Ненасыщенные валентные связи поверхностей способны насыщаться, вследствие чего вновь образованные поверхности чрезвычайно химически активны. Повышенная химическая активность поверхностного слоя не ограничивается одним атомным промежутком, а распространяется на ряд таких промежутков.

При разрушении кварца происходит разрыв связи Si-О между тетраэдрами, в результате чего на поверхности осколков образуются положительные и отрицательные ионы, представляющие собой остатки радикалов. По данным Адамчика К. А., этот процесс для дисиликата может быть схематически изображен следующим образом:

Следовательно, по существу, он идентичен реакции восстановления. Если поверхность излома совпадает с кристаллографическими плоскостями, на которых есть равное количество анионов и катионов, то заряд ее является отрицательным, так как легко поляризуемые ионы О2- выступают над меньшими по размерам ионами Si4+ и укрывают их.

Возникший положительный ион неустойчив и довольно быстро окисляется. Реакция окисления является экзотермической. Ион может окисляться не только кислородом воздуха и парами воды, но и кислородом ненасыщенных кремнекислородных полиэдров, в результате чего в измельчаемой массе возможна рекомбинация разрушенных полиэдров с восстановлением целостности исходной структуры. В присутствии молекул воды на основе отрицательных ионов образуются группы = Si-ОН. Как было показано Рашем, при помоле кварца химически реагирует около 0,02% всего измельчаемого материала.

П. А. Ребиндером и Г. С. Ходаковым установлена аморфизация поверхностных слоев зерен кварца в процессе тонкого его измельчения. Толщина аморфного слоя изменяется в зависимости от тонкости измельчения и характера среды, в которой осуществлялся помол. При измельчении в сухом воздухе толщина аморфного слоя изменялась от 20 до нескольких сот ангстремов, вбирая в себя значительное количество исследуемого материала.