Hostname: page-component-77c89778f8-vsgnj Total loading time: 0 Render date: 2024-07-21T11:04:31.901Z Has data issue: false hasContentIssue false

Reaction of Hydroxy-Bismuth Polycations with Montmorillonite

Published online by Cambridge University Press:  01 July 2024

Shoji Yamanaka
Affiliation:
Department of Applied Chemistry, Faculty of Engineering, Hiroshima University, Hiroshima 730 Japan
Gunji Yamashita
Affiliation:
Department of Applied Chemistry, Faculty of Engineering, Hiroshima University, Hiroshima 730 Japan
Makoto Hattori
Affiliation:
Department of Applied Chemistry, Faculty of Engineering, Hiroshima University, Hiroshima 730 Japan

Abstract

Interlayer sodium ions of montmorillonite were exchanged with hydroxy-bismuth polycations which were prepared from bismuth perchlorate solutions by the addition of NaOH. Assuming the charge density of the silicate layer to be unchanged, the compositions of the polycations involved in the exchange can be estimated from the amount of bismuth taken up by the montmorillonite and from the ignition loss between 110° and 800°C. The derived compositions are near [Bi6(OH)16]2+ irrespective of the ratio of OH:Bi in the perchlorate solution. The basal spacing of the hydroxy-bismuth montmorillonites is about 16 Å at 110°C, which corresponds to that of hydroxy-chromium montmorillonite having a high surface area of about 250 m2/g. The surface areas of the hydroxy-bismuth montmorillonites, however, are less than 80 m2/g.

Резюме

Резюме

Межслойные натриевые ионы монтмориллонита были заменены поликатионами окси-висмута, которые приготовлялись из растворов висмутового перхлората добавлением ИаОН. Предполагая, что плотность зарядов силикатного слоя не должна изменяться, состав поликатионов, вовлеченных в обмен, можно определить по количеству висмута принятого монтмориллонитом и из потерь прокаливания при температурах от 110° до 800°C. Полученные составы близки [Bi6(OH)16]2+ независимо от отношения OH:Bi в перхлоратовых растворах. Основной промежуток оксивисму-товых монтмориллонитов равен примерно 16 Å при 110°С, который соответствует промежутку оксихромового монтмориллонита, имеющего большую поверхностную площадь, примерно 250 м2/г. Поверзностные площади висмутовых монтмориллонитов, однако, меньше 80 м2/г. [N.R.]

Resümee

Resümee

Zwischenschichtnatrium von Montmorillonit wurde gegen Hydroxy-Wismut-Polykationen ausgetauscht, die durch die Zugabe von NaOH aus Wismutperchloratlösungen hergestellt wurden. Unter der Annahme einer unveränderten Ladungsdichte der Silikatlagen kann man die Zusammensetzung der am Austausch beteiligten Polykationen aus der Wismutmenge, die durch den Montmorillonit aufgenommen wird, und aus dem Glühverlust zwischen 110° und 800°C abschätzen. Die abgeleiteten Zusammensetzungen sind etwa [Bi6(OH)16]2+, unabhängig vom OH:Bi-Verhältnis in der Perchloratlösung. Der Basisabstand der Hydroxy-Wismut-Montmorillonite beträgt bei 110°C etwa 16 Å. Dies entspricht dem von Hydroxy-Chrom-Montmorillonit, der eine große Oberfläche von etwa 250 m2/g hat. Die Oberflächen der Hydroxy-Wismut-Montmorillonite sind dagegen unter 80 m2/g. [U.W.]

Résumé

Résumé

Des ions de sodium interfeuillets de montmorillonite ont été échangés avec des polycations hydroxy-bismuth qui avaient été préparés à partir de solutions de perchlorate par addition de NaOH. Si l'on suppose que la densité de charge de la couche silicée demeure inchangée, les compositions des polycations concernés par l’échange peuvent être estimées par la quantité de bismuth prise par la montmorillonite et par la perte à l'ignition entre 110° et 800°C. Les compositions derivées sont près de [Bi6(OH)16]2+ de manière irrespective de la proportion de OH:Bi dans la solution de perchlorate. L'espacement basal des montmorillonites hydroxy-bismuth est à peu près 16 Å à 110°C, ce qui correspond à celui de la montmorillonite hydroxy-chromium ayant une aire de surface élevée d'approximativement 250 m2/g. Les aires de surface des montmorillonites hydroxy-bismuth sont cependant moins que 80 m2/g. [D.J.]

Type
Research Article
Copyright
Copyright © Clay Minerals Society 1980

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

Asmus, A., (1954) Photometrische Wismutbestimmung in Blei-Zinnlegierungen Z. Anal. Chem. 142 255266.CrossRefGoogle Scholar
Baes, C. F. Jr. and Mesmer, R. E., (1976) The Hydrolysis of Cations New York John Wiley 375383.Google Scholar
Brindley, G. W. and Sempels, R. E., (1977) Preparation and properties of some hydroxy-aluminum beidellites Clay Miner. 12 229237.CrossRefGoogle Scholar
Brindley, G. W. and Yamanaka, S., (1979) A study of hydroxy-chromium montmorillonites and the form of the hydroxy-chromium polymers Amer. Mineral. 64 830835.Google Scholar
Lahav, N. Shani, U. and Shabtai, J., (1978) Cross-linked smectites. I. Synthesis and properties of hydroxy-aluminum montmorillonite Clays & Clay Minerats 26 107115.CrossRefGoogle Scholar
Levy, H. A. Danford, M. D. and Agron, P. A., (1959) X-ray diffraction study of bismuth polymer in aqueous Perchlorate solution J. Chem. Phys. 31 14581461.CrossRefGoogle Scholar
Rich, C. I., (1968) Hydroxy interlayers in expansible layer silicates Clays & Clay Minerals 16 1530.CrossRefGoogle Scholar
Veith, J. A., (1978) Selectivity and adsorption capacity of smectite and vermiculite for aluminum of varying basicity Clays & Clay Minerals 26 4550.CrossRefGoogle Scholar
Yamanaka, S. and Brindley, G. W., (1978) Hydroxy-nickel interlayering in montmorillonite by titration method Clays & Clay Minerals 26 2124.CrossRefGoogle Scholar
Yamanaka, S. and Brindley, G. W., (1979) High surface area solids obtained by reaction of montmorillonite with zirconyl chloride Clays & Clay Minerals 27 119124.CrossRefGoogle Scholar