Etude comparee des complexes hectorite- et vermiculite-decylammonium a l'aide des spectrometries infrarouge et raman

Abstract

ResumeL'arrangement des cations décylammonium échangés entre les feuillets de la vermiculite et de l'hectorite a été précisé à l'aide des spectrométries infrarouge (IR) et Raman. Les expériences de deutération et de dichroïsme faites par spectrométrie IR montrent que l'axe C3 du groupe NH3+ est confondu avec l'axe de la cavité hexagonale sous-jacente, dans le cas de la vermiculite comme dans celui de l'hectorite, et que dans la vermiculite, les groupes NH sont engagés dans des liaisons hydrogène avec les atomes d'oxygène des tétraèdres substitués. La spectrométrie Raman permet de comparer l'arrangement des chaînes alkyles dans les deux phyllosilicates. En effet, cette technique donne accès à des modes de vibration très sensibles à la conformation des chaînes carbonées, en particulier grâce à la décomposition des bandes de vibration de valence des groupements CH2 et CH3. Ainsi, dans la vermiculite, on montre que les chaînes sont linéaires, et que leur arrangement interdigité est proche de celui du chlorure de décylammonium cristallisé. Les spectres Raman obtenus pour l'hectorite mettent en évidence l'existence de conformations gauches dans les chaînes alkyles, qui caractérisent une rotation de la chaîne autour de la liaison C-C voisine du groupe NH3+ terminal. Les résultats obtenus en Raman montrent par ailleurs que les interactions entre les chaînes alkyles sont beaucoup plus faibles que dans le cas de la vermiculite et confortent le modèle proposé ici pour le complexe hectorite-décylammonium, pour lequel les chaînes sont parallèle aux surfaces des feuillets.