Variations des proprietes d'adsorption d'eau de la montmorillonite-lithium en fonction du traitement thermique

Abstract

Water vapor adsorption on lithium montmorillonite from Marnia and Camp Berteaux was studied after heat treatment in vacuum between 120 and 500°C. From gravimetric and calorimetric data it was possible to follow the effects due to migration of some of the lithium cations into silicate skeleton: decrease of adsorption capacity, decrease of the number of active energetic sites, alteration of the mode of hydration (instability of expanding stages); then the effects due to internal dehydration: total loss of lamellar adsorption.

Résumé

L'adsorption de vapeur d'eau sur montmorillonite lithique en provenance de Marnia et Camp Berteaux a été analysée après altération thermique sous vide entre 120 et 500°C. Les données de microgravimétrie et microcalorimétrie d'adsorption ont permis de suivre et d'analyser en fonction de la température et du temps de chauffage, d'une part les effets dus à la migration d'une partie des ions lithium dans le réseau silicate: diminution de capacité d'adsorption, diminution du nombre de sites actifs énergétiques, mais aussi modification du comportement des feuillets vis-à-vis de l'eau (instabilité des stades d'ouverture); d'autre part, les effets dus à l'intervention de la déshydroxylation interne: disparition totale de l'adsorption lamellaire.

Zusammenfassung

Die Wasserdampf-Adsorption von aus Marnia und Camp Berteaux stammendem Lithium-montmorillonit wurde nach thermischer Veränderung im Vakuum zwischen 120 und 500°C ermittelt. Die mikrogravimetrischen und mikrokalorimetrischen Versuchsdaten ermöglichten einerseits die Wirkung der Wanderung der Lithium-Ionen im Silikatnetz als Funktion der Temperatur und der Aufheizdauer zu studieren, d.h. die Abnahme der Adsorptionskapazität sowie der Zahl der energetisch aktiven Zentren und die Änderung des Verhalters der Lamellen gegenüber Wasser (die Instabilität der Anfangsstadien zu ermitteln. Andererseits konnten auch die durch die innere Dehydroxylierung bedingten Effekte, d.h. das vollkommene Verschwinden der lamellaren Adsorption beobachtet werden.

Резюме

Исследована адсорбц ия водяного пара на монтмориллоните лит ия после его нагревания в вакууме в переделах температ ур 120°–500° С. По данным гравиметри ческого и калориметрическог о анализов, соответст вующих условиям нагревания, можно сделать вывод, что первый эффе кт обусловлен миграц ией части катионов лития в сили катовый скелет: уменьшается а дсорбционная емкост ь и число энергетически актив ных центров, изменяет ся тип гидратации; после дующие эффекты обйсл овлены внйтренней дегидрат ацией: наблюдается полная п отеря тонкослойной а дсорбции.