The form under which ethylenediamine (EDA) is adsorbed from aqueous solution by hydrogen- and ethylenediammonium-montmorillonite was studied as a function of the amount of amine present in the system.

EDA added to the acid clay in quantities lower than or equal to the cation exchange capacity (C.E.C.) was exclusively adsorbed as ethylenediammonium (EDAH22+) ion. On further addition of diamine the pH of the suspension rose to alkaline values and the monoprotonated species (EDAH+) was the main charge balancing cation.

Evaporating at room temperature “EDA-H-montmorillonite-H2O” or “EDA-EDAH2-mont- morillonite-H2O” systems containing 300 me EDA/100 g clay did not cause loss of nitrogen, but degassing under high vacuum (10−5 mm Hg) did. Nevertheless, excess EDA molecules with respect to the C.E.C. were retained on the clay surface, at the expense of water molecules, through strong asymmetrical hydrogen bonds between their NH2 groups and the NH3+ groups of EDAH+ ions. On heating up to 160°C under vacuum the nitrogen content decreased further, but still remained at a level significantly higher than the C.E.C. value, all NH3+ groups remaining involved in strong hydrogen bonding. It is suggested that a “condensation” process takes place, implying evolution of EDA molecules and giving rise to “polymeric” associations between protonated and unprotonated diamine.

Washing the clay suspensions with distilled water did not completely remove excess EDA either, as a consequence of the equilibrium existing between the ionic species in solution (EDAH22+ and EDAH+) and on the clay surface. It seems that these species were preferentially adsorbed as “trimeric” associations in which two out of four NH3+ groups are hydrogen bonded to NH2 groups.

After heating at 200°C, nitrogen retained on the clay surface was mainly in the form of NH4+ ions. Ammonium formation was enhanced by the presence of excess EDA and was considerably faster than in montmorillonite systems containing EDA coordinated to Cu2+ ions.

La forme sous laquelle l’éthylènediamine (EDA) est adsorbée à partir d’une solution aqueuse par la montmorillonite saturée en protons et en ions éthylènediammonium est étudiée en fonction de la quantité d’amine présente dans le système.

L’EDA additionnée à l’argile acide en quantités plus faibles que ou égales à la capacité d’échange cationique (C.E.C.) est exclusivement adsorbée comme ion éthylènediammonium (EDAH22+). Lors d’une addition supplémentaire de diamine le pH de la suspension monte à des valeurs alcalines, et l’espèce monoprotonée (EDAH+) est le principal cation compensateur de charge.

L’évaporation à température ordinaire des systèmes “montmorillonite-H-EDA-H2O” ou “montmorillonite-EDAH2-EDA-H2O” contenant 300 me d’EDA/lOOg d’argile ne provoque pas de perte d’azote, contrairement au dégazage sous vide poussé (10−5 mm Hg). Néanmoins des molécules d’EDA en excès par rapport à la C.E.C. sont retenues à la surface argileuse, aux dépens de molécules d’eau, par des ponts hydrogène asymétriques forts entre leurs groupes NH2 et les groupes NH3+ des ions EDAH+. Lors du chauffage sous vide jusqu’à 160°C le contenu en azote continue à décroître, mais se maintient toujours à un niveau sensiblement supérieur à la valeur de la C.E.C., tandis que tous les groupes NH3+ restent engagés dans de fortes liaisons hydrogène. On suggère qu’un processus de “condensation” a lieu, impliquant le dégagement de molécules d’EDA et donnant naissance à des associations “polymériques” entre la diamine protonée et non protonée.

Le lavage à l’eau distillée des suspensions d’argile ne déplace pas non plus complètement l’excès d’EDA; cela en raison de l’équilibre existant entre les espèces ioniques en solution (EDAH22+ et EDAH+) et à la surface argileuse. Il semble que ces espèces sont adsorbées préférentiellement sous forme d’associations “trimériques” dans lesquelles deux des quatre groupes NH3+ sont liés par ponts hydrogène aux groupes NH2.

Après chauffage à 200°C, l’azote retenue à la surface de l’argile s’y trouve principalement sous forme d’ions NH4+. La formation d’ammonium est favorisée par la présence d’EDA en excès, et est considérablement plus rapide que dans des systèmes de montmorillonite contenant de l’EDA coordonnée aux ions Cu2+.

Die Form, unter welcher Ethylendiamin (EDA) aus wässriger Lösung von Wasserstoff —und Ethylendiammonium-Montmorillonit adsorbiert wird, wird in Verbindung mit der im System vorhandenen Aminmenge studiert.

