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Variation du parametre b et de la distance basale d001 dans une Serie de saponites a charge croissante: II. Etats ‘zero couche’

Published online by Cambridge University Press:  09 July 2018

H. Suquet
Affiliation:
Laboratoire de Chimie des Solides, ER 133 CNRS, Université Pierre et Marie Curie, 4, Place Jussieu, 75230 Paris Cedex 05, France
C. Malard
Affiliation:
Laboratoire de Chimie des Solides, ER 133 CNRS, Université Pierre et Marie Curie, 4, Place Jussieu, 75230 Paris Cedex 05, France
E. Copin
Affiliation:
Laboratoire de Chimie des Solides, ER 133 CNRS, Université Pierre et Marie Curie, 4, Place Jussieu, 75230 Paris Cedex 05, France
H. Pezerat
Affiliation:
Laboratoire de Chimie des Solides, ER 133 CNRS, Université Pierre et Marie Curie, 4, Place Jussieu, 75230 Paris Cedex 05, France

Resume

Huit saponites de synthèse à charge croissante ont été étudiées à l'état ‘zéro couche’ (vide, P2O5) avec différents cations interfoliaires.

On observe—avec le cation K—une croissance linéaire du paramètre b en fonction du taux de substitution Si-Al, mais cette croissance est bien plus faible que celle observée avec les mêmes minéraux hydratés à ‘deux couches’.

On observe par ailleurs pour les cations K, Ba, Rb et Cs des relations linéaires entre les valeurs du paramètre b et de d001 d'une part et le rayon du cation d'autre part. Les cations plus petits (Na et Li) conduisent à des solutions structurales différentes. Avec le sodium la structure 1 M n'est plus conservée, les feuillets sont décalés les uns par rapport aux autres. Avec le lithium, le type d'empilement 1M est conservé mais c'est l'entité Li+-H2O qui est piégée dans les cavités ditrigonales placées face à face.

L'ensemble de ces résultats permet de montrer que les interactions entre touche interfoliaire et feuillets sont beaucoup plus fortes dans l'état ‘zéro couche’ que dans les états hydratés à une ou deux couches d'eau. Ces interactions sont fonction du rayon des cations interfolaires et peuvent entraîner une rotation des tétraèdres, ce qui conduit à discuter de la validité des équations donnant l'angle de rotation α en fonction de la composition des phyllosilicates.

Abstract

Abstract

Eight synthetic saponites with different layer charges have been studied in a ‘zero layer’ state (obtained under vacuum and P2O5) with different interlayer cations. K-saponites show a linear increase in the b parameter and basal spacing with increase in Al-for-Si substitution. This increase is smaller than that found for two-water layer samples. For the K-, Ba-, Rb- and Cs-clays there is a linear relationship between cation radius and 001 and b dimensions. 1M stacking is observed in the Li-clay but the Li+-H2O group is found in the face-to-face ditrigonal cavities. Interactions between interlayer space and the layers are much greater in the ‘zero layer’ state than in hydrated states. The interactions are a function of the size of the exchange cation. The latter can cause tetrahedral rotation and, consequently, existing equations relating angular rotation (α) to layer silicate composition are questioned.

Kurzreferat

Kurzreferat

Acht synthetische Saponite mit unterschiedlicher Schichtladung wurden im ‘Nullexpansionszustand’ (erhalten unter Vakuum u. P2O5) mit verschiedener kationenbelegung untersucht. K-Saponite zeigen ein lineares Anwachsen des b-Parameters und einen mit zunehmender Substitution Al für Si steigenden Basisschichtabstand. Diese Zunahme ist geringer als jene, welche in Proben mit zwei Wasserschichten gefunden wird. Für K, Ba, Rb und Cs-Tone gibt es eine lineare Beziehung zwischen Kationenradius, 001 und b Dimension. Beim Li-Ton wird eine 1 m Schichtfolge beobachtet, aber die Li+-H2O Gruppe befindet sich in den ditrigonalen Front an Front Vertiefungen. Wechselwirkungen zwischen Zwischenschichtraum und den Schichten sind bei ‘Nullexpansion’ viel größer als im hydratisierten Zustand. Die Wechselwirkungen sind eine Funktion der Austauschkationengröße. Letztere kann tetraedrische Drehung verursachen und konsequenterweise werden die bestehenden Beziehungen zwischen Drehwinkel (α) und Schichtsilikatzusammensetzung erörtert.

Resumen

Resumen

Ocho saponitas de sintesis de carga creciente han sido estudiadas en el estado ‘zero capas’ (vacio, P2O5) con diferentes cations interlaminares.

Se observa—con el cation K—un aumento lineal del parametro b en function de la proporcion de substitucion Si-Al, este aumento es mucho menor que el observado con los mismos minerales hidratados con ‘dos capas’.

Se observa, por otra parte, para los cationes K, Ba, Rb, Cs relaciones lineales entre los valores del parametro b y de d001 por un lado y el radio del cation por otro lado. Los cationes mas pequenos (Nay Li) conducen a soluciones estructurales diferentes. Con el sodio la estructura 1M no se conserva, las laminas estan desplazadas las unas con respecto alas otras. Con el litio, el tipo de apilamiento 1M se conserva pero es el grupo Li+—H2O que se introduce en las cavidades ditrigonales colocadas frente a frente.

Estos resultados muestran que las interacciones entre la capa interlaminar y las laminas son mucho mas fuertes en el estado ‘zero capas’ queen los estados hidratados a ‘una capa’ o a ‘dos capas’, de agua. Estas interacciones son funcion del radio de los cationes interfoliaires y pueden inducir una rotacion de tetraedros, lo que conduce a discutir la validez de las ecuaciones que dan el angulo de rotacion α en funcion de la composicion de filosilicato.

Type
Research Article
Copyright
Copyright © The Mineralogical Society of Great Britain and Ireland 1981

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