Dynamique des molécules d'eau et des ions [math] dans une clinoptilolite chargée en ammonium ou en sodium étude par R.M.N. du proton

¹ Groupe de Physique Cristalline, E.R.A. au C.N.R.S. n° 070015, Université de Rennes, Campus de Beaulieu, 35042 Rennes Cedex.
² Laboratoire de Chimie Eau et Environnement A, E.N.S.C.R., Campus de Beaulieu, 35042 Rennes Cedex.

Résumé

Nous avons observé, par Résonance Magnétique Nucléaire du proton, la dynamique des molécules d'eau et des ions ammonium engagés dans la structure d'une zéolite, la Clinoptilolite.

Les molécules d'eau se réorientent de façon anisotrope bien au-dessous de la température ambiante et se mettent à diffuser au-dessus de + 100 °C.

Elles n'ont pas tout à fait le même comportement suivant le cation ([math] ou Na⁺) présent dans la zéolite.

Les ions ammonium possèdent un mouvement de réorientation quasi isotrope dans tout le domaine de température étudié (120 — 500 °K) mais restent piégés.

Abstract

We have observed, by (¹H) N.M.R., the motions of ions ([math]) and molecules (H₂O) which lie in the structure of a zeolite : the Clinoptilolite.

The molecules of water reorient anisotropically at temperature lower than room temperature and diffuse when temperature exceeds + 100 °C. The correlation time of the rotating motion is approximately 6.10^{— 7} s at 280 ° K and its energy is equal to 22, 6 KJ mole^{— 1}. For the diffusion in the high temperature range, activation energy amounts to 21, 9 KJ mole^{— 1}. The water molecule exhibit some different behaviours according to the cation ([math] or Na⁺) present in the zeolite.

The ions [math] have an isotropic reorientation in the whole temperature range studied (120-500 °K) but do not escape out of the zeolite.