Das dem sauren Ton zugefügte EDA in Mengen, die das Kationenaustauschvermögen (K.A.V.) nicht überschreiten, wird ausschliesslich als Ethylendiammonium-ion (EDAH22+) adsorbiert. Bei weiterer Zugabe von Diamin steigt der Suspensions-pH zu alkalischen Werten, und die monoproton- ierte Art (EDAH+) ist das hauptsächlichste ladungsausgleichende Kation.

Ausdampfen bei Zimmertemperatur von “EDA-H-Montmorillonit-H2O” oder “EDA-EDAH2- Montmorillonit-H2O” Systemen verursacht keinen Stickstoffverlust, jedoch Ausgasen unter Hochvakuum (10−5 mm Hg) wohl. Nichtdestoweniger wird eine Übermenge von EDA-molekeln, im Vergleich zum K.A.V., auf Kosten von Wasser-molekeln an der Tonoberfläche mittels starken, asymetrischen Wasserstoffbrücken zwischen ihren NH2-gruppen und den NH3+-gruppen der EDAH+-ionen zurückgehalten. Während Erhitzen bis zu 160°C unter Vakuum nimmt das Stickstoffgehalt weiter ab, hält sich jedoch auf einem bedeutend höheren Wert als das K.A.V., und alle NH3+-gruppen bleiben in starken Wasserstoffbrücken eingegliedert. Es wird vorgeschlagen, dass ein “Kondensa- tions”-prozess stattfindet während dem EDA-molekeln ausgeschieden werden und “polymerische” Assoziationen zwischen protoniertem und unprotoniertem Diamin hervorgerufen werden.

Es gelingt auch nicht, den Überschuss an EDA durch Waschen der Tonsuspensionen mit destilliertem Wasser ganz zu entfernen; dies als Folge des Gleichgewichts, das zwischen den Ionen-arten in der Lösung (EDAH22+ und EDAH+) und an der Tonoberfläche besteht. Es scheint, dass diese Arten vorzüglich als “trimerische” Assoziationen, in denen zwei der vier NH3+-gruppen durch Wasserstoffbrücken mit den NH2-gruppen verbunden sind, adsorbiert werden.

Nach Erhitzen auf 200°C ist der auf der Tonoberfläche zurückgehaltene Stickstoff hauptsächlich in der Form von NH4+-ionen. Die Ammoniumbildung wird durch die Anwesenheit von Überschuss- EDA begünstigt und is bedeutend schneller als in Montmorillonitsystemen, die mit Cu2+-ionen koordiniertes EDA enthalten.

Для определения количества амина в агрегате, изучалось каким образом этилендиамин (EDA) адсорбируется из водных растворов водородным- и этилендиаммониевым монтмориллонитом.

EDA добавленный к кислой глине в количестве ниже или равном катионнообменной способности (C.E.C.) был адсорбирован исключительно в виде иона этилендиаммония (EDAH22+). При дальнейшем добавлении диамина, pH взвеси поднялся до щелочного значения и «монопротонированкый» ряд (EDAH+) стал главным балансирующим катионом заряда.

Выпаривание при комнатной температуре агрегатов «ЕОА-Н-монтмориллонита-Н2О» или «ЕОА-ЕОАН2-монтмориллонита-Н2О», содержащих 300 те глины EDA/100 г не ведет к потере азота, но дегазирование при высоком вакууме (10−5 мм Hg) ведет. Несмотря на это, избыток молекул EDA относительно С.Е.С. был сохранен на поверхности глины за счет водяных молекул вследствие сильной асимметричной водородной связи между группами NH2 и NH3+ ионов EDAH+. При нагревании до 160°С под вакуумом содержание азота добавочно понижается, но все же остается на значительно высшем уровне, чем значение С.Е.С., все группы NH3+ остаются в сильной водородной связи. Предполагают, что происходит процесс конденсации, заключающий в себе эволюцию молекул EDA и вызывающий «полимерные» ассоциации между «протонированным» и «непротонированным» диамином.

Промывка суспензии глины дистиллированной водой также полностью не удаляет избытка EDA вследствие равновесия существующего между ионными группами в растворе (EDAH22+ и EDAH+) и на поверхности глины. Очевидно, эти группы избирательно адсорбируются как «тримерные» ассоциации в которых две из четырех групп NH3+ имеют водородную связь с группами NH2.

После нагревания при 200°С, азот задержанный на поверхности глины был главным образом в виде ионов NH4+. Образование аммония усилилось присутствием избытка EDA и было значительно быстрее, чем в агрегатах монтмориллонита содержащих EDA координированных с ионами Си2+.