Studies on the Intercalation between Montmorillonite and Lanthanides

몬모리노나이트와 란탄족 원소들과의 인터카레이숀에 관한 연구

  • Young Gu Ha (Department of Chemistry, College of Natural Seicences, Seoul National University)
  • 하영구 (서울대학교 자연과학대학 화학과)
  • Published : 1986.10.20

Abstract

The $Ca^{++}$ and $Mg^{++}$ released during Ca, Mg-Na exchange on Kampo 78 montmorillonite which was treated with various concentrations of NaCl solution, were measured with EDTA titration metbod in the leaching solutions. Lanthanide montmorillonite was prepared with various neutral lanthanide ions from sodium montmorillonite in which the exchangeable ions are displaced from the exchanger, such as the displacement of $Na^+$ by $Ln^{3+}$ ions, Cation exchange capacity (CEC) is determined on remaining lanthanides in the leaching solutions with E. D. T. A titration method. As a results of this study, there were no difference of C. E. C in series of lanthanide contraction, but C. E. C depends on charge density of montmorillonite. When we conformed the structure of Ln-montmorillonite by X-ray diffraction. It was found that there was much difference of pattern between Na-montmorillonite and Ln-montmorillonite.

경북 원성군 감포 78에서 산출되는 벤토나이 중 몬모리노나이트를 분리하여 Ca, Mg-형을 NaCl용액으로 처리하여 Na-형 몬모리노나이트를 만들었다. 이때 가장 적당한 조건은 0.05M NaCl용액으로 80${\circ}C$에서 24시간 반응시켜 치환되는 $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$량을 EDTA로 적정하여 양이온 교환 용량을 구하였다. Na-형에 $Ln^{3+}$이온용액과 같은 조건하에서 반응시켜 $Ln^{3+}$-형 몬모리노나이트를 만들었다. 치환되는 량은 $Ln^{3+}$이온들의 이온 크기에는 무관함을 알 수 있었고, X-선 회절 실험결과 순수한 몬모리노나이트를 얻을 수 있음을 밝혔고, 또한 $Ln^{3+}$형은 새로운 결정모양이 되는 것을 알 수 있었다. 이는 단순한 틈새끼우기 반응이 아니 새로운 결정형이 생성됨을 알 수 있다.

Keywords

References

  1. J. Chem. Soc. Faraday. Trans. 1 v.73 Charge density Effects in Ion Exchange, Part 1. Hetrovalent Exchange Equilibia A. Maes;A. Cremers
  2. J. Chem. Soc. Faraday. Trans. 1 v.74 Charge density Effects in Ion Exchange, Part 2. Homovalent Exchange Equilibia A. Maes;A. Cremers
  3. Clay Minerals v.11 Problems in Layer-Charge Determination of Montmorillonites G. Lagaly;M.F. Gonzalez;A. Weiss
  4. Clays and Clay Minerals v.27 A. Maes;S. Stul;A. Cremers
  5. Clay Mineralogy R.E. Grim
  6. 자원개발연구소 조사보고 연일 삼기층지역 불석, 벤토나이트 및 산성백토 광상조사 김종환;조한익
  7. 자원활용연구 한국동력자원연구소
  8. 서울대학교 대학원 석사학위논문 신유주
  9. Amer. Chem. Soc. Div. Pet. Chem v.26 M.K. Ocelli;F. Hwa;J.W. Hightower
  10. Chemist Analyst v.46 J. Kinnunen;B. Wennerstrand
  11. Helv. Chim. Acta. v.37 G. Anderegy(et al.)