N° 84. — Gels de silice et verres binaires SiO₂-X₂O, parallélisme structural établi par spectrographie d’absorption infrarouge^(*)

Centre de Recherche de la Compagnie de Saint-Gobain, France.

Résumé

Les spectres d’absorption infrarouge des gels de silice comportent à côté de la bande très intense vers 9,2μ, caractéristique de la silice et des silicates, une bande plus faible située vers 10,5μ. L’expérience nous a montré que cette bande vers 10,5μ dépend du passé thermique du gel de silice et des cations absorbés au cours soit de la préparation chimique du gel soit de son examen en infrarouge (action perturbatrice des supports en NaCl et KBr).

Des gels de silice ont été soumis aux expériences d’échange isotopique H [math] D « in situ » dans le spectrographe. L’étude parallèle des bandes d’absorption vers 2,8μ et 10,5μ nous a montré que la bande vers 10,5μ est bien due à la vibration Si — (OH) ou Si — (OD), le groupement OH (ou OD) se déplaçant d’un seul tenant.

La bande vers 10,5μ, étant un reflet de la structure du gel de silice, doit être en relation directe avec les vibrations des structures qui comportent des liaisons unilatérales Si — O, consécutives à la rupture des ponts Si — O — Si.

Nous avons donc rattaché l’étude des gels de silice à celle des systèmes des verres binaires SiO₂ — X₂O en utilisant pour le calcul des spectres de vibration la théorie de Stepanov et Prima, appliquée aux assemblages en couches ou en chaînes de tétraèdres [SiO₄].

Le gel de silice constitue donc un cas particulier des verres du type SiO₂ — X₂O où le proton H+ jouerait le rôle du cation alcalin participant au réseau vitreux.