Contribution à l'étude structurale des brinessites monocliniques saturées au potassium et au rubidium

Contribution to the structural k- and rb-rich monoclinic birnessite study

• Auteur / Autrice : Céline Bartoli
• Direction : Gérard Besson
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Orléans

Mots clés

Mots clés contrôlés

Structure

Oxydes de manganèse

Résumé

La birnessite est la phase majeure des oxydes de manganese presents dans le milieu naturel en conditions oxydantes. C'est un oxyde lamellaire non-stoechiometrique qui possede des proprietes d'echange cationique et d'oxydo-reduction qui contribuent a la fixation de nombreux elements metalliques et non-metalliques. Le feuillet est compose d'octaedres mno#6#8#- et mno#6#9#- lies par leurs aretes. Un tiers des rangees paralleles a la direction b est riche en ions mn#3#. Les substitutions mn#4#+/mn#3#+ engendrent un deficit de charge qui est compense par des cations situes dans l'espace interfoliaire. Dans cette etude, des echantillons de birnessite potassique et rubidique ont ete prepares par echange cationique na/k et na/rb a partir d'une suspension de buserite sodique initiale. Leur structure a ete etudiee par diffraction des rayons x sur poudre, et par spectroscopie exafs polarisee sur des depots orientes. La distribution d'orientation des particules dans le plan du film a ete determinee par goniometrie de texture. Les parametres de maille des particules potassiques sont a = 5. 166a, b = 2. 842a, c = 7. 172a, = 100. 58. L'echantillon rubidique est compose de deux types de particules dont les parametres de maille sont a = 5. 138a, b = 2. 842a, c = 7. 194a, = 98. 80 et a = 5. 150a, b = 2. 842a, c = 21. 331a, = 90. 55. Les atomes de manganese sont deplaces par rapport a leurs positions cristallographiques ideales pour compenser le deficit de charge des atomes d'oxygene coordinant les ions mn#3#+. Des paires (k, rb)-mn ont ete identifiees par spectroscopie exafs, ce qui prouve que ces cations interfoliaires forment des complexes de spheres internes entre les feuillets de manganese. Ils occupent au moins deux sites cristallographiques dont l'un correspond a un environnement prismatique d'atomes d'oxygene. Ce desordre positionnel est le reflet du desordre structural au sein du feuillet et des differents modes d'empilement possibles des rangees d'ions mn#3#+ de deux feuillets adjacents.