. Για ορισμένες χρωστικές, χρησιμοποιείται αιθάλη. Η διαφορά μεταξύ των δύο μετρήσεων της επιφάνειας αντιπροσωπεύει την τραχύτητα ή το πορώδες της αιθάλης. Μια άλλη μέθοδος μέτρησης, η μέθοδος απορρόφησης ιωδίου, χρησιμοποιείται επίσης ευρέως στον έλεγχο της παραγωγής και στην ταξινόμηση προϊόντων. Είναι απλό και γρήγορο, αλλά τα αποτελέσματα της μέτρησης επηρεάζονται από τον βαθμό οξείδωσης της μαύρης επιφάνειας του άνθρακα.
Δομή:
Η δεύτερη σημαντική ιδιότητα της αιθάλης. Η δομή της αιθάλης εξαρτάται από το μέγεθος, το σχήμα και τον αριθμό και τη μέση μάζα των σωματιδίων ανά αδρανές. Όλα αυτά τα χαρακτηριστικά επηρεάζουν την κατάσταση συσκευασίας των αδρανών και τον κενό όγκο των σκονών. Συνήθως, η δομή της αιθάλης εκφράζεται από την τιμή απορρόφησης ελαίου DBP (φθαλικός διβουτυλεστέρας, φθαλικός διβουτυλεστέρας). Η τιμή DBP της αιθάλης μετά τη συμπίεση 4 φορές στα 170 MPa ονομάζεται συνήθως τιμή απορρόφησης λαδιού συμπίεσης ή τιμή 24M4DBP. Η τιμή απορρόφησης του λαδιού συμπίεσης αντικατοπτρίζει πιο αληθινά την κατάσταση των αδρανών αιθάλης στην ένωση καουτσούκ.