Le césium, revelateur de structure des smectites

Resumé

En utilisant des méthodes diffractométriques avec des smectites mal cristallisées, il n'est pas possible de déterminer de façon précise la répartition des atomes dans le feuillet. Il est particulièrement difficile de confirmer si le mineral est di- ou trioctaédrique, ou de déterminer la position de la vacance (position cis ou trans) dans la couche octaédrique. De même la nature polytypique de ces minéraux est difficile à preciser. La détermination de ces paramètres est difficile car les modulations (hkl) obtenues par diffraction des rayons X avec les smectites sont faibles et très peu marquées. Ce travail montre qu'en utilisant le césium comme cation interfoliaire, il y a non seulement augmentation de l'ordre dans l'empilement des feuillets mais aussi que son grand facteur de diffusion augmente l'intensité des modulations (hkl). En supposant que la substitution par du césium ne modifie pas la répartition des atomes dans le feuillet (il affecte seulement la distorsion de la couche tétraédrique), il est alors possible de déterminer cette répartition.

Abstract

Because of the weak and diffuse hkl reflections shown by poorly-crystalline smectites, it is not possible to determine precisely the atomic distributions within the structure using diffractometric methods. It is particularly difficult to confirm the di- or trioctahedral nature of an octahedral sheet or to determine the positions of the vacancies (cis or trans positions) in the sheet. Difficulties are also experienced when attempting to determine the polytype. Using cesium as an interlayer cation results in an increase in stacking order of the unit layers. In addition, because of its diffusion factor, the intensities of the hkl reflections are increased. Assuming that the presence of cesium does not modify the distribution of atoms in the structure (it can only modify the distortions of the tetrahedral sheet), then this can be determined by diffractometry.

Kurzreferat

Wegen der schwachen und schlecht definierten hkl-Interferenzen schlecht kristallisierter Smectite ist es nicht möglich, die Atomlagen im Kristallgitter durch Beugungs-methoden exakt zu bestimmen. Insbesondere ist es schwierig, die di- oder trioktaedrische Natur der Oktaederschichten oder die Position der Leerstellen (cis oder trans) zu ermitteln. Auch bei der Bestimmung des Polytyps treten Schwierigkeiten auf. Durch Cäsium als Zwischen- schichtkation wird die Kristallordnung der Schichtpakete verbessert. Außerdem werden durch den höheren Streufaktor dieses Ions die Intensitäten der hkl-Reflektionen vergrößert. Unter der Annahme, daß Cäsium die Atomanordnung der Struktur nicht verändert (es könnte höchstens die Tetraederschicht verzerren), kann diese durch Röntgenbeugung ermittelt werden.

Resumen

Debido a que las reflexiones hkl de las esmectitas mal cristalizadas son débiles y mal definidas, no es posible determinar con precisión la distribución de los átomos en la estructura por métodos difractométricos. En particular, es dificil confirmar la naturaleza di- o tri-octaédrica de la capa octaédrica o determinar las posiciones de las vacantes (posiciones cis ó trans) en la capa. Asimismo, existen dificultades para la determinación de los politipos. La utilización de muestras saturadas con cesio como catión interlaminar tiene las ventajas de producir un orden más perfecto en el apilamiento de las láminas, asi como de aumentar las intensidades de las reflexiones hkl como consecuencia del gran poder difusor del Cs⁺. Puesto que la presencia del Cs⁺ en el espacio interlaminar, no modifica la distribución de los átomos en la estructura de las láminas (sólo puede producirse una distorsión de la capa tetraédrica) la utilización de muestras saturadas con Cs⁺ presenta grandes ventajas en el análisis de la estructura de las esmectitas por métodos difractométricos. 1801-21