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Clays and Clay Minerals

, Volume 17, Issue 5, pp 301–308 | Cite as

Effect of Acidity in Montmorillonite Interlayers on the Sorption of Aniline Derivatives

  • S. Yariv
  • L. Heller
  • N. Kaufherr
Article

Abstract

Sorption of aniline and its derivatives by montmorillonite substituted by cations of widely different acidity depends upon the polarizing power of the interlayer cations. Infra-red spectra indicate that the anilines are mostly bound to the interlayer cations through water molecules, except in Cs montmorillonite, where bonding to the oxygen surfaces of the alumino-silicate sheets seems to predominate. Anilines are weak bases, which compete with the oxygen surfaces for protons of acidic interlayer water. Consequently, the tendency of anilines to act as proton donors in the clay interlayers increases with the polarizing power of the exchangeable cation. The concept of ‘basic’ water is introduced to account for some of the features of the spectra of Cs montmorillonite treated with the organic ligands.

Résumé

La sorption de l’aniline et de ses dérivés par du montmorillonite subsituté par des cations d’une acidité très différente dépend du pouvoir de polarisation des cations des couches intermédiaires. Des spectres à l’infra-rouge indiquent que les anilines sont surtout liées aux cations des couches intermédiaires par des molécules d’eau, à l’exception des montmorillonites Cs, où semblent dominer la liaison des surfaces d’oxygène aux feuilles de silicate d’alumine. Les anilines sont des bases faibles, en concurrence avec les surfaces d’oxygène pour les protons de l’eau acide des couches intermédiaires. En conséquence, la tendance que montrent les anilines agissant en tant que donneurs de protons dans les couches intermédiaires d’argile, accroît le pouvoir de polarisation du cation échangeable. On introduit la conception d’une eau “basique” tenant compte de quelques caractéristiques des spectres de montmorillonite Cs traité avec des ligands organiques.

Kurzreferat

Die Sorption von Anilin und seinen Derivaten durch Montmorillonit, das mit Kationen sehr verschiedener Azidität substituiert ist, hängt von der Polarisierleistung der Zwischenschicht-Kationen ab. Infrarotspektren deuten darauf hin, daß die Aniline im wesentlichen durch Wassermoleküle mit den Zwischenschicht-Kationen verbunden sind, außer bei Cs Montmorillonit, wo die Bindung an den Sauerstofflächen der Aluminium-Silikatladen vorzuherrschen scheint. Aniline sind schwache Basen, die ebenso wie die Sauerstofflächen Protone saueren Zwischenschichtwassers anziehen. Die Neigung der Aniline als Protonspender in den Tonzwischenschichten zu wirken, nimmt daher mit der Polarisierleistung des austauschbaren Kations zu. Der Begriff “basisches” Wasser wird eingeführt, um einige der Merkmale der Spektren von Cs Montmorillonit, das mit organischen Bindern behandelt wurde, zu erklären.

Резюме

Сорбция анилина и его производных монтмориллонитом с обменными катионами весьма различной кислотности зависит от поляризующей силы межслоевых катионов. Инфракрасные спектры показывают, что анилины большею частью связаны с межслоевыми катионами посредством молекул воды; исключение составляет Сs -монтмориллонит, в котором связь с кислородными поверхностями алюмосиликатных листов, по-видимому, преобладает. Анилины представляют слабые основания, которые, как и кислородные пове¬рхности, стремятся присоединить протоны кислотной межслоевой воды. Следовательно, тенденция анилинов действовать в качестве протонных доноров в межслоевых промежутках глинистых минералов возрастает с увеличением поляризующей силы обменного катиона. Предложено понятие об ’основной’ воде для характеристики некоторых особенностей спектров Сз -монтмориллонита, обработанного органическими лигандами.

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Copyright information

© Clay Minerals Society 1969

Authors and Affiliations

  • S. Yariv
    • 1
  • L. Heller
    • 1
  • N. Kaufherr
    • 2
  1. 1.Department of GeologyThe Hebrew UniversityJerusalemIsrael
  2. 2.Department of Inorganic and Analytical ChemistryThe Hebrew UniversityJerusalemIsrael

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