Hydrotalcyt
| Hydrotalcyt Kategoria V : węglany i azotany | |
 Hydrotalcyt z serpentyną , Snarum, Modum , Buskerud , Norwegia . Rozmiar: 8,4 x 5,2 x 4,1 cm | |
| Generał | |
|---|---|
| Klasa Strunz |
5.DA.50
5 WĘGLANY (AZOTANY) |
| Klasa Dany |
16b.06.02.01
16b. Węglany zawierające aniony hydroksylowe lub halogeny |
| Wzór chemiczny | Mg 6 Al 2 CO 3 (OH) 16 4 (H 2 O) |
| Identyfikacja | |
| Kolor | Biała z możliwymi brązowawymi plamami |
| Klasa kryształu i grupa przestrzenna | Polytype 3R: Sześciokątny skalenoedryczny ( 3 m) HM : ( 3 2 / m) Polytype 2H: Diheksagonalny dwupiramidowy (6 / mmm) |
| System kryształów | Polytype 3R: Trigonal Polytype 2H: Sześciokątny |
| Sieć Bravais | a = 3,065 A , c = 23,07 A; Z = 3 |
| Łupliwość | {0001}, doskonale |
| Habitus | spłaszczone subedryczne, lamelarno-włókniste, rzadko euedryczne pryzmatyczne kryształy; często foliowane, masywne |
| Skala Mohsa | 2 |
| Linia | Biały |
| Blask | Satynowy do tłustego lub woskowatego |
| Właściwości optyczne | |
| Współczynnik załamania światła | n ω = 1,511 - 1,531 n ε = 1,495 - 1,529 |
| Dwójłomność | Jednoosiowe (-) δ = 0,016 |
| Przezroczystość | Przezroczysty |
| Właściwości chemiczne | |
| Gęstość | 2,03 - 2,09 |
| Jednostki SI i STP, chyba że określono inaczej. | |
Hydrotalcyt jest podwójny warstwowy wodorotlenek , której nazwa pochodzi od ich podobieństwa do talk (o jednak duże ilości wody zawartej). Hydrotalcyty zawierają odpowiednio jony di (M a 2+ lub M II ) i trójwartościowe (M b 3+ lub M III ) metali , a X i- jest anionem .
Ich ogólny wzór to M a 2+ M b 3+ (OH) 2a + 2b - (X i- ) b / i , yH 2 O)
W lamelarnych podwójnych wodorotlenkach część metalu dwuwartościowego jest zastępowana metalem trójwartościowym, generując w ten sposób dodatni ładunek na warstwach. Gęstość ładunku jest proporcjonalna do współczynnika Y = M III / (M II + M III ). Uporządkowane warstwy dodatnie są oddzielone od siebie nieuporządkowaną warstwą złożoną z anionów i cząsteczek wody , co zapewnia elektryczną neutralność struktury.
Struktura
Warstwy struktury można układać w stosy na różne sposoby, tworząc strukturę typu romboedrycznego (polityp 3R) lub heksagonalną (polityp 2H), która jest dokładniej nazywana manasseytem .
Spójność struktury lamelarnej wynika z jednej strony z oddziaływań elektrostatycznych między natlenionymi blachami a anionami, az drugiej strony z sieci wiązań wodorowych tworzących się między cząsteczkami wody, anionami międzywarstwowymi i grupami hydroksylowymi listków .
Wynikowa struktura ma zatem naprzemienne warstwy dodatnie i ujemne. Podobnie jak w innych chemicznie podobnych związkach, aniony obecne w międzywarstwie (między arkuszami typu wodorotlenkowego ), a mianowicie węglany, są słabo związane, co pozwala temu rodzajowi materiału mieć zdolność do wymiany anionów, która jest wykorzystywana w dziedzinie heterogenicznej katalizy w w celu ulepszenia zastosowanych ciał stałych. Hydrotalcyt odkryto w 1842 r. W złożu serpentynowo - magnezytowym w Snarum, Modum, Buskerund w Norwegii . Występuje jako minerał zmiany węża w połączeniu z serpentyną, dolomitem i hematytem .
