Étude de l'hydratation des ions à partir des formules de mélanges diélectriques par spectrométrie microonde

Laboratoire d'Organisation Moléculaire et Macromoléculaire du C.N.R.S., 2 rue H. Dunant. 94320 Thiais, France.

Résumé

Les auteurs ont étudié de façon approfondie les solutions aqueuses de LiCl, LiBr, Lil, NaCl, KCl, CaCl₂ et BaCl₂ par spectrométrie microonde (M.O.) à 5GHz et à 29°C. Un grand nombre de concentrations comprises entre la concentration nulle (eau) et la saturation ont été considérées

Ils montrent qu'il est possible, par des mesures de constantes diélectriques à 5GHz (donc au voisinage de la relaxation) de calculer l'épaisseur de la couche d’eau irrotationnelle. En identifiant de manière macroscopique, chaque paire anion-cation à un dipole équivalent, des calculs ont été effectués à partir des différentes formules de mélanges diélectriques (Wiener, Maxwell-Wagner. Bruggeman-Hanai et Greffe).

Les résultats obtenus à 5GHz sont en tout point comparables à ceux obtenus par Hasted aux fréquences quasi statiques.

Abstract

The authors have studied with great details aqueous solutions of LiCl, LiBr, Lil, NaCl, KCl, CaCl₂ and BaCl₂ by microwave spectrometry (frequency = 5GHz and temperature = 29°C). Concentrations between 0 (pure water) and saturation were studied. They have shown that it is possible by permittivity measurements at 5GHz (in the neighborhood of the relaxation) to calculate the thickness of irrotational water shell, by identification, in a macroscopic way, of each anion-cation pair to an equivalent dipole. They used different dielectric mixture formula (Wiener, Maxwell Wagner, Bruggeman-Hanai and Greffe). The results in one part at 5GHz or in other part at quasi static frequencies give quantity of bound water of the same order of magnitude than those obtained previously by Hasted.