étude du passage de l'état colloïdal à l'état ionique de solutions de silicates sodiques par spectrométries RMN ²⁹Si et infrarouge

Use of ²⁹Si NMR and infrared spectroscopies to study the sodic silica transformation from ionic to colloidal state

¹ Laboratoire de Physique Thermique, ESPCI, 10 rue Vauquelin, 75231, Paris, France
² Instituto de Technologia, Universida de Valencia, 46071 Valencia, Spain

Résumé

Des solutions de silicate de sodium, dont les teneurs en silice étaient identiques mais dont les rapports (Rms) des concentrations molaires de SiO₂ et de Na₂O en solution étaient compris entre 4,56 et 1, ont été réalisées par dépolymérisation d'un gel de silice dans des solutions d'hydroxyde de sodium. Ces solutions ont été caractérisées par leurs distributions d'oligomères Q_n et leurs spectres infrarouges. La dépolymérisation entraine une décroissance des fréquences de vibration des groupements (Si-O-Si) situées à (1000–1100 cm^-1). Le passage de la solution de l'état colloïdal à l'état ionique, qui se fait pour un rapport Rms de 2,27 est caractérisé par la décroissance des Q₃, la disparition des Q₄ et de la composante infrarouge à 1075 cm^-1.

Abstract

Silica sodic solutions with molar ratio Rms [ SiO₂] /[ Na₂O] of 4.56 to 1 were obtained by depolymerisation of amorphous silical gel in sodium hydroxide. Solutions have been characterized by Q_n distribution and infrared spectra. The decrease in degree of polymerization of the silicate anions shifts the (1000–1100 cm^-1) Si-O-Si frequencies to lower frequency. The solution colloid- ionic evolution occuring at Rms=2.27 is characterized by Q₄ and 1075 cm^-1 infrared band disappearance.