Hostname: page-component-745bb68f8f-l4dxg Total loading time: 0 Render date: 2025-01-13T14:06:01.521Z Has data issue: false hasContentIssue false
  • English
  • Français

Etude de l'interaction eau-kaolinite par mesure des permittivites complexes

Published online by Cambridge University Press:  09 July 2018

J. C. Giuntini ,
A. Jabobker  and
J. V. Zanchetta
J. C. Giuntini
Affiliation:
Université des Sciences et Techniques du Languedoc, Place Eugène Bataillon, 34060 Montpellier-Cédex, France
A. Jabobker
Affiliation:
Université des Sciences et Techniques du Languedoc, Place Eugène Bataillon, 34060 Montpellier-Cédex, France
J. V. Zanchetta
Affiliation:
Université des Sciences et Techniques du Languedoc, Place Eugène Bataillon, 34060 Montpellier-Cédex, France
Get access Rights & Permissions [Opens in a new window]

Résumé

Dans le cadre de l'étude de l'interaction eau-kaolinite, des mesures de conductivité (pertes diélectriques) et de permittivités réelles ont été entreprises à fréquence variable (103–107 Hz) et en fonction de la température (27–80°C). La conductivité croît avec la fréquence et la température de mesures. L'utilisation d'un modèle de conduction par déplacement de protons par sauts discrets entre sites localisés est applicable. La loi σ′(ω) ∼ Aωs est vérifiée. L'évolution du paramètre s en fonction de la pression de vapeur d'eau permet de déterminer le mécanisme d'établissement de la monocouche d'eau sur le solide. La permittivité réelle décroît avec la fréquence. C'est une fonction croissante de la pression de vapeur d'eau. Un calcul simple permet de retrouver la loi expérimentale relative à la permittivité ɛ′ ∼ exp(K√P).

Abstract

Abstract

Measurements of conductivity (dielectric losses) and real part of permittivity were performed, at variable frequency (103–107 Hz) and as a function of temperature (27–80°C), in order to study the interaction between water vapour and kaolinite. The conductivity increased with frequency and temperature. The use of a conduction model involving proton hops between localized sites proved suitable. The law σ′(ω) = Aωs was verified. The development of parameter s as a function of water vapour pressure allowed determination of the mechanism of adsorption of water during monolayer formation on a solid. The real part of the permittivity decreased with frequency and increased with the water vapour pressure. A simple calculation led to the experimental law ɛ′ ∼ exp(K√P).

Type
Research Article
Information
Clay Minerals , Volume 20 , Issue 3 , September 1985 , pp. 347 - 365
Copyright
Copyright © The Mineralogical Society of Great Britain and Ireland 1985

Access options

Get access to the full version of this content by using one of the access options below. (Log in options will check for institutional or personal access. Content may require purchase if you do not have access.)

