Recherches préliminaires sur les spectres d'absorption infrarouges de gels de silice

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Submitted on 1 Jan 1953

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Recherches préliminaires sur les spectres d’absorption

infrarouges de gels de silice

A. Chevet

To cite this version:

493 RECHERCHES

PRÉLIMINAIRES

SUR LES SPECTRES

D’ABSORPTION INFRAROUGES DE GELS DE SILICE

Par Mlle A.

CHEVET,

Faculté des Sciences de Rennes.

Les mesures

_{d’absorption infrarouge}

ont été effec-tuées dans des

_régions

voisines de 3 et

_{6 03BC,}

au moyen ’de

_{spectromètres}

donnant

un

_pouvoir

de résolution de l’ordre

due 12

et 3 cm-1

_{respectivement.}

Nous avons

examiné des

_produits

commerciaux :

actigel,

et

lévi-lite, ayant

adsorbé de l’eau en

_quantité

variable.

Nous avons cherché à déterminer les modifications

des bandes

OH,

sous l’action du

_chauffage

_prolongé

de la

substance,

le

spectre

étant

enregistré

après

refroidissement. La difficulté

_{expérimentale provient}

de

_{l’adsorption rapide}

de l’eau

atmosphérique

et des

pertes

par diffusion dans la

poudre.

Pour y

obvier,

nous

_opérions

comme suit : , A.

_Chauffage

à une

_{température inférieure}

à 100°.

-Le

produit

était chauffé sous

_{vide, pendant}

6 h

environ,

puis

la cuve

_{d’absorption}

était

préparée,

baignant

dans

CC’4 anhydre.

Les

_{spectres infrarouges}

de la substance

imprégnée

de

_CC’4

étaient ensuite

enregistrés.

B.

Chauffage

à une

_température

_supérieure

à 100°. -

Le

_produit

était chauffé à l’air libre

_pendant

6

_h,

puis

refroidi à l’abri de l’humidité. Les cuves

d’absorp-tion. étaient ensuite

préparées

comme

_{précédemment.}

Les résultats

obtenus,

identiques

pour les deux

_gels

(actigel

et

_lévilite),

sont

_indiqués

sur la

figure

et dans le tableau ci-dessous.

_(Du

fait même de la difficulté d’obtenir des

_épaisseurs

de cuve connues, les

dési-gnations : intense,

moyenne,

faible,

ne sont données

qu’à

titre

_indicatif.)

Le fait essentiel

qui

se

_dégage

de l’observation de ce tableau est

_{l’apparition}

d’une bande v

_(OH)

_libre,

très étroite à 3 770 cm-1

_(2,65

03BC)

pour les

produits chauffés

entre 350 et 8ooo. En même

_temps,

_{pour des}

tempé-ratures

_supérieures

à 100°, les bandes &

_(OH)

associé

vers 62o cm-1

_(6,I6

_03BC)

diminuent d’intensité sans

déplacement

appréciable (bandes larges).

Il est

probable

que pour des substances chauffées à haute

température,

la bande OH associée subsistante est due à

l’eau

adsorbée au cours du refroidissement.

Pour résoudre cette

_question,

il

faudrait

enregistrer

le

_spectre

de la substance

chaude,

ce _{que le manque}

de

matériel

approprié

nous a

empêché

de

réaliser.

Néanmoins,

les

_expériences

effectuées

_indiquent

_que

494

nous avons, dans les

gels

de

_silice,

deux

_types

de liaison

des

_groupements

OH : un

_{premier type}

donnant les bandes

[(OH) associé]

à 3

45o

cm-’ et 1620 cm-l

comparables

aux bandes de l’eau

liquide

et que l’on

peut

attribuer

à l’eau retenue par

adsorption;

un second

_type

donnant Ja bande

_{[(OH) libre]}

à 3 ₇₇₀

cm-1-Étant

donné le

_{déplacement important}

de cette bande vers les hautes

fréquences

(déplacement qui,

à notre

_{connaissance,}

est la

perturbation

la

plus

grande qui

ait été

signalée jusqu’ici

pour un OH

_libre),

il semble que nous _ayons affaire à un mode de fixation tout à fait

particulier

du

_groupement

OH

corres-pondant.

Des études ultérieures seront nécessaires

pour

préciser

le mode de liaison.

Signalons

que nous avons

observé,

en accord avec

des travaux antérieurs

[1], [2],

la bande v

_(OH)

libre de

la

bentonite à 3 65o

_cm-1,

au lieu de 3 770 cm-’

pour les

gels

de _{silice. Ceci montre que le} mode de fixation de l’eau sur ces deux

_types

de

_poudre

est de

nature différente.

Je remercie très vivement M. Barchewitz

d’avoir

bien voulu m’autoriser à effectuer ces mesures dans son Laboratoire

d’Infrarouge

à Paris.

