Occurrence of Collapsed and Expanded Crystals in Montmorillonite-Dextran Complexes

Abstract

X-ray diffraction patterns obtained from montmorillonite-dextran complexes prepared with either B-512F or Polytran dextran showed maximum oven-dry crystal expansions of about 5·3 Å. X-ray diffraction patterns of individual complex preparations containing < 20 per cent dextran showed evidence of both expanded and collapsed crystals. The observation of expanded and collapsed crystals in individual preparations has not been previously reported and was apparently related to clay preparation. An estimate of the quantity of dextran which could be interacting with the silicate surface was obtained using polymer adsorption weights and volumes. At maximum adsorption almost all adsorbed B-512F could be in contact with the mineral surface, but only two thirds of the adsorbed Polytran could be in contact with the mineral surface.

Résumé

Les diagrammes de diffraction X obtenus avec les complexes montmorillonite —dextrane préparés soit avec le dextrane B-512 F soit avec le dextrane Polytran montrent un gonflement cristallin maximum de 5,3 Åpour le matériel séché à l’étuve. Les diagrammes de diffraction X de préparations individuelles de complexes contenant moins de 20 per cent de dextrane prouvent l’existence simultanée de cristaux gonflés et non gonflés. L’observation de cristaux gonflés et non gonflés dans des préparations individuelles n’a jamais été faite dans des travaux antérieurs et elle est apparemment reliée à la préparation de l’argile. On a pu estimer la quantité de dextrane qui pourrait interagir avec la surface du silicate au moyen des poids et des volumes de polymère adsorbé. A l’adsorption maximum tout le B-5 12 F adsorbé pourrait être en contact avec la surface du minéral, alors que seulement les deux tiers du Polytran adsorbé se trouveraient dans la même situation.

Kurzreferat

Röntgenbeugungsdiagramme von Montmorillonit-Dextran-Komplexen, die entweder mit B-512 F oder Polytran-Dextran hergestellt waren, zeigten in ofentrockenem Zustand eine maximale Kristallaufweitung von etwa 5,3 Å. Röntgenbeugungsdiagramme einzelner Komplexpräparate, die weniger als 20% Dextran enthielten, ergaben Hinweise auf sowohl expandierte als auch kontrahierte Kristalle. Über die Beobachtung von aufgeweiteten und kontrahierten Kristallen in einzelnen Präparaten ist bisher nicht berichtet worden. Sie hängt offenbar mit der Präparation des Tons zusammen. Ein Schätzwert für die Dextranmenge, die mit der Silicatoberfläche in Wechselwirkung treten kann, wurde unter Berücksichtigung der Adsorptionsgewichte und -volumina der Polymere erhalten. Bei maximaler Adsorption kann fast das gesamte sorbierte B-512 F, jedoch nur zwei Drittel des sorbierten Polytrans in Kontakt mit der Mineraloberfläche treten.

Резюме

Рентгенограммы комплексов монтмориллонита-декстрана, синтезированных с B-512F или с Политран декстраном, показали максимальное увеличение в объеме высушенных при высокой температуре кристаллов примерно на 5,3 А. На рентгенограммах индивидуально приготовленных образцов, содержащих < 20% декстрана, заметили как увеличенные в объеме кристаллы, так и разрушенные. Замеченное увеличение в объеме кристаллов и их разрушение ранее не было упомянуто и по-видимому это зависит от подготовки глины. Исчисление коли¬чества декстрана могущего взаимодействовать с поверхностью силиката получили при помощи весовой и объемной адсорбции. При максимальной адсорбции почти что весь адсорбированный B-512F может быть в контакте с поверхностью минерала, но адсорбированного Политрана только две трети.