Etude des echanges entre terres rares et cations interfoliaires de deux argiles

Résumé

L'étude expérimentale de l'adsorption d'ions La³⁺ sur une smectite, successivement saturée en ions K⁺, Na⁺ puis Ca²⁺, montre que la stoechiomérie de l'échange s'effectue dans le rapport des charges des cations participant à la réaction. Dans un domaine de force ionique suffisamment restreint, l'échange a lieu dans les rapports suivants: 1 La³⁺ pour 3 Na⁺ ou 3 K⁺, et 1 La³⁺ pour 1·4 Ca²⁺. L'adsorption de toutes les terres rares sur la smectite et une illite s'effectue sans ségrégation notable dans cette famille d'éléments, les terres rares les plus lourdes étant un peu plus adsorbées que les terres rares légères. La désorption des terres rares est plus difficile, leur charge trivalente devant les stabiliser en position interfoliaire dans les minéraux argileux.

Abstract

Laboratory studies of lanthanum adsorption on a smectite successively saturated with K, Na and Ca ions showed that the stoichiometry of the exchange reaction was 1 La³⁺ for 3 Na⁺ or 3 K⁺, and 1 La³⁺ for 1·4 Ca²⁺ when the ionic strength was sufficiently low. Rare-earth elements were adsorbed on smectite and illite without any significant segregation, although a slight preference was shown for the heavier elements. Desorption was difficult due to the strong attractive forces between these trivalent cations and interlayer exchange sites.

Kurzreferat

Untersuchungen des Ionenaustausches von La³⁺ an Smectit ergaben bei hinreichend geringer Ionenstärke einen Ersatz von 1 La³⁺ durch 3 Na⁺ oder 3 K⁺, aber durch 1·4 Ca²⁺. Elemente der Gruppe der Seltenen Erden wurden an Smectit und Illit ohne signifikante Bevorzugung sorbiert, obwohl eine schwache Präferenz der schwereren Elemente zu sehen war. Die starke Bindung auf den Zwischenschicht-plätzen verringerte die Desorbierbarkeit der dreiwertigen Ionen.

Resumen

Estudios de laboratorio sobre la adsorción de lantano en una esmectita sucesivamente saturada con iones Na, K y Ca, han demostrado que la estequiometria de la reacción de intercambio es l La⁺³ por 3 Na⁺ ó 3 K⁺, y 1 La⁺³ por 1·4 Ca⁺², cuando la fuerza iónica de la solución es lo suficientemente pequeña. Varias tierras raras fueron adsorbidas sobre esmectitas e ilitas, sin que se detectara una segregación appreciable, aunque se observó una ligera preferencia por los elementos más pesados. Debido a la carga trivalente de los iones La, éstos son adsorbidos más fuertemente en las posiciones de cambio, lo que se traduce en una mayor dificultad en la desorción.