N° 81. — Application de la résonance magnétique nucléaire à l’étude de l’eau de constitution des solides divisés

II. -— Silice-alumine

Laboratoire de Chimie Générale, Sorbonne. Service de Chimie des Solides, C.E.A., Saclay, France.

Résumé

Nous avons étudié l’eau de constitution d’une silice-alumine traitée sous pression de vapeur d’eau constante de 2.10-2 mm Hg à des températures comprises entre 150 et 500 °C, en utilisant la RMN sur le mode dispersion, en fort champ de radiofréquence, conformément à la théorie décrite dans un premier mémoire.

A l’aide de ND₃ nous avons essayé d’échanger les atomes d’hydrogène de l’eau de constitution par des deutons. Par comparaison de l’amplitude des signaux enregistrés dans les mêmes conditions avant et après l’échange isotopique, et en tenant compte des paramètres nucléaires calculés d’après notre méthode nous avons pu déterminer les quantités relatives des hydroxyles échangeables ou non par ND₃. Si l’on admet que les protons inaccessibles à la deutération sont situés à l’intérieur du solide, nos résultats montrent que plus de la moitié de l’eau de constitution se trouve située dans ce solide, et ce, quelle que soit la température de traitement de celui-ci. Ces dosages mettent de plus en évidence une importante migration de l’eau interne vers la surface aux environs de 350-400 °C.

La RMN a enfin montré que les protons superficiels sont peu mobiles et que la déshydratation de la surfacese fait de façon statistique.

Abstract

Following the theoretical approach given in a previous paper we have studied the constitution-water of a silica- alumina treated at constant water pressure of 2.10-2 mm Hg, at temperature ranging from 150 to 500 °C, by using NMR on the dispersion mode in high radiofrequency field.

Using ND₃ we have attempted to exchange the constitution-water hydrogen atoms by deutons. Comparing the amplitude of the recorded signals before and after the isotopic exchange and considering the calculated nuclear parameters we have been able to determine the relative proportion of exchangeable hydroxyls by ND₃. Admitting that the non deuterated protons are inside the solid our results tend to show that over half the amount of the constitution-water is inside the solid whatever the temperature used. These determination also point to an important migration of the internal water to the surface at temperature 350-400 °C.

NMR has also finally shown that the surface protons have little mobility and that the deshydration of the surface proceeds statistically.