Infrared study of the effects of thermal treatment on montmorillonite-benzidine complexes

Abstract

Li-, Na-, K-, Rb- and Cs-montmorillonites were saturated with benzidine, these organo-clay complexes heated under vacuum to 200°C and IR spectra recorded at various temperatures. Benzidine is mostly bound to interlayer cations through water molecules, except in Cs-clay where bonding to hydrophobic water and to water molecules which are hydrogen bonded to the oxygen plane predominates. During the thermal treatment water is lost and alkali, cations coordinate directly with benzidine. In Cs-, and to some extent also in Rb- and K-montmorillonite, benzidine is oxidized to semiquinone and quinoidal cation during the thermal treatment.

Zusammenfassung

Li-, Na-, K-, Rb- und Cs-Montmorillonite wurden mit Benzidin gesättigt, diese Organotonkomplexe im Vakuum bis 200°C erhitzt und bei verschiedenen Temperaturen IR-Spektren von ihnen aufgenommen. Benzidin ist zum größten Teil über Wassermoleküle an den Kationen der Trennschicht gebunden, ausgenommen ist Cs-Ton, wo Bindungen an hydrophobem Wasser und an Wassermolekülen, die an der Sauerstoffebene wasserstoffgebunden sind, vorherrschen. Bei der Wärmebehandlung wird Wasser abgegeben und Alkalikationen werden direkt am Benzidin koordiniert. In Cs- und zu einem gewissen Ausmaße auch in Rb- und K-Montmorillonit wird Benzidin bei der Wärmebehandlung zu Semiquinon und einem quinoidalem Kation oxidiert.