Cation Migration Into Empty Octahedral Sites and Surface Properties of Clays
Cation Migration Into Empty Octahedral Sites and Surface Properties of Clays
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DOI：
10.1346/ccmn.1971.0190306
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发表时间：
1971-06
影响因子：
2.2
通讯作者：
R. Calvet;R. Prost
中科院分区：
文献类型：
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作者：
R. Calvet;R. Prost
小阳离子迁移到二八面体粘土的空八面体位置，使人们能够研究三八面体结构中的局部效应以及交换容量降低对溶剂化性质的影响。研究结果主要涉及锂饱和蒙脱土。基于点电荷模型的计算表明，当锂离子处于八面体位置时，氢氧基必须经历重定向。这种取向的变化是通过红外光谱来研究的，它允许人们估计结构中存在的锂的量。通过对Li， Mg， Ca和K蒙脱石的ir结果的类比，可以说不在八面体位置内的非交换性锂一定在六方腔的底部。此外，还表明粘土的溶剂化性能取决于交换阳离子的数量和溶剂的性质。当交换阳离子量低于交换容量的50%时，粘土不随水膨胀。这个上限是甘油30%，乙二醇20%。ResumeLa小阳离子迁移更les网站octaedriques自由泳des陶土dioctaedriques允许并l 'apparition地区在一个结构网格trioctaedrique et de la les后果减少de la capacite d 'echange苏尔les proprietes de solvatation。锂锰是一种重要的金属元素，饱和蒙脱土和锂离子。Des计算basicans sur unmodere de charge ponctuelles monmonet la samessicest . cn . cn . cn . cn . cn . cn . cn . cn . cn . cn . cn . cn . cn。定向改变和光谱学技术的应用，使得锂离子交换和锂离子交换成为可能。Par analogie用真正的结果计算起始点obtenus倒des蒙脱石saturees Par,镁、钙等K我们锂带来的非echangeable l, n不是一个甲米地'interieur octaedrique doit se在勒喜欢des甲米地六角。当然，在montre que les proprious samtsamas de solation de l 'argile；在montre que les proprious samtsamas的基础上；在montre que que les proprious samtsamas的基础上；L ' agile ne gonfle pas avec L ‘ eau quand la quantiles de educicchanged est infacriure ure 50 pour cent de la capacit<s:1> ’日新月异。烟草限量测试平均甘油含量为30分，平均甘油含量为20分。KurzreferatDie Wanderung kleiner Kationen in die leeen oktaedrischen gitterstellgestatet die Untersuchung der örtlichen Effekte im trioktaedrischen gef<e:1>和die Auswirkungen der Abnahme in Austauschkapazität auf die Solvatationseigenschaften。Die Ergebnisse beziehen, he ' sonders auden mit Lithium gesättigten Montmorillonit。Berechnungen auf gruneines Spitzeladungmodells erwiesen die not endigigkeit einer Reorientierung der OH-Gruppen en die lithium in den oktedrischen Gitterstellen。Diese Änderung der Orientierung wurde durch ultra - spectroskopie untersucht, die es erlaubt die in dem gef<s:1> gegenwärtigen lithium - mengen abzuschätzen。在oogie mit ultra - tergebnissen中，die fr die Li, Mg， Ca和K蒙脱石erhalten wurden， kann gesagt werden, ass das nichtaustauschbare Lithium, das nichthab der oktaedrischen Gitterstellen ist am Boden der hexonalen Hohlräume sein muss。Ferner wind gezet, dass die Solvatationseigenschaften des Tons von der Zahl der austauschbaren Kationen and vom Wesen des Lösungsmittels abhängen。在德国，有50%的人在德国，有50%的人在德国Austauschkapazität。Diese Grenze列出了30%的Glyzerin和20%的Äthylenglykol。РезюмеВхождениемалыхкатионоввпустыеоктаэдрическиеположениядиоктаэдрическихглиндаетвозможностьизучитьлокальныеособенностиструктуртриоктаэдрическихслюдиследствиявлиянияуменьшенияобменнойемкостинасольватационныесвойства。Основныерезультатыполучены,главнымобразом,напримеремонтмориллонита,насыщенноголитием。Вычисления,основанныенаопределенииточечногозаряда,показалинеобходимостьреориен——тировкигруппОНпривхожденииионовлитиявоктаэдрическиеположения。Этоизменениеориентировкибылоизученометодоминфракраснойспектроскопи,икоторыйпозволилоценитьколичестволития,находящегосявструктуре。ПрисопоставленииданныхИКСдляLi -,Мg -Са-иК——монтмориллонитовможносделатьвыводотом,чтонеобменныеионылития,которыеневходятвоктаэдрическиеположения,должнынаходитьсявоснованиигексагональныхполостей。Крометого,показано,чтоособенностисольватационныхсвойствглинзависятотколичестваобменныхкатионовиотприродырастворителя。Принасыщенииводойразбуханиеглинненаблюдаетсявтехслучаях,когдаколичествообменныхкатионовниже50%обменнойемкости。Этотпределсоставляет30%дляглицеринаид20%ляэтиленгликоля。
