Stretching Frequencies of Structural Hydroxyls of Hectorite and K-Depleted Phlogopite as Influenced by Interlayer Cation and Hydration

Abstract

The frequencies of structural OH stretching vibrations in swelling trioctahedral minerals such as hectorite or K-depleted phlogopite depend on the ionic form and hydration of the sample. The trioctahedral structure is evidently a suitable case for the observation of spectral changes, since hydroxyl groups are in conditions of high reactivity with the surrounding medium. These changes are attributed to the field which originates either from the cations or the residual water molecules, and the joint analysis of spectroscopic and X-ray diffraction data permits an interpretation that frequencies quoted for unaltered mica are only perturbed frequencies.

Résumé

Les fréquences des vibrations d’allongement de OH structural dans des minéraux gonflement trioctaèdriques tels que l’hectorite ou la phlogopite appauvrie en K dépendent de la forme ionique et de l’hydratation de l’échantillon. La structure trioctaedrique est évidemment appropriée à l’observation des changements spectraux, puisque les groupes hydroxyles sont en condition de forte réactivité avec le milieu ambiant. Ces changements sont attribués au champ créé soit par des cations, soit par des molécules d’eau résiduaires et l’analyse des données spectroscopiques et de diffraction des rayons X permet d’avancer que les fréquences cotées pour le mica inaltéré ne sont que des fréquences perturbées.

Kurzreferat

Die Frequenz struktureller OH Spannungsschwingungen in aufquellenden triok-taedrischen Mineralen wie etwa Hectorit oder K-armem Phlogopit hängen von der ionischen Form und der Hydration der Probe ab. Die trioktaedrische Struktur ist offenbar ein geeigneter Fall für die Beobachtung spektraler Veränderungen, da sich die Hydroxylgruppen in einem Zustand hoher Reaktivität mit der Umgebung befinden. Diese Veränderungen werden dem entweder aus den Kationen oder aus den Restwassermolekülen entstehenden Feld zugeschrieben, und die gemeinsame Analyse spektroskopischer Daten sowie Röntgenbeugungsdaten erlaubt die Annahme, dass die für unveränderten Glimmer angegebenen Frequenzen nur gestörte Frequenzen sind.

Резюме

Частота колебаний структурных гидроксилов в набухающих триоктаэдрических минералах — гекторите или флогопите с пониженным содержанием K — зависит от ионной формы и гидратации образца. Очевидно, триоктаэдрическая структура подходит для наблюдения спектральных изменений, так как гидроксильные ионы находятся в условиях высокой реакционной способности с окружающей средой. Эти спектральные изменения приписываются полю, которое возникает или от катионов, или от остаточных молекул воды. Комплексный спектральный и рентгеновский анализ позволяет считать, что частоты колебаний, указываемые для неизмененной слюды, являются только нарушенними.