posługiwać się
Wraz z postępem krystalografii jest to związek chemiczny, którego zainteresowania ponownie zbadano w latach 90. XX wieku, zwłaszcza w postaci krystalicznej:
- Hydrotalcyt badano jako potencjalny zmiatacz jodku w celu wychwytywania jodu 129, który ma długą żywotność ( t 1/2 = 15,7 miliona lat) (i inne produkty rozszczepienia, takie jak 79 Se (t 1/2 = 295 000 lat) i 99 Tc (t 1/2 = 211 000 lat)) obecny w wypalonym paliwie jądrowym . Niestety aniony węglanowe łatwo zastępują jodki w przestrzeni międzybiegunowej. Inną trudnością związaną z poszukiwaniem pochłaniacza jodu dla odpadów radioaktywnych jest długoterminowa stabilność środka wykrywającego, który musi przetrwać w geologicznych skalach czasu . Lamelarne podwójne wodorotlenki są również dobrze znane ze swoich właściwości wymiany anionów.
- Hydrotalcyt jest również używany jako regulator kwasowości .
- Co najmniej od lat 90. XX wieku badano i testowano również zastosowanie w dziedzinie katalizy heterogenicznej ze względu na właściwości adsorpcji zanieczyszczeń przez hydrotalcyty, a także ich właściwości fizykochemiczne (po obróbce cieplnej) w celu uzyskania dużej powierzchni właściwej, a także spinelu. gatunki bardzo poszukiwane w dziedzinie katalitycznej. Testy dotyczyły w szczególności syntezy biodiesla . Mogą to być w szczególności niezawodne, stabilne i wielokrotnego użytku katalizatory do niektórych syntez chemicznych (na przykład cyjanoetylacja alkoholi).
- Ambrogi i a. w 2001 roku oszacowali, że niektóre związki z tej rodziny mogą mieć znaczenie medyczne (integracja z niektórymi lekami przeciwzapalnymi ).
W farmakopei były lub są nadal w niektórych krajach stosowane przeciwko niektórym zaburzeniom jelitowym, w tym biegunce (we Francji pod nazwą handlową Actapulgite, występuje również w połączeniu w Gastropulgite.
Ta glinka została dodana (wraz z 11 innymi lekami) w 2020 roku do czarnej listy leków o działaniach niepożądanych nieproporcjonalnych do ich niskiej skuteczności lub łagodności sytuacji klinicznej, w której są dopuszczone (lista publikowana corocznie w czasopiśmie medycznym Prescribe ); To samo dotyczy diosmectite ( Smecta lub inne), atapulgit (sprzedawany we Francji pod nazwą Actapulgite, a także obecne w połączeniu, w Gastropulgite ) beidellitic montmorylonit alias monmectite ( Bedelix lub w kombinacji Gelox ) i kaolinu (w połączeniu w Gastropax i Neutroses ), które często zawierają zbyt dużo ołowiu, co jest źródłem ryzyka zatrucia ołowiem .
Uwagi i odniesienia
- Klasyfikacja składników mineralnych wybranych jest , że z Strunz , z wyjątkiem polimorfów krzemionki, które są zaliczane do krzemianów.
- Miyata, S. (1983). Właściwości anionowymienne związków hydrotalkitopodobnych . Clays Clay Miner, 31 (4), 305-311, PDF, 7 s
- Bellotto, M., Rebours, B., Clause, O., Lynch, J., Bazin, D. i Elkaïm, E. (1996). Ponowne badanie chemii kryształów hydrotalcytu. The Journal of Physical Chemistry, 100 (20), 8527-8534.
- Rao, KK, Gravelle, M., Valente, JS i Figueras, F. (1998). Aktywacja katalizatorów hydrotalcytowych Mg - Al do reakcji kondensacji aldolowej . Journal of Catalysis, 173 (1), 115–121.
- Cantrell, DG, Gillie, LJ, Lee, AF i Wilson, K. (2005). Korelacje struktura-reaktywność w katalizatorach hydrotalcytu MgAl do syntezy biodiesla. Applied Catalysis A: General, 287 (2), 183-190 ( streszczenie ).