The migration of small cations into the empty octahedral sites of dioctahedral clays allows one to study the local effects in the trioctahedral structure and the consequences of the exchange capacity decrease on the solvation properties. The results concern essentially the montmorillonite saturated by lithium. Computations based on a point charge model shows the necessity for the OH groups to undergo a reorientation when the lithium ions are within the octahedral sites. This change of orientation was studied by i.r. spectroscopy which permits one to estimate the amounts of lithium present in the structure. By analogy with i.r. results obtained for the Li, Mg, Ca and K montmorillonites, one can say that the non-exchangeable lithium which is not within the octahedral sites must be in the bottom of the hexagonal cavities. Moreover, it is shown that the solvation properties of the clay depend on the number of exchangeable cations and on the nature of the solvent. The clay does not swell with water when the amount of exchangeable cation is lower than 50 per cent of the exchange capacity. This limit is 30 per cent with glycerol, and 20 per cent with ethylene glycol.RésuméLa migration des petits cations vers les sites octaédriques libres des argiles dioctaédriques permet d’étudier l’apparition locale dans le réseau d’une structure trioctaédrique et les conséquences de la diminution de la capacité d’échange sur les propriétés de solvatation. Les résultats concernent essentiellement la montmorillonite saturée par le lithium. Des calculs basés sur un modèle de charges ponctuelles montrent la nécessité pour les groupes OH de se réorienter quand les ions lithium sont à l’intérieur des cavités octaédriques. Ce changement d’orientation a été étudié par spectroscopic i.r. Cette technique permet une évaluation de la quantité de lithium présente dans le réseau. Par analogie avec les résultats i.r. obtenus pour des montmorillonites saturées par Li, Mg, Ca et K on peut dire que le lithium non échangeable qui n’est pas à l’intérieur d’une cavité octaédrique doit se trouver dans le fond des cavités hexagonales. En outre, on montre que les propriétés de solvatation de l’argile dépendent du nombre des cations échangeables et de la nature du solvant. L’argile ne gonfle pas avec l’eau quand la quantité de cation échangeable est inférieure à 50 pour cent de la capacité d’échange. Cette limite est de 30 pour cent avec le glycerol et de 20 pour cent avec l’éthylène glycol.KurzreferatDie Wanderung kleiner Kationen in die leeren oktaedrischen Gitterstellen gestattet die Untersuchung der örtlichen Effekte im trioktaedrischen Gefüge und die Auswirkungen der Abnahme in Austauschkapazität auf die Solvatationseigenschaften. Die Ergebnisse beziehen sich insbesonders auf den mit Lithium gesättigten Montmorillonit. Berechnungen auf Grund eines Spitzeladungmodells erwiesen die Notwendigkeit einer Reorientierung der OH-Gruppen wenn die Lithiumionen in den oktaedrischen Gitterstellen sind. Diese Änderung der Orientierung wurde durch Ultrarotspecktroskopie untersucht, die es erlaubt die in dem Gefüge gegenwärtigen Lithiummengen abzuschätzen. In Analogie mit Ultrarotergebnissen, die für die Li, Mg, Ca und K Montmorillonite erhalten wurden, kann gesagt werden, dass das nichtaustauschbare Lithium, das nicht innerhalb der oktaedrischen Gitterstellen ist am Boden der hexagonalen Hohlräume sein muss. Ferner wird gezeigt, dass die Solvatationseigenschaften des Tons von der Zahl der austauschbaren Kationen und vom Wesen des Lösungsmittels abhängen. Der Ton quellt nicht mit Wasser auf wenn die Menge von austauschbarem Kation geringer ist als 50% der Austauschkapazität. Diese Grenze ist 30% mit Glyzerin, und 20% mit Äthylenglykol.РезюмеВхождение малых катионов в пустые октаэдрические положения диоктаэдрических глин дает возможность изучить локальные особенности структур триоктаэдрических слюд и следствия влияния уменьшения обменной емкости на сольватационные свойства. Основные результаты получены, главным образом, на примере монтмориллонита, насыщенного литием. Вычисления, основанные на определении точечного заряда, показали необходимость реориен-тировки групп ОН при вхождении ионов лития в октаэдрические положения. Это изменение ориентировки было изучено методом инфракрасной спектроскопии, который позволил оценить количество лития, находящегося в структуре. При сопоставлении данных ИКС для Li-, Мg-, Са-и К-монтмориллонитов можно сделать вывод о том, что необменные ионы лития, которые не входят в октаэдрические положения, должны находиться в основании гексагональных полостей. Кроме того, показано, что особенности сольватационных свойств глин зависят от количества обменных катионов и от природы растворителя. При насыщении водой разбухание глин не наблюдается в тех случаях, когда количество обменных катионов ниже 50 % обменной емкости. Этот предел составляет 30% для глицерина и 20% для этиленгликоля.