Über das Kationenaustauschvermögen der Tonminerale. II. Der Kationenaustausch bei den Mineralen der Glimmer‐, Vermikulit‐ und Montmorillonitgruppe

Bei den Mineralen der Glimmer‐, Vermikulit‐ und Montmorillonitgruppe liegen die austauschbaren Kationen an den Basisflächen der Kristalle. Bei Vermikulit und Montmorillonit sind durch die innerkristalline Quellung alle Basisflächen zugänglich, daher ist das Kationenaustauschvermögen bei diesen Mineralen besonders groß und weitgehend unabhängig von der Teilchengröße. Bei Glimmern hängt die Menge der austauschbaren Kationen von der Dicke der Kristalle ab. Die inneren Basisflächen werden erst nach dem Umtausch der Kaliumionen gegen große Alkylammoniumionen durch Quellung für den Kationenaustausch mit beliebigen Kationen erreichbar. An den Kristallrändern liegen: (a) gegen Fluoridionen austauschbare Hydroxydionen; (b) durch Ammoniak oder Amine unter Amminbildung ersetzbare Wassermolekeln; (c) mit Alkalialkoholat reaktionsfähige Gruppen, wahrscheinlichOH‐Gruppen. Entsprechend der Lokalisierung an den Kristallrändern (Prismenflächen) hängt die Menge dieser reaktionsfähigen Gruppen vom Teilchendurchmesser ab. Die Blockierung derOH‐Gruppen durch teilweise Überführung inOSiR 3 ‐ Gruppen ist ohne Einfluß auf die Höhe des Kationenaustauschvermögens und den Austausch von Hydroxydionen gegen Fluoridionen.Glimmer‐, Vermikulit‐ und Montmorillonitminerale sind einander in ihrem Verhalten beim Kationen‐ und Anionenaustausch sehr ähnlich. Die Unterschiede beruhen wahrscheinlich nur auf der verschiedenen Ladung der Silicatschichten und der unterschiedlichen Kristallgröße.