References

Almond, D.P. & West, A.R. (1983) Mobile ion concentration in solid electrolytes from analysis of A.C. conductivity. Solid St. Ionics 9, 277–282.CrossRefGoogle Scholar
Barriol, J., Canales, Cabrera C. & Robert, A.M. (1964) Contribution à l'étude de l'adsorption de l'ammoniac sur le gel de silice suivie par mesures diélectriques. J. Chim. Phys. 59, 154–160.CrossRefGoogle Scholar
Bell, R.P. (1980) The Tunnel Effect in Chemistry. Chapman and Hall, London and New York.CrossRefGoogle Scholar
Belougne, P., Giuntini, J.C. & Zanchetta, J.V. (1983) Influence de l'interaction solide gaz sur la conductivité des sulfures de molybdène au voisinage d'une transition ordre-désordre. Rev. Chim. Min. 20, 426–437.Google Scholar
Bensimon, Y., Belougne, P., Giuntini, J.C. & Zanchetta, J.V. (1984) Electron spin resonance of water adsorption on amorphous molybdenum sulfide. J. Phys. Chem. 88, 2754–2757.CrossRefGoogle Scholar
Calvet, R., Chaussidon, J., Cloos, P., De Kimpe, Fripiat J.J., Gastuche, M.C., Helsen, J., Jelli, A., Leonard, A., Poncelet, G. & Vytterhoven, J. (1964). Protons de constitution, protons fibres et eau adsorbée. Gr. Fr. Argiles 14, 59–81.CrossRefGoogle Scholar
Cohen-Tannoudji, C., Diu, B. & Laloe, F. (1977). Mecanique Quantique. Hermann Paris.Google Scholar
Daniel, V.V. (1967) Dielectric Relaxation. Academic Press, London and New York.Google Scholar
Ensuque, L. (1977) Interprétation nouvelle des phénomènes de conduction dans les corps désordonnés et amorphes: Application au composé rdfractaire B4S r Thèse de 3è cycle, Université des Sciences et Techniques du Languedoc, Montpellier.Google Scholar
Fripiat, J.J., Jelli, A., Poncelet, G. & Andre, J. (1965) Thermodynamic properties of adsorbed water molecules and electrical conduction in montmorillonite and silicates. J. Phys. Chem. 69, 2185–2196.CrossRefGoogle Scholar
Gielly, J. (1972) Etude qualitative de l'adsorption de vapeur d'eau sur des argiles naturelles. Thèse 3e Cycle, Lyon.Google Scholar
Giuntini, J.C., Jabobker, A. & Zanchetta, J.V. (1984) Modèle de conduction protonique dans un aluminosilicate. Solid St. Ionics 14, 249–255.CrossRefGoogle Scholar
Hill, R.M. & Jonscher, A.K. (1979) D.C. and A.C. conductivity in hopping electronic systems. J. Non-Cryst. Solids 32, 53–69.CrossRefGoogle Scholar
Ishii, T. (1981) Theory of ionic conductivity in solid electrolytes. Solid St. Ionics 34, 23–28.CrossRefGoogle Scholar
Jabobker, A. (1983) Etude de l'interaction eau-détergent-kaolinite par mesure des permittivités complexes. Thèse de 3e Cycle, Universitè des Sciences et Techniques du Languedoc, Montpellier.Google Scholar
Mamy, J. (1968) Recherches sur l'hydratation de la montmorillonite: propriétés diélectriques et structure du film d'eau. Thèse +s Sciences, Paris.Google Scholar
Miller, A. & Abrahams, E. (1960) Impurity conduction at low concentration. Phys. Rev. 120, 745–755.CrossRefGoogle Scholar
Mott, N.F. & Davis, E.A. (1979) Electronic Processes in Non Crystalline Materials. Clarendon Press, Oxford.Google Scholar
Murawski, L., Chung, C.H. & Mackenzie, J.O. (1979) Electrical properties of semiconducting oxides glasses. J. Non-Cryst. Solids 32, 91–104.CrossRefGoogle Scholar
Pietronero, L. & Avogadro, A. (198l) Mechanisms of ionic conduction in glassy solid electrolytes. Solid St. Ionics 3, 7–12.CrossRefGoogle Scholar
Pollak, M. (1971) On the frequency dependence of conductivity in amorphous solids. Phil Mag. 53, 519–541.CrossRefGoogle Scholar
Pollak, M. & Geballe, Th. (1961) Low frequency conductivity due to hopping processes in silicon. Phys. Rev. 122, 1742–1753.CrossRefGoogle Scholar
Strom, V. & Ngai, K.L. (1983) A model for the dielectric response of na-β alumina at intermediate temperatures. Solid St. Ionics 9, 283–286.CrossRefGoogle Scholar
Wacrenier, J.M., Fontaine, J., Chapoton, A. & Lebrun, A. (1967) Contribution à l'interprétation de la polarisation complexe liée aux interfaces et aux associations moléculaires darts les alvéoles microscopiques des corps poreux. Rev. Gen. Elec. 76, 719–725.Google Scholar
Wolkenstein, Th. (1977) Physico Chimie de la Surface des Semiconducteurs. MIR, Paris.Google Scholar