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Mode d'empilement des feuillets dans les vermiculites hydratées à ‘deux couches’

Published online by Cambridge University Press:  09 July 2018

C. De La Calle
Affiliation:
Laboratoire de Chimie des Solides, ER 133, CNRS, Université Pierre et Marie Curie, 4 Place Jussieu, 75230, Paris Cedex 05
H. Suquet
Affiliation:
Laboratoire de Chimie des Solides, ER 133, CNRS, Université Pierre et Marie Curie, 4 Place Jussieu, 75230, Paris Cedex 05
J. Dubernat
Affiliation:
Laboratoire de Chimie des Solides, ER 133, CNRS, Université Pierre et Marie Curie, 4 Place Jussieu, 75230, Paris Cedex 05
H. Pezerat
Affiliation:
Laboratoire de Chimie des Solides, ER 133, CNRS, Université Pierre et Marie Curie, 4 Place Jussieu, 75230, Paris Cedex 05

Résumé

Pour les hydrates à ‘deux couches’ des vermiculites issues des phlogopites 1 M, saturées par Li, Na, Ca, Mg ou Ba, nous avons rencontré quatre modes d'empilement des feuillets. Un seul (VIII) présente une structure ordonnée tridimensionnellement. Les trois autres (VI, VV et VVII) sont des structures semi-ordonnées.

Nous avons défini les translations entre feuillets pour chaque empilement ainsi que les domaines d'existence en fonction du cation et de l'humidité relative.

Pour l'édifice ordonné VIII calcique la structure de la couche interfoliaire est décrite (deux types de polyèdres d'eau plus de l'eau de liaison entre polyèdres).

Les diffèrents facteurs conditionnant, pour une vermiculite donnée, le ‘choix’ d'un mode d'empilement sont discutés : facteurs propres à la couche interfoliaire (nature des cations et degré d'hydratation); facteurs propres au feuillet (densité et localisation des charges, disposition des oxygènes de surface); facteurs liés à la texture.

Abstract

Abstract

Vermiculites have been studied after saturation with Li+, Na+, Ca2+, Mg2+ or Ba2+ ions. Four layer stacking types were found. The type VIII exhibited a three-dimensionally ordered structure, whereas types VI, VV and VVII presented semi-ordered structures.

Translations between layers and stability ranges for each interlayer cation and with respect to relative humidity, have been determined for each type.

The structure of the interlayer space is described for the Ca-ordered VIII edifice. This structure consists of two types of water polyhedrons bonded by water molecules.

The different factors accounting for the ‘choice’ of a vermiculite stacking type are discussed, i.e. factors characterizing: (a) the interlayer space (nature of the cation and hydration degree); (b) the layers (layer charge density, charge distribution and the location of surface oxygen atoms) ; and (c) the texture of the vermiculites.

Kurzreferat

Kurzreferat

Es wurden Vermiculite nach Sättigung mit Li+, Na+, Ca2+, Mg2+ und Ba2+ untersucht. Vier Stapelordnungen der Schichtpakete wurden gefunden. Der Typ VIIIzeigt eine dreidimensional geordnete Struktur, während VI, VV u. VVII halbgeordnete Strukturen darstellen. Es wurden Translationen zwischen Schichtpaketen und Stabilitäts-reihen für jedes Zwischenschichtkation und hinsichtlich relativer Feuchtigkeit bestimmt. Für den Ca-VIII-Ordnungstyp wurde die Struktur in der Zwischenschicht beschrieben. Diese Strukturen bestehen aus zwei Typen von H2O-Polyedern, die durch Wassermoleküle zusammengehalten werden. Es werden die verschiedenen Faktoren diskutiert, die für die Wahl (“choice”) eines Vermiculit- Stapeltyps sprechen, wobei die folgenden Punkte zu berücksichtigen sind: (a) die Zwischenschicht (Art des Kations u. des Hydrationsgrades); (b) die Schichtpakete (Ladungsdichte, Ladungsverteilung und die Lage der Oberflächen-sauerstoffatome); und (c) der Aufbau der Vermiculite.

Resumen

Resumen

Se han estudiado vermiculitas después de saturarlas con iones Li+, Na+, Ca2+, Mg2+ o Ba2+, y se han hallado cuatro tipos de apilamiento en capas. El tipo VIII mostraba una estructura ordenada tridimensionalmente, mientras que los tipos VI, VV y VVII presentaban estructuras semiordenadas.

Para cada tipo se han determinado las translaciones entre capas y las gamas de estabilidad correspondientes a cada catión interlaminer y con respecto a la humedad relativa. Se describe la estructura del espacio entre capas respecto al edificio VIII (Ca) con ordenación. Esta estructura consiste en dos tipos de poliedros de agua ligados por moléculas de agua.

Se discuten los distintos factores que explican la “elección” de un tipo de apilamiento de las vermiculitas, es decir, los factores que caracterizan: (a) el espacio entre capas (naturaleza del catión y grado de hidratación); (b) las capas (densidad de carga de las capas, distribución de la carga y la ubicación de los átomos de oxigeno de la superficie) ; y (c) la textura de las vermiculitas.

Type
Research Article
Copyright
Copyright © The Mineralogical Society of Great Britain and Ireland 1978

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