Hostname: page-component-848d4c4894-2pzkn Total loading time: 0 Render date: 2024-05-24T10:37:13.068Z Has data issue: false hasContentIssue false

X-Ray Diffraction Study of Aqueous Montmorillonite Emulsions

Published online by Cambridge University Press:  02 April 2024

Yoshiaki Fukushima*
Affiliation:
Toyota Central Research and Development Laboratories, Inc., Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi-ken 480-11, Japan

Abstract

An X-ray diffraction study of aqueous emulsions of a Na-montmorillonite shows that: (1) At low water content, the d-spacings of the montmorillonite increased stepwise with increasing water content; (2) At high water content, sharp (001) peaks due to regular stacking of montmorillonite layers were not detectable, but broad, halo patterns were observed in the low-angle scattering region; and (3) The addition of Ca2+ or H+ to the aqueous emulsions caused Ca-montmorillonite or H-montmorillonite crystals to form. A zig-zag column model of montmorillonite layers fits the observed data for aqueous emulsions of Na-montmorillonite.

Резюме

Резюме

Исследование водных эмульсий Na-монтмориллонита методом рентгеновской порошковой дифракции показывает, что: (1) при низком содержании воды расстояние d монтмориллонита увеличивалось скочкообразно с увеличением содержания воды; (2) при большом содержании воды острые линии (001), соответствующие регулярной упаковке монтмориллонитовых слоев не присутствовали, но широкие гало-структуры были видимы в раионе рассеяния на малых углах; и (3) результатом добавки Са2+ или Н+ к водным эмульсиям было формирование кристаллов Са-монтмориллонита или Н-монтмориллонита. Модель зигзагообразных колонн монтмориллонитовых слоев соответствует наблюдаемым данным для водных эмульсий Na-монтмориллонита. [E.G.]

Resümee

Resümee

Röntgendiffraktometer-Untersuchungen wässriger Emulsionen von Na-Montmorillonit zeigten, daß (1) bei niedrigem Wassergehalt die d-Werte des Montmorillonites stufenweise mit zunehmendem Wassergehalt zunahmen; (2) bei hohem Wassergehalt scharfe (001) Peaks, die auf eine regelmäßige Stapelung der Montmorillonit-Lagen zurückzuführen sind, nicht zu finden waren, während breite Reflexe im Kleinwinkelstreubereich beobachtet wurden; (3) die Zugabe von Ca2+ oder H+ zu den wässrigen Emulsionen zur Bildung von Ca-Montmorillonit oder H-Montmorillonit führte. Ein Zickzack-Säulenmodell der Montmorillonitlagen entspricht den beobachteten Ergebnissen für wässrige Emulsionen von Na-Montmorillonit. [U.W.]

Résumé

Résumé

Une étude à la diffraction des rayons-X d’émulsions aqueuses d'une montmorillonite-Na montre que (1) A basse teneur en eau, les espacements-d de la montmorillonite ont augmenté par étapes proportionnellement à une augmentation de la teneur en eau; (2) A haute teneur en eau, des pics (001) aigus dûs à l'empilement régulier de couches de montmorillonite n’étaient pas détectables, mais de larges clichés en forme d'auréoles ont été observés dans la region d’éparpillement de bas angles; et (3) L'addition de Ca2+ ou d'H+ aux émulsions aqueuses à cause la formation de cristaux de montmorillonite-Ca ou de montmorillonite-H. Un modèle de couches de montmorillonite en colonne à zig-zags s'accorde avec les données observées pour les emulsions aqueuses de montmorillonite-Na. [D.J.]

Type
Research Article
Copyright
Copyright © 1984, The Clay Minerals Society

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

Hawkins, R. K. and Egelstaff, P. A., 1980 Interfacial water structure in montmorillonite from neutron diffraction experiments Clays & Clay Minerals 28 1928.CrossRefGoogle Scholar
Hubbard, C. R., 1982 Low 20 standard for X-ray powder diffraction .Google Scholar
Kunimine Industries Co. Ltd., 1978 Catalogue of high purity Na-montmorillonite, KUNIPIA-F®.Google Scholar
Narten, A. H., 1972 Liquid water: atom pair correlation functions from neutron and X-ray diffraction J. Chem. Phys. 56 56815687.CrossRefGoogle Scholar
Norrish, K., 1954 The swelling of montmorillonite Disc. Faraday Soc. 18 120134.CrossRefGoogle Scholar
Rahmen, A. and Stillinger, F. H., 1971 Molecular dynamics study of liquid water J. Chem. Phys. 55 33363359.CrossRefGoogle Scholar
Sudo, T., 1974 Nendo Kobutsugaku (Clay Mineralogy) Tokyo Iwanami 41.Google Scholar