[1]

BUSWELL, KRELS et RODEBUSH. 2014 Infrared studies. Absorption Bands of _hydrogels between 2,5 et _{3,5 03BC} J. Amer. Chem. Soc., 1937, 59, 2603.

[2] BUSWELL et DUDENBOSTEL. 2014 _{Spectroscopic} studies of base _exchange materials. J. Amer. Chem. Soc., 1941,

63,

2559.

Manuscrit reçu le 19 mai

1953.

Manuscrit reçu le 19 mai

1953.

MÉTHODE

DE

_{SPECTROPHOTOMÈTRIE PHOTOGRAPHIQUE}

DANS L’ULTRAVIOLET LOINTAIN Par Mlle N. ASTOIN et B. VODAR

Laboratoire de

Physique-Enseignement (Sorbonne).

La

_{spectrophotométrie}

_{photographique}

dans

l’ultra-violet lointain

_{(03BB 1200 Á)}

_présente

des difficultés

provenant

et de la source et de la

gradation

des

plaques

ou films

_utilisés,

_pour

_laquelle

la

plupart

des

procédés

habituels sont inutilisables

(polarisation,

secteurs

tournants,

écrans

absorbants,

etc.),

car il

n’y

a _{pas dans} cette

_région

de solides

_transparents

et les sources sont

_{généralement}

intermittentes.

Jusqu’ici

on n’a

_proposé,

à notre

_{connaissance,}

_que des solutions

_partielles

ou indirectes du

_{problème :}

Skinner et Johnston

_{[1] emploient}

comme source une

décharge

condensée entre électrodes

_{métalliques,}

dans

le

vide,

et des

_plaques

Ilford

Q 1;

ils calculent seu-lement les intensités relatives des raies d’un même

spectre

à l’aide d’un seul

_spectre

de

_{référence; Cady,}

Tomboulian et Pell

_{[2], [3] appliquent}

une méthode

photométrique analogue

à l’étude des

_spectres

d’émis-sion. Po

_Lee,

Weissler et Mohr

_{[4], [5]}

ont réalisé

spécialement

une source stabilisée :

_décharge

condensée

dans un _{gaz, donnant} un certain nombre de raies

atomiques

du gaz; leur méthode de

gradation

est

basée sur la fluorescence de la

_laque

sensibilisant la

plaque,

en accord avec les résultats de Beese

_[6].

La solution que nous avons

_adoptée

est _apparue

très satisfaisante à

_l’usage.

Avec le

_montage

_déjà

décrit

_[7]

de notre

_{spectrographe}

à réseau

_tangent,

nous

utilisons

une étincelle

_{glissante [8],}

du film Kodak SWR

[9]

et une

_gradation

_par variation de

temps

de _{pose, que} nous contrôlons à l’aide d’une

grille

réductrice neutre.

Pour la source

_(étincelle

entre électrodes

métal-liques

sur un bâtonnet de

_carbone),

nous avons

_essayé

diverses électrodes

_(Cu,

_Fe,

_Ni,

_W,

_Ur);

il

_üapparaît

qu’il

est

_possible

_par le choix des

électrodes,

d’obtenir

des raies suffisamment serrées pour des études

d’ab-sorption.

La stabilité a fait ensuite

_l’objet

d’une étude

attentive. L’éclateur en

_{série, qui}

sert d’étincelle

pilote,

est entraîné par un moteur à

_régulateur

de vitesse et la cadence des étincelles est de ₄ à la seconde.

Les électrodes de cet éclateur s’usent très peu au cours

d’une même série

_{d’expériences,}

aussi la variation de

leur

_géométrie

ne

_{perturbe-t-elle}

_{pas sérieusement} la stabilité. Nous n’avons pas actuellement la

possibilité

de stabiliser la tension

_{d’alimentation, qui}

est de l’ordre de 25 000 V aux bornes du condensateur de

_0,125

_{03BCF. Malgré}

_cela,

à condition

_d’opérer

dans un vide suffisant

(2

à 5. Io-4 mm

_Hg)

et de faire

fonctionner les étincelles une dizaine de minutes

avant la série de poses, nous obtenons d’un

_spectre

à

l’autre,

une assez bonne

_{reproductibilité (± 4}

à

± _{5 pour} 100 dans la

majorité

des

_cas);

la

figure

ci-contre

représente

pour un certain nombre de raies

prises

dans tout le

_spectre,

des

_portions

de courbes de

gradation

obtenues en

_portant

les

_logarithmes

des

déviations du

_{microphotomètre}

_Chalonge

en fonction du

_logarithme

de l’inverse du

_temps

_{de pose}

t;

les deux

_{points indiqués}

_pour une même raie et un même t

_{correspondent}

à deux

expositions

faites le même

_jour,

dans les mêmes

conditions,

sur le même film. On voit que

la

_{reproductibilité}

est vraiment

bonne,

si l’on tient

_compte

du fait que

l’alimentation

de l’étincelle n’était pas stabilisée. Cette constance de