Étude par spectroscopie infrarouge de l'eau adsorbée par la saponite-calcium

Résumé

Les hydrates à deux couches et à une couche d'une saponite calcique ont été étudiés par infrarouge. Les résultats expérimentaux indiquent que dans l'hydrate à deux couches les molécules d'eau directement coordinées à l'ion calcium sont liées par liaisons hydrogène fortes d'une part aux atomes d'oxygène de surface chargés négativement et d'autre part à d'autres molécules d'eau. En revanche, dans l'hydrate à une couche où chaque ion calcium est solvaté par un minimum de 2 molécules d'eau, il n'y a pas de liaison hydrogène intermoléculaire. La plupart des molécules d'eau donnent une seule liaison hydrogène forte. Chacune des molécules d'eau forme un pont hydrogène, l'une avec le feuillet supérieur et l'autre avec le feuillet inférieur.

Abstract

The two-water layer and single water-layer calcium-saponite have been studied by infrared spectroscopy. The experimental results indicate that in the two-water layer hydrate, the water molecules, directly coordinated to the calcium cation, are linked by strong hydrogen bonds on the one hand to negatively charged surface oxygens and on the other hand to other water molecules. As for the mono-water layer hydrate where each calcium cation is solvated at least by two water molecules, there is no intermolecular hydrogen bond.

Kurzeferat

Calciumsaponit mit zwei Wasserschichten und einer Wasserschicht wurde durch IR-Spektroskopie untersucht. Die Versuchsergebnisse weisen darauf hin, dass bei dem Hydrat mit zwei Wasserschichten die unmittelbar mit dem Calciumkation koordinierten Wassermoleküle durch starke Wasserstoffbindungen einerseits mit negativ geladenen Oberflächensauerstoffen und andererseits mit anderen Wassermolekülen verknüpft sind. Was das Hydrat bei einer Wasserschicht anbelangt, wobei jedes Calciumkation durch mindestens zwei Wassermoleküle solvatiert ist, besteht keine zwischenmolekulare Wasserstoffbindung.

Resumen

Mediante la espectroscopia por rayos infrarrojos se ha estudiado la saponita de calcio bihidratada y monohidratada. Los resultados experimentales indican que en el hidrato compuesto de dos moléculas de agua, éstas, coordinadas directamente con el catión calcio, están unidas por fuertes enlaces de hidrógeno por una parte a átomos de oxigeno superficiales cargados negativamente, y por otra parte a otras moléculas de agua. En cuanto al hidrato compuesto por una molécula de agua, en el que cada catión de calcio es solvatado por lo menos pot dos moléculas de agua, no hay ningfûn enlace intermolecular de hidrógeno.