Adsorption of ethylene glycol on alkylammonium montmorillonites

• Autorzy: Gaweł A. , Kłapyta Z.

Warianty tytułu

PL

Adsorpcja glikolu etylenowego na alkiloamoniowych montmorillonitach

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A series of organo-montmorillonites was prepared with C12, C14, C16 and C18 alkyltrimethylammonium ions forming the monolayer, bilayer or pseudotrilayer arrangements in the interlayer spaces of the silicate or random interstratifications of layers with such structures. As results from XRD measurements, these samples swell in ethylene glycol in a different manner. In the case of the flat lying monolayer of organic ions, the basal spacings after glycolation at about 17 Å are controlled by the double-layer complex of ethylene glycol molecules similarly as in the glycolated starting Na-montmorillonite. In contrast, the 001 reflections of the organo-clays with the bilayer and pseudotrilayer arrangements of the alkylammonium ions are observed after swelling at 31-36 Å, suggesting that these ions have most probably been reoriented to the position perpendicular to the silicate layer. Mixed-layer structures are transformed into one- or two-phase systems.

PL

Z naturalnego Na-montmorillonitu Kunipia F (Japonia) otrzymano w reakcji wymiany jonowej serię organo-montmorillonitów zawierających na pozycjach wymiennych różne ilości (0.30-1.19 mmol/g) kationów trójmetyloalkiloamoniowych o długości łańcucha węglowodorowego C12, C14, C16 i C18. Analizy rentgenograficzne produktów wykazały, że wartości d(001) wynoszą 14.1-21.2 Å, co odpowiada mono-, bi- lub pseudotrójmolekularnej warstwie kationów organicznych. Dla niektórych próbek obserwuje się nieintegralną serię refleksów 00l. Świadczy to o obecności struktur mieszanopakietowych. Stwierdzono, że badane organo-montmorillonity pęcznieją w różny sposób po nasyceniu glikolem etylenowym. W przypadku monowarstwy kationów alkiloamoniowych, wartość d(001) około 14 Å wzrasta do około 17 Å sugerując, że kationy te leżą nadal płasko na powierzchni pakietu minerału, a odległości międzypakietowe są kontrolowane przez cząsteczki glikolu, podobnie jak w Na-montmorillonicie. Odmiennie zachowują się próbki zawierające kationy organiczne w postaci bi- lub pseudotrójmolekularnej warstwy. Pod wpływem glikolu wartości d(001) wzrastają do około 31-36 Å. Biorąc pod uwagę długości tych kationów (19.5-27.0 Å) należy przyjąć, że następuje ich reorientacja do pozycji prostopadłej względem powierzchni pakietów montmorillonitu. Na dyfraktogramach rentgenowskich próbek zawierających struktury mieszanopakietowe, po glikolowaniu obserwuje się dwa refkeksy 001 około 17 i 31-36 Å. Oznacza to, że próbki te stanowią układy dwufazowe, złożone z pakietów przedzielonych płasko leżącymi lub zorientowanymi prostopadle kationami alkiloamoniowymi.

Słowa kluczowe

EN

alkylammonium montmorillonites; ethylene glycol; swelling

PL

alkiloamoniowy montmorillonit; glikol etylenowy

• Wydawca: Mineralogical Society of Poland
• Czasopismo: Mineralogia
• Rocznik: 2002
• Tom: Vol. 33, iss. 1
• Strony: 53--58
• Opis fizyczny: Bibliogr. [10] poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Gaweł A.

• University of Mining and Metallurgy, Faculty of Geology, Geophysics and Environmental Protection, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Kłapyta Z.

• University of Mining and Metallurgy, Faculty of Geology, Geophysics and Environmental Protection, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• BRINDLEY G.W., 1966: Ethylene glycol and glycerol complexes of smectites and vermiculites. Clay Miner. 6, 237-259.
• CHASSIN P., 1976: Influence de la stereo-chimie des diols sur la formation des complexes interfoliaires de la montmorillonite calcique (in French). Clay Miner. 11,13-22.
• CRADWICK P.D., WILSON M.J., 1978: Calculated X-ray diffraction curves for the interpretation of a three-component interstratified system. Clay Miner. 13,53-65.
• DIAMOND D., KINTER E.B., 1956: Surface areas of clay minerals as derived from measurements of glycerol retention. Clays Clay Miner. 3,334-347.
• FAVRE H., LAGALY G., 1991: Organo-bentonites with quaternary alkylammonium ions. Clay Miner. 26,19-32.
• LAGALY G., 1981: Characterization of clays by organic compounds. Clay Miner. 16,1-21.
• MADSEN F.T., 1977: Surface area measurements of clay minerals by glycerol sorption on a thermobalance. Thermochim. Acta. 21, 89-93.
• MORIN R.E., JACOBS H.S., 1964: Surface area determination of soils by adsorption of ethylene glycol vapor. Soil Sei. Soc. Anter. Proc. 28,190-194.
• REYNOLDS R.C., HOWER J., 1970: The nature of interlayering in mixed-layer illite-montmorillonites. Clays Clay Miner. 18,25-36.
• ŚRODOŃ J., EBERL D.D., 1980: The presentation of X-ray data for clay minerals. Clay Miner. 15, 317-320.