Determination, a l'echelle absolue, de l'intensite diffractee aux rayons X par les argiles

Résumé

La mesure de l'intensité à l'échelle absolue consiste à déterminer le pouvoir diffusant de l'objet rapporté au motif élémentaire de la structure, c'est-à-dire exprimé en nombre d'électrons libres équivalents diffusant indépendamment et qui donnerait, en chaque point de l'espace réciproque, le même effet que l'objet. Les avantages de cette méthode sont les suivants: (i) elle permet de corriger la courbe expérimentale de la diffusion incohérente et ainsi d'augmenter le nombre de réflexions quantitativement exploitables; (ii) elle permet une meilleure caractérisation de la nature des défauts structuraux et, pour des systèmes hétérogènes tels que des particules en suspensions, elle rend possible la séparation des effets de diffraction spécifiques de chaque phase; (iii) elle rend possible l'interprétation des fonds de diffusion. Ces propriétés sont illustrées sur quelques exemples d'application (kaolinite, sépiolite mal cristallisée et suspension de montmorillonite-Na dans l'eau).

Abstract

Measurement of intensities at absolute scale consists of determining the scattering power of the object in units of the structure's elementary unit cell, i.e. the number of free electrons which scatter independently of each other and produce, in each point in reciprocal space, the same effect as the object. The advantages of this method are: (i) the experimental curve can be corrected for incoherent scattering, thus increasing the number of quantitatively exploitable reflections; (ii) structural defects can be characterized more fully and, for heterogeneous systems such as particle suspensions, it is possible to separate the specific diffraction effects of each phase; (iii) a physical interpretation of the background scattering can be given. Some applications of this method are described (kaolinite, poorly-crystallized sepiolite and Na-montmorillonite suspension in water).

Resumen

La medida de la intensidad en escala absoluta consiste en determinar el poder de difusión del objeto en relacion con el motivo elemental de la estructura, es decir expresado en numero de electrones libres equivalentes de difusión independiente que darian, en cada punto del espacio reciproco, el mismo efecto que el objeto. Las ventajas de este método son las siguientes: (i) permite corregir la curva experimental de la difusión incoherente y aumentar así el número de reflexiones cuantitativamente explotables; (ii) permite una mejor caracterizactón de la naturaleza de los defectos estructurales y para sistemas heterogéneos, como las partículas en suspensión, hace posible la separacion de los efectos de difraccion específica de cada fase; (iii) hace posible la interpretacion de la difusion de fondo. Estas propiedades se ilustran sobre algunos ejemplos de aplicatión (caolinita, sepiolita mal cristalizada y suspensiones de montmorillonita Na en agua).

Kurzreferat

Die Messung von Intensitäten über eine absolute Skalierung besteht darin, das Streuvermögen des Objektes in Einheiten der Elementarzelle zu bestimmen, z.B. die Zahl der freien Elektronen, welche unabhängig voneinander streuen und in jedem Punkt im reziproken Raum denselben Effekt als das Objekt hervorrufen. Die Vorzüge dieser Methode sind: (1) die experimentell erhaltene Kurve kann für inkohärente Streuung korrigiert werden, um so die Zahl der quantitativ ausnutzbaren Reflexionen zu erhöhen, (2) strukturelle Defekte können verstärkt charakterisiert werden und für heterogene Systeme, wie Teilchensuspensionen, können die spezifischen Beugungseffekte jeder Phase separiert werden, (3) es kann eine physikalische Interpretation der Untergrundstreuung gegeben werden. Einige Anwendungen dieser Methode werden beschrieben (Kaolinit, schlecht kristallisierter Sepiolit und Na-Montmorillonitsuspension in Wasser).