Adsorption of alcohols by smectites: II. Role of the exchangeable cations

Abstract

Calculations previously used to distinguish between methanol adsorbed in micropores between clay microcrystals (external) and that present in the interlamellar space (internal) of variable charge Ca-montmorillonites have been extended to homoionic Li-, Na- and Bamontmorillonites. It is shown that both the shape and the magnitude of the internal isotherms are in good agreement with X-ray diffraction data. Furthermore, the apparent molecular packing of methanol in the interlamellar space is related specifically to the nature of the charge balancing cation.

Résumé

Les calculs précédemment utilisés pour faire la distinction entre le méthanol adsorbé par les micropores situés entre les microcristaux d'argile (externe) et celui qui est présent dans l'espace interlamellaire (interne) des montmorillonites de Ca à charge variable ont été appliqués aux montmorillonites homoïoniques de Li, Na et Ba. On montre que tant la forme que la grandeur des isothermes internes présentent une bonne corrélation avec les données de diffraction des rayons X. En outre, le remplissage apparent de l'espace interlamellaire par les molécules de méthanol a une relation spécifique avec la nature du cation compensateur.

Kurzreferat

Bei der Adsorption von Methanol an verschieden geladenen Ca-Montmorilloniten kann mit Hilfe von Berechnungen eine Unterscheidung getroffen werden zwischen dem Methanolanteil, der in Mikroporen zwischen den Tonmikrokristalliten (extern) adsorbiert wird und dem Anteil, der sich in wischenschichten (intern) befindet. Diese Berechnungen wurden auf Li-, Na- und Ba-Montmorillonite ausgedehnt. Dabei kann gezeigt werden, daß sich sowohl die Form als auch die Größe der internen Isotherme in guter Übereinstimmung mit röntgenographisch erhaltenen Daten befindet. Weiterhin ist die scheinbar molekulare Packung des Methanols in den Zwischenschichten besonders auf die Natur der ladungsausgleichenden Kationen zurückzuführen.

Resumen

Los cálculos utilizados antieriormente para distinguir entre el metanol adsorbido en los microporos entre los microcristales (externo) de arcilla y el presente en el espacio interlaminar (interno) de Ca-montmorillonitas de carga variable se han empleado también para les montmorillonitas homoiónicas -Li, -Na y -Ba. Se demuestra que tanto la forma como la magnitud des las isotermas internas concuerdan bien con los datos de difracción de rayos X. Además, la aglomeración molecular aparente del metanol en el espacio interlaminar está relacionada específicamente con la naturaleza del catión equilibrador de la carga.