Sol-gel transition in silica alkaline solutions. A NMR study

¹ Laboratoire de Physique et de Mécanique des Milieux Hétérogènes, URA CNRS 857, ESPCI, 10, rue Vaugelin, 75231 Paris Cedex 05 et université Pierre-et-Marie-Curie, 4, place Jussieu, 75252 Paris Cedex 05, France ;
² Laboratoire de Géologie de l’ENS, URA CNRS 1316, 24, rue Lhomond, Paris Cedex 05, France ;
³ Laboratoire de Recherche sur la Réactivité des Solides, URA CNRS 23, Faculté des Sciences Mirande, BP 138, 21004 Dijon, France.

Abstract

We carried on the NMR study of alkaline silica solutions and of their precipitates obtained under CaCl₂ action. The mean degree of connectivity of the ionic precursors in solution is dependent on the silica and alkali concentrations. By CaCl₂ action, two kinds of precipitates are obtained, the mean degree of connectivity of which may be related to their chemical analysis and to the molar ratio Rm_s = SiO₂/K₂O (or Na₂O) of the mother solution. The effect of washing the precipitates with water was studied also.

Résumé

L’étude par RMN des solutions alcalines de silice et de leurs précipités obtenus par action de CaCl₂ a été poursuivie. Le degré moyen de connectivité des précurseurs ioniques en solution dépend des concentrations en silice et en alcalin. Par action de CaCl₂, deux types de précipités peuvent être obtenus, dont le degré moyen de connectivité peut être relié à leur composition chimique ainsi qu’au rapport molaire des concentrations Rm_s = SiO₂/K₂O (ou Na₂O) des solutions de départ. L’action du lavage à l’eau des précipités a été également étudiée.