Probing Surface Charge Potentials of Clay Basal Planes and Edges by Direct Force Measurements
Notice bibliographique
Résumé
The dispersion and gelation of clay suspensions have major impact on a number of industries, such as ceramic and composite materials processing, paper making, cement production, and consumer product formulation. To fundamentally understand controlling mechanisms of clay dispersion and gelation, it is necessary to study anisotropic surface charge properties and colloidal interactions of clay particles. In this study, a colloidal probe technique was employed to study the interaction forces between a silica probe and clay basal plane/edge surfaces. A muscovite mica was used as a representative of 2:1 phyllosilicate clay minerals. The muscovite basal plane was prepared by cleavage, while the edge surface was obtained by a microtome cutting technique. Direct force measurements demonstrated the anisotropic surface charge properties of the basal plane and edge surface. For the basal plane, the long-range forces were monotonically repulsive within pH 6-10 and the measured forces were pH-independent, thereby confirming that clay basal planes have permanent surface charge from isomorphic substitution of lattice elements. The measured interaction forces were fitted well with the classical DLVO theory. The surface potentials of muscovite basal plane derived from the measured force profiles were in good agreement with those reported in the literature. In the case of edge surfaces, the measured forces were monotonically repulsive at pH 10, decreasing with pH, and changed to be attractive at pH 5.6, strongly suggesting that the charge on the clay edge surfaces is pH-dependent. The measured force profiles could not be reasonably fitted with the classical DLVO theory, even with very small surface potential values, unless the surface roughness was considered. The surface element integration (SEI) method was used to calculate the DLVO forces to account for the surface roughness. The surface potentials of the muscovite edges were derived by fitting the measured force profiles with the surface element integrated DLVO model. The point of zero charge of the muscovite edge surface was estimated to be pH 7-8.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».