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The Effect of Cation Exchange of Tris(Ethylenediamine)Cobalt (III) for Sodium on Nitrogen Sorption by Montmorillonite

Published online by Cambridge University Press:  01 July 2024

M. I. Knudson Jr.  and
J. L. McAtee Jr.
M. I. Knudson Jr.
Affiliation:
Baroid Division, NL Industries, Inc., P.O., Box 1675, Houston, Texas 77001, U.S.A.
J. L. McAtee Jr.
Affiliation:
Baylor University, Department of Chemistry, Waco, Texas 76703, U.S.A.
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Abstract

The cation exchange process between tris(ethylenediamine)cobalt(III) and Na+ on mont-morillonite was studied by atomic absorption spectrophotometry, X-ray diffraction, differential thermal analysis, and nitrogen sorption at 78°K. The exchange of Co(en)33+ for Na+ was found to be extremely favorable, with a tendency toward segregation of the two kinds of cations in the mixed clays studied. Small amounts of Co(en)3+3 were found to lower the nitrogen sorption capacity of Na+ mont-morillonite while clays with high Co(en)3+3 content had greatly enhanced sorption. An explanation is offered in terms of a dual role of the Co(en)3+3 in determining the kind and amount of nitrogen sorption in the exchanged montmorillonite.

Résumé

Résumé

Le phénomène d’échange cationique entre le tris (éthylène-diamine) cobalt (III) et le sodium sur la montmorillonite a été étudié par spectrophotométrie d’absorption atomique, diffraction X, analyse thermique différentielle et sorption d’azote à 78°K.

L’échange de Na+ par Co (en)33+ s’est révélé très favorable, avec une tendance vers la ségrégation des deux sortes de cations dans les argiles mixtes étudiées. On a trouvé que de petites quantités de Co (en)33+ abaissent la capacité de sorption pour l’azote de la montmorillonite Na+, tandis que les argiles riches en Co (en)33+ ont une sorption fortement augmentée. On fournit une explication de ce fait sur la base du double rôle que joue le Co (en)33+ dans la détermination de la nature et de l’intensité de la sorption de l’azote dans la montmorillonite ayant subi l’échange d’ion.

Kurzreferat

Kurzreferat

Der Kationenaustausch zwischen Tri(äthylendiamin)kobalt(III) und Na+ bei Mont-morillonit wurde durch atomische Absorptionsspektrophotometrie, Röntgenbeugung, differentielle Wärmeanalyse und Stickstoffsorption bei 78°K untersucht. Der Austausch von Co(en)3+3 für Na erwies sich als außerordentlich günstig, und es besteht eine Tendenz zur Absonderung der beiden Kationenarten in den untersuchten gemischten Tonsorten. Kleine Mengen Co(en)3+3 senken, wie erwiesen wurde, die Stickstoffsorptionsfähigkeit von Na+ Montmorillonit, während Tonarten mit hohem Co(en)3+3 Gehalt eine stark erhöhte Sorption aufwiesen. Dies wurde dadurch erklärt, daß Co(en)3+3 bei der Bestimmung der Art und des Ausmaßes der Stickstoffsorption in dem ausgetauschten Montmorillonit eine doppelte Rolle spielt.

Резюме

Резюме

Изучался процесс обмена катионов трис-(этилендиамин) кобальта (III) и Na+ монтмориллонита посредством ядерной абсорбционной спектроскопии, рентгеновской дифракции, дифференциального термического анализа и сорбции азота при 78°К. Нашли, что обмен Со(еп)3+3 для Na+ был очень благоприятный, но с тенденцией сегрегации двух видов катионов в изучаемых смешанных глинах. Заметили, что небольшое количество Со(еп)3+3 понижает способность сорбции азота монтмориллонитом Na+, в то время как высокое содержание Со(еп)3+3 в глинах очень повышает их сорбцию. Объясняется это двойной ролью Со(еп)3+3 в установлении какое количество азота абсорбируется обменным монтмориллонитом.

Type
Research Article
Information
Clays and Clay Minerals , Volume 21 , Issue 1 , February 1973 , pp. 19 - 26
Copyright
Copyright © 1973 The Clay Minerals Society

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References

Alymore, L. A. G. Sills, I. D. and Quirk, J. P., (1970) Surface area of homoionic illite and montmorillonite clay minerals as measured by the sorption of nitrogen and carbon dioxide Clays and Clay Minerals 18 91–96.CrossRefGoogle Scholar
Aylmore, L. A. G. and Quirk, J. P., (1967) The micropore size distributions of clay mineral systems J. Soil. Sci. 18 1–17.CrossRefGoogle Scholar
Barrer, R. M. and Millington, A. D., (1967) Sorption and intracrystalline porosity in organo-clays J. Colloid Sci. 25 359–372.CrossRefGoogle Scholar
Barrer, R. M. and Brummer, K., (1963) Relations between partial ion exchange and interlamellar sorption in alkylammonium montmorillonites Trans. Faraday Soc. 59 959–968.CrossRefGoogle Scholar
Glaeser, R. and Mering, J., (1954) Isotherms d’hydration des montmorillonites bi-ioniques (Na, Ca) Clay Minerals Bull. 2 12 188–193.CrossRefGoogle Scholar
Gregg, S. S. and Sing, K. S. W., (1967) Adsorption Surface Area and Porosity New York Academic Press. 195.Google Scholar
Grim, R. E., (1968) Clay Mineralogy New York McGraw-Hill 193.Google Scholar
MacEwan, D. M. C. Amil, A. R., Brown, G. and G, B., (1961) Interstratified clay minerals The X-ray Identification and Crystal Structure of Clay Minerals London Mineralogical Society.Google Scholar
Nelson, F. M. and Eggertson, F. T., (1958) Adsorption measurements by a continuous flow method Anal. Chem. 30 1387–1390.CrossRefGoogle Scholar
Sawhney, B. L., (1972) Selective sorption and fixation of cations by clay minerals: a review Clays and Clay Minerals 20 93–100.CrossRefGoogle Scholar
Slabaugh, W. H., (1971) Surface chemistry of thermally decomposed organo-montmorillonite complexes Clays and Clay Minerals 19 201–204.CrossRefGoogle Scholar
Thomas, J. and Bohor, B. F., (1968) Surface area of mont-morillonite from the dynamic sorption of nitrogen and carbon dioxide Clays and Clay Minerals 16 83–92.CrossRefGoogle Scholar