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Methode diffractometrique de caracterisation des états d'hydratation des smectites stabilité relative des couches d'eau inserées

Published online by Cambridge University Press:  09 July 2018

J. Ben Brahim ,
N. Armağan ,
G. Besson  and
C. Tchoubar
J. Ben Brahim
Affiliation:
Laboratoire de Cristallographie (unité associée au CNRS no 810), Université d'Orléans, 45046 Orléans Cedex, France
N. Armağan
Affiliation:
Laboratoire de Cristallographie (unité associée au CNRS no 810), Université d'Orléans, 45046 Orléans Cedex, France
G. Besson
Affiliation:
Laboratoire de Cristallographie (unité associée au CNRS no 810), Université d'Orléans, 45046 Orléans Cedex, France
C. Tchoubar
Affiliation:
Laboratoire de Cristallographie (unité associée au CNRS no 810), Université d'Orléans, 45046 Orléans Cedex, France
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Resume

Nous décrivons un montage expérimental permettant d'obtenir, avec une bonne précision, des diagrammes de diffraction X de poudre d'argile dans un état hydraté homogène et de suivre la cinétique du processus d'hydratation. Nous avons pu déterminer, dans le cas de l'état homogène à une couche d'eau d'une beidellite sodique, la position des cations échangeables, le nombre total de molécules d'eau par maille et leurs coordonnées z, en utilisant une méthode de modèle basée sur la comparaison des profils expérimentaux et calculés des réflexions 00l. De plus nous avons comparé les caractéristiques structurales et en particulier le mode d'empilement des feuillets de l'état monocouche avec celui des états anhydre et bicouche. L'analyse du profil des réflexions 00l montre l'existence de fluctuations autour d'un espacement basal moyen . Ces fluctuations sont interprétées comme provenant de l'hétérogénéité de la distribution des charges dans le feuillet. Enfin, un processus théorique d'hydratation et de déshydratation est proposé.

Abstract

Abstract

Equipment is described for obtaining accurate X-ray powder patterns from homogeneous hydrated clays and for following the kinetic development of the hydration process. The positions of the exchangeable cations, the total number of water molecules per unit cell and their z coordinates are determined for homogeneous Na-beidellite with one water layer, using a modelling method based on the comparison of experimental and calculated 00l reflections. Further structural features, namely the stacking mode of the layers in the direction and the size distributions of coherent domains, are compared with those corresponding to the anhydrous and the two-water-layer states of the same material. Shape analysis of the 00l reflections shows the existence of small fluctuations around each specific d-spacing value, which are interpreted in terms of heterogeneity of the charge distribution of the layers. A theoretical hydration-dehydration process is proposed for the material studied on the basis of experimental kinetic observations.

Type
Research Article
Information
Clay Minerals , Volume 21 , Issue 2 , June 1986 , pp. 111 - 124
Copyright
Copyright © The Mineralogical Society of Great Britain and Ireland 1986

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