- Kumbhar, P. (1998). Modyfikowany hydrotalcyt Mg - Al: wysoce aktywny heterogeniczny katalizator zasadowy do cyjanoetylacji alkoholi . Chemical Communications, (10), 1091-1092 ( http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1998/cc/a801872c/unauth#!divAbstract abstract])
- Ambrogi, V., Fardella, G., Grandolini, G. i Perioli, L. (2001). Związki interkalacyjne hydrotalkitopodobnych iłów anionowych ze środkami przeciwzapalnymi - I. Interkalacja i uwalnianie ibuprofenu in vitro. International Journal of Pharmaceutics, 220 (1), 23–32.
- Stéphanie ALEXANDRE, „ Lista 105 leków, których należy unikać w 2020 r. ”, Le Figaro ,29 listopada 2019 r( czytaj online , przeglądano 27 listopada 2020 r. )
Zobacz też
Powiązane artykuły
Bibliografia
- Reichle, WT (1986). Synteza anionowych minerałów ilastych (mieszane wodorotlenki metali, hydrotalcyt) . Solid State Ionics, 22 (1), 135-141.
- Hernandez-Moreno, MJ, Ulibarri, MA, Rendon, JL i Serna, CJ (1985). Charakterystyka IR związków hydrotalkitopodobnych . Fizyka i chemia minerałów, 12 (1), 34–38.
- Suzuki, E. i Ono, Y. (1988). Reakcja kondensacji aldolu między formaldehydem i acetonem na poddanym obróbce cieplnej syntetycznym hydrotalcycie i związkach podobnych do hydrotalkitu . Bull Chem Soc Jpn, 61, 1008–1010.
- AM Chanda, B. (1999). Jednogarnkowa synteza kumaryn. Kataliza przez stałą zasadę, kalcynowany hydrotalcyt Mg-Al. Green Chemistry, 1 (3), 163-165.
- (en) HN Jow , RC Moore, KB Helean, S. Mattigod, M. Hochella, AR Felmy, J. Liu, K. Rosso, G. Fryxell, J. Krumhansl (2005). „Projekt Yucca Mountain - nauka i technologia, przegląd programu rozwoju pochłaniaczy radionuklidów”, projekt Yucca Mountain, Las Vegas, Nevada (USA).
- (en) S. Kaufhold , „ O możliwym ulepszeniu bentonitu pod względem zdolności zatrzymywania jodku ” , Applied Clay Science , vol. 35, n kość 1-2,2007, s. 39–46 ( DOI 10.1016 / j.clay.2006.08.001 )
- (en) JL Krumhansl , „ Technetium getters in the near surface environment ” , Migration Conference , vol. 99,2000
- (en) JL Krumhansl , JD Pless, JB Chwirka, KC Holt (2006). „Wyniki programu pobierającego Yucca Mountain Project (rok 1) I-I29 i inne niepokojące aniony”, SAND2006-3869, Yucca Mountain Project, Las Vegas, Nevada.
- (en) SV Mattigod , „ Ocena nowatorskich pochłaniaczy do adsorpcji radiojodu z wód gruntowych i odpadowych odcieków szklanych ” , Radiochimica Acta , vol. 91 N O 9,2003, s. 539–546 ( DOI 10.1524 / ract.91.9.539.20001 )
- (en) SV Mattigod , RJ Serne, GE Fryxell (2003). „Wybór i testowanie pochłaniaczy do adsorpcji jodu-129 i technetu-99: przegląd”, PNNL-14208, Pacific Northwest National Lab., Richland, WA (USA).
- (en) RC Moore , WW Lukens (2006). „Warsztaty dotyczące rozwoju pochłaniaczy radionuklidów dla składowiska odpadów w Yucca Mountain: postępowanie. ”, SAND2006-0947, Sandia National Laboratories.
- (en) JD Pless , „ Jodine sequestration using delafossites and layered hydroxides ” , Environmental Chemistry Letters , tom. 5, N O 22007, s. 85–89 ( DOI 10.1007 / s10311-006-0084-8 )
- G. Stucky , HM Jennings, SK Hodson, Engineered cementitious contaminant barriers i ich metoda produkcji , Google Patents,1992