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Etude des propriétés physico-chimiques de silices lamellaires synthétiques : le rôle de l'eau

Résumé : Cette étude contribue à la compréhension des mécanismes d'hydratation et de gonflement de silices lamellaires synthétiques. Le solide utilisé, dont la structure cristallographique est inconnue, est une magadiite, Na2Si14029·9H20, obtenue par synthèse hydrothermale et dont les ions sodium ont ensuite été échangés par H+, K+, Mg2+ et Ca2+. Ces échantillons ont été caractérisés par analyses chimiques, thermiques, texturales, DRX, RMN du 29Si et IR. La magadiite se présente sous forme de plaquettes d'environ 2 11-m de largeur, dont l'épaisseur varie à l'inverse de la polarisabilité du cation compensateur. Ses feuillets silicatés, peu affectés par le changement de cation compensateur, sont constitués de cycles à six tétraèdres qui, à l'inverse d'autres minéraux lamellaires, ne contiennent pas le cation interfoliaire. A l'exception de la forme protonée, elle développe, comme les matériaux gonflants, une surface spécifique à l'eau beaucoup plus importante que la surface spécifique à l'azote. L'hydratation a été suivie par gravimétrie d'adsorption d'eau, DRX et IR à différentes pressions relatives en eau et deutération, RMN du 29Si et Raman sous différentes conditions de mise sous vide. L'hydratation des magadiites monovalentes a lieu en deux étapes. A faible pression relative, les molécules d'eau se trouvent en symétrie C1. A plus forte pression relative, la seconde étape du gonflement génère des molécules d'eau en symétrie C2v. Ce schéma d'hydratation reste valable lorsque le magnésium est le cation interfoliaire, avec toutefois des étapes de gonflement retardées par rapport à celles des cations monovalents. En revanche, le calcium, bien que divalent et de taille équivalente au sodium, se place entre deux liaisons Si-0- du feuillet et les molécules d'eau ne parviennent pas à le perturber.
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Contributor : Administrateur Du Ccsd <>
Submitted on : Tuesday, April 24, 2018 - 3:45:38 PM
Last modification on : Thursday, June 21, 2018 - 1:21:35 AM
Document(s) archivé(s) le : Wednesday, September 19, 2018 - 10:43:50 AM

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INPL_2001_EYPERT_C.pdf
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Céline Eypert-Blaison. Etude des propriétés physico-chimiques de silices lamellaires synthétiques : le rôle de l'eau. Sciences de la Terre. Institut National Polytechnique de Lorraine, 2001. Français. ⟨NNT : 2001INPL054N⟩. ⟨tel-01775870⟩

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