Определение величины поверхности
Термин «поверхность», как это будет пониматься, означает границу непористой твердой фазы. По традиции «поверхность» обычно означает границу, которая непроницаема по отношению к азоту — наиболее широко используемому адсорбируемому веществу для измерения удельной поверхности. Однако могут существовать микропоры, в которые проникают молекулы воды, но не азота. Так как поверхность микропор трудно определить, то под термином «поверхность» будет в общем пониматься та величина, которая измеряется обычным методом БЭТ по адсорбции азота.
Даже небольшое количество загрязнений, находящихся на поверхности, может-значительно изменить ее свойства. Пусть, например, в силикагеле при значении удельной поверхности 200 м2/г имеется 0,01 масс. % натрия в виде примеси. Если бы весь натрий располагался на поверхности, то на площади 100 нм2 находился бы один атом натрия, т. е. эти атомы размещались бы друг от друга на расстоянии 10 А, если бы они были распределены равномерно. Фоукс и Бургесс [21] показали, что поверхность кремнезема способна захватывать атомы натрия. Даже чистейший кварц абсорбирует 1013 атомов на 1 см2 в пределах толщины поверхности 100 А. На поверхности создается отрицательно заряженный оксидный ион. Если такую поверхность протравить HF, то она становится незаряженной, но после нескольких недель выдержки при комнатной температуре атомы натрия выходят на поверхность из внутреннего объема вещества. Если объемная концентрация составляла 0,0002 % Na, то после прокаливания при 1000°С на поверхности накапливалось 2 % натрия.
Так как кремнезем, содержащий 0,0002 % Na, считается чрезвычайно чистым, то можно считать, что в большинстве гелей и осадков кремнезема натрий может играть скрытую, еще непознанную роль.
