Etude par activation neutronique de la distribution de quelques elements de transition entre gel silicate et solution aqueuse

Résumé

Une étude expérimentale des équilibres d'échange entre gel de composition (A,B)O-SiO₂-nH₂O et solution aqueuse (A²⁺, B²⁺) a été réalisée avec les couples (A,B) suivants: Mn-Mg, Co-Mg, Co-Mn et Cu-Ni. Les coefficients de distribution (A/B)^gel/(A²⁺/B²⁺)^sol obtenus sont énormes, l'élément A se fixant presque totalement dans le gel et n'apparaissant le plus souvent qu'en traces dans la solution. Le dosage de celles-ci par activation neutronique a permis d'atteindre le domaine des concentrations où ces gels présentent un comportement idéal (loi de Henry) et de mesurer avec une précision accrue les enthalpies libres standard des réactions d'échange correspondantes.

Abstract

Exchange equilibria between gel (A,B)O-SiO₂-nH₂O and aqueous solution (A²⁺ ,B²⁺) were experimentally determined for the following (A,B) pairs: Mn-Mg, Co-Mg, Co-Mn et Cu-Ni. The distribution coefficients (A/B)^gel/(A²⁺/B²⁺)^soln were enormous: A was almost totally fixed in the gels and occurred only in trace amounts in the solutions. Determination of these trace amounts by neutron activation techniques enabled the concentration range in which the gels behaved like ideal mixtures (Henry's law) to be defined and provided more precise values for the standard free enthalpies of the corresponding exchange reactions.

Kurzreferat

Austauschgleichgewichte zwischen (A,B)O-SiO₂-nH₂O als Gel und (A⁺,B⁺) in wässriger Lösung wurden für die folgenden (A,B)-Paare experimentell ermittelt: Mn-Mg, Co-Mg, Co-Mn et Cu-Ni. Die Verteilungskoeffizienten (A/B)^Gel/(A⁺/B⁺)^gelöst waren extrem hoch: A war immer vollständig in den Gelen fixiert und erschien höchstens spurenweise in den Lösungen. Die Bestimmung dieser Spurenbeträge mittels Neutronenaktivierung ermöglichte den Konzentrationsbereich anzugeben, in welchem sich die Gele wie ideale Mischungen verhalten (Henry's Gesetz) und lieferte exaktere Werte für die freien Standardenthalpien der entsprechenden Austauschreaktionen.

Resumen

La constante de equilibrio del intercambio entre el gel (A,B)O-SiO₂-nH₂O y la solución acuosa (A⁺²,B⁺²) se determinó experimentalmente para los siguientes pares (A,B): Mn-Mg, Co-Mg, Co-Mn et Cu-Ni. La distribución de coeficientes (A/B)^gel/(A ⁺²/B⁺²)^soln. indica que A fue casi totalmente fijado en los geles y aparecié sé1o en cantidades traza en las soluciones. La determinacién de esas cantidades traza por técnicas de activación neutrónica ha permitido definir el rango de concentración en el cual los geles se comportan como mezclas ideales (ley de Henry) y obtener valores más precisos para las entalpias libres standard de las eorrespondientes reacciones de cambio.