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Technical Report NTB 95-04

A Quantitative Mechanistic Description of Ni, Zn and Ca Sorption on Na-Montmorillonite, Part I: Physico-Chemical Characterisation and Titration Measurements

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Le travail présenté dans ce rapport est consacré avant tout à la caractérisation et aux mesures de titration sur de la montmorillonite sodique conditionnée.

Le matériel de base, la montmorillonite sodique SWy-1 (Crook County, Wyoming, USA) contient des impuretés métalliques, des sels solubles et des minéraux peu solubles qui peuvent influencer les mesures de titration et de sorption, et ainsi provoquer des difficultés à l'interprétation des données. On décrit un procédé de conditionnement qui fournit une argile purifiée sous la forme sodique homo-ionique avec une taille des particules inférieure à 0.5 μm. Cette montmorillonite sodique conditionnée a été caractérisée sur les plans physique et chimique avant d'être soumise à des mesures de titration de suspensions en solution NaCIO4 0.1 et 0.5 M. On discute amplement des raisons pour lesquelles on a choisi une méthode en batch, couplée à la titration inverse des solutions surnageantes, en lieu et place d'une procédure continue. Les données des analyses chimiques des solutions surnageantes sont présentées en détail. On a étudié l'influence, sur la forme des courbes de titration, des impuretés non éliminées par le conditionnement, ainsi que des processus d'échange cationique. On en a tiré des courbes de titration nettes de la montmorillonite sodique pour deux niveaux de force ionique. On pense qu'elles reflètent uniquement le comportement acide/base des sites de surface du type ≡SOH. L'extrémité acide des données de titration a permis d'estimer la capacité du site ≡SOH à 0.08 moles par kg de montmorillonite sodique conditionnée.

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