The effect of Fe-for-Si substitution on the b-dimension of nontronite

Abstract

A survey of 060 spacings of dioctahedral smectites has shown that for nontronites with only iron on octahedral sites, a linear relationship exists between the b-axial dimension and the number of atoms of tetrahedrally coordinated Fe³⁺ per unit cell containing O₂₀(OH)₄. The slope, 0·0497 Å/Fe³⁺, is steeper than that for the increase in b resulting from Fe³⁺ on octahedral sites, 0·0377 Å/Fe³⁺, demonstrating the greater importance of tetrahedral substitution in influencing b. Factors that take account of the number of Fe³⁺ atoms on tetrahedral sites have been incorporated in existing formulae for calculating b-axis cell dimensions for smectites, but these are usually less successful in predicting b than a new formula involving only tetrahedral and octahedral iron contents.

Résumé

Un examen des distances 060 de smectites dioctaédriques a montré que pour les nontronites n'ayant que du fer sur les sites octaédriques, il existe une relation entre la dimension d'axe b et le nombre d'atomes de Fe³⁺ coordonnés tétraédriquement par maille du réseau contenant O₂₀ (OH)₄. La pente, 0·0497 Å/Fe³⁺, est plus fote que celle correspondant à l'accroissement de b résultant de Fe³⁺ sur les sites octaédriques, 0·0377 Å/Fe³⁺, montrant l'importance plus grande de la substitution tétraédrique dans l'action sur b. On a introduit des facteurs tenant compte du nombre d'atomes Fe³⁺ sur les sites tétraédriques dans les formules de calcul des dimensions de maille sur l'axe b pour les smectites, mais celles-ci donnent généralement b d'une manière moins satisfaisante qu'une formule nouvelle utilisant seulement les quantités de fer tétraédrique et octaédrique.

Kurzreferat

Wie ein Überblick über 060 Interferenzen von dioktaedrischem Smektit gezeigt hat, gibt es für Nontronite mit Eisen in oktaedrischen Lagen eine lineare Beziehung zwischen dem b-Achsenwert und der Zahl der Atome von tetraedrisch koordiniertem Fe³⁺ einer Zelleinheit mit O₂₀(OH)₄. Der Anstieg 0·0497 Å/Fe³⁺ ist grösser als der für die Zunahme von b, wie er sich aus den Fe³⁺ in oktaedrischen Lagen ergibt, nämlich 0·0377 Å/Fe³⁺, wodurch die grössere Bedeutung der tetraedrischen Besetzung für den Einfluss auf b gezeigt wird. Die Faktoren, welche die Zahl der Fe³⁺-Atome auf die tetraedrischen Lagen berücksichtigen, sind in die vorhandenen Formeln für die Berechnung der b-Achsen Abstände für Smektite einbezogen worden, aber diese sind gewöhnlich weniger brauchbar b vorherzubestimmen als eine neue Formel, welche nur tetraedrische und oktaedrische Eisengehalte berücksichtigt.

Resumen

Un estudio de espaciamientos 060 de esmectitas dioctaédricas ha demostrado queen el caso de las nontronitas que sólo tienen hierro en sitios octaédricos existe una relación lineal entre la dimensión axial b y el número de átomos de Fe³⁺ coordenados tetraédricamente por cada malla que contiene O₂₀ (OH)₄. La pendiente, 0·0497 Å/Fe³⁺, es más pronunciada que la del aumento en b resultante del Fe³⁺ en sitios octaédricos, 0·0377 Å/Fe³⁺, lo que demuestra la mayor importancia de la sustitución tetraédrica para influir en b. Los factores que tienen en cuenta el número de átomos Fe³⁺ en los sitios tetraédricos se han incorporado en fórmulas existentes para calcular las dimensiones de las mallas en el eje b para las esmectitas, pero generalmente tienen menos éxito en la predicción de b que una fórmula nueva en la que sólo entran en juego los contenidos de hierro tetraédrico y octaédrico.