Distribution et topologie de la densité électronique et potentiel électrostatique à partir de la diffraction X haute résolution dans trois Aluminosilicates modèles : natrolite, scolécite et spodumène - Université de Lorraine Accéder directement au contenu
Thèse Année : 1999

Distribution et topologie de la densité électronique et potentiel électrostatique à partir de la diffraction X haute résolution dans trois Aluminosilicates modèles : natrolite, scolécite et spodumène

Résumé

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Parmi les matériaux minéraux, les silicates sont d'un grand intérêt de par leurs propriétés physico-chimiques et leurs nombreuses applications industrielles. La natrolite na 2al 2si 3o 1 0.2h 2o et la scolecite caal 2si 3o 1 0.3h 2o sont des composés aluminosilicates appartenant à la famille des zéolithes. L'enchainement des tétraèdres sio 4 et alo 4 par leurs atomes d'oxygène constitue le squelette de ces matériaux de structure analogue et donne naissance à des canaux dans lesquels sont piégés des cations na + et ca 2 + ainsi que des molécules d'eau. Le spodumène lialsi 2o 6 est un silicate du type pyroxène dont la structure se compose de chaines infinies de tétraèdres de silicium reliés entre eux par un seul atome o. Dans l'espace interchainaire de ce minéral, l'atome al et l'ion li + sont en coordination octaédrique. Dans les expériences de diffraction x hautes résolutions sur ces matériaux, les intensités ont été mesurées à l'aide de détecteurs ponctuel ou bidimensionnel du type ccd (spodumène) en utilisant les radiations x mok et agk. Une analyse statistique approfondie des mesures et des paramètres multipolaires (modèle de Hansen-Coppens) de la densité électronique déterminés dans les affinements par moindres carrés a été menée dans cette étude. La méthode des leviers a été appliquée pour tester la validité des charges atomiques de la scolecite. Les liaisons si-o et al-o ont été caractérisées par les propriétés topologiques de la densité électronique définies dans la théorie de bader. Les charges atomiques obtenues expérimentalement par affinement kappa ont été introduites dans le calcul du potentiel de madelung afin de mettre en évidence les interactions entre les cations (na +, ca 2 + et li +) et le squelette aluminosilicate de ces composés. Les énergies électrostatiques de l'unité formulaire trouvées sont respectivement de -177.7, -230.0 et -123.8 ev pour la natrolite, la scolecite et le spodumène.
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  • HAL Id : tel-01747580 , version 1

Citer

Sandrine Kuntzinger. Distribution et topologie de la densité électronique et potentiel électrostatique à partir de la diffraction X haute résolution dans trois Aluminosilicates modèles : natrolite, scolécite et spodumène. Physique [physics]. Université Henri Poincaré - Nancy 1, 1999. Français. ⟨NNT : 1999NAN10200⟩. ⟨tel-01747580⟩
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