background image

www.geologicacarpathica.sk

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, APRIL 2011, 62, 2, 181—186                                                              doi: 10.2478/v10096-011-0015-x

Introduction

Clays containing vanadium (V) have been described in a wide
range of geological environments (Muller et al. 1995). In these
materials, V is present in the  + 3,  + 4, and  + 5 oxidation states,
which are closely related to the physicochemical conditions of
the  clay  formation  (Premović  1984;  Premović  et  al.  1986).
Chemical conversion of V to vanadyl (VO

2+

) in natural waters

is  strictly  determined  by  both  the  acidity  (pH)  and  the  redox
potential (Eh). Therefore, VO

2+

 is an excellent indicator of the

geochemical  conditions  of  clay  formation  and  may  provide
clues to the origin of the clay deposits of the past. In an inves-
tigation of these conditions, an accurate assessment of the por-
tion  of  V  that  occurs  as  vanadyl  (VO

2+

)  is  necessary.

Therefore, it is highly desirable to establish a relatively simple
and practical method for VO

2+

 determination.

Electron spin resonance (ESR) has become a popular and

useful tool for geochemists and geologically oriented scien-
tists. A large number of investigators working on paramag-
netic  ions  in  geological  materials  have  utilized  this  method
to probe the structural and dynamic aspects of ions. ESR is
especially  sensitive  to  paramagnetic  ions  and  has  excellent
resolution and signal reproducibility. Trace quantities of sev-
eral  transition  metals  may  be  detected  and  quantitatively
measured by ESR. Quantitative analysis of clays containing
these  trace  metals  has  not  been  as  extensive  by  ESR  as  by
other spectroscopic methods.

The  use  of  ESR  in  the  characterization  of  VO

2+

  com-

pounds is well established. A part of the V in clays exists as
VO

2+

  and  ESR  can  be  utilized  to  quantitatively  determine

VO

2+

  concentrations  (Premović  1984;  Premović  et  al.

1993a). In these studies, we compare the ESR signals from a
sample containing an unknown amount of VO

2+ 

 to that from

a reference sample with a known concentration of Cu

2+ 

ions.

This determination is based on the assumption that the VO

2+

content  of  the  analysed  sample  and  the  Cu

2+

  content  in  the

A new method for determining the concentration of vanadyl

ions in clays

PAVLE I. PREMOVIĆ, BUDIMIR S. ILIĆ and DRAGAN M. ĐORĐEVIĆ

Laboratory for Geochemistry, Cosmochemistry and Astrochemistry, University of Niš, P.O. Box 224, 18 000 Niš, Serbia;

pavle.premovic@yahoo.com

(Manuscript received March 8, 2010; accepted in revised form October 11, 2010)

Abstract: A novel and simple method for quantitatively determining the concentration of vanadyl ions in clays using
electron spin resonance data has been developed. Several vanadyl standards with concentrations between 200—1000 ppm
were prepared in a mixture of glycerol and kaolinite (KGa-2). The anisotropic electron spin resonance (ESR) spectra were
recorded at room temperature, and the specific intensity of the line (attributed to nuclear spin m = —5/2||) was determined.
For vanadyl concentrations between 50 ppm and 200 ppm, the standards must be prepared by mixing kaolinite with known
vanadyl content (FBT2A-03) and kaolinite (GB1) containing no vanadyl. The method is applicable without modification to
other clays and clay-rich sediments containing vanadyl ions. The whole procedure is very suitable for routine work.

Key words: clay, kaolinite, vanadyl, determination, electron spin resonance.

reference sample (the standard) are related to each other by a
simple ratio:

[C

VO

2+

]= ( SI

VO

2+

/SI

Cu

2+

) [C

Cu

2+

]

where SI is the specific signal intensity (the area under the cor-
responding  ESR  absorption  per  g  of  sample)  of  particular
paramagnetic ions. This assumption may not be valid because
the  transition  probabilities  (i.e.  the  coefficients  relating  the
specific  signal  intensity  to  the  number  of  absorbing  species)
for VO

2+

 and Cu

2+

 ions might not be equal (Aasa & V

å

nngard

1975). This method is also long because it requires an integra-
tion of the whole spectrum and is somewhat complex; the ab-
solute error is estimated to be at least  > 50 %, which is quite
high  for  the  ESR  technique.  Dielectric  differences  between
some  clays  and  standard  samples  may  create  additional  dis-
crepancies in analyses of VO

2+

 ions by the ESR method. The

present  report  describes  a  new  method  for  determining  the
concentration  of  VO

2+

 ions  in  clays  which  eliminates  these

obstacles. The method has been tested with samples of natural
kaolinite containing V and VO

2+

.

The investigation was undertaken with three specific objec-

tives:  (a)  to  determine  the  VO

2+

  content  in  kaolinite  using

ESR; (b) to evaluate ESR as a possible convenient, rapid, sen-
sitive and accurate quantitative method for the determination
of VO

2+

 in kaolinite and other clay minerals without chemical

pretreatment,  and  (c)  to  better  understand  the  application  of
ESR for analytical purposes.

Materials and methods

Inductively  Coupled  Plasma—Optical  Emission  Spectros-

copy (ICP—OES) analysis. V of the whole rock samples were
analysed by ICP—OES in the Laboratory for Physical Chem-
istry  in  the  Institute  of  Nuclear  Sciences  Vinča.  A  Spec-

å

 

background image

182

PREMOVIĆ, ILIĆ and 

Đ

OR

Đ

EVIĆ

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2011, 62, 2, 181—186

troflame  ICP—OES  instrument  was  employed,  and  Ar  was
used as the plasma gas.

ESR  measurements.  The  ESR  measurements  were  per-

formed on finely-ground powders of the kaolinite samples in an
ESR quartz tube. Spectra were recorded on a Bruker ER-200 se-
ries ESR spectrometer with Bruker X-band bridges using stan-
dard 100 kHz field modulation. The measurements were made
at 9.3 GHz utilizing a rectangular TE cavity.

To maximize accuracy and precision, a sample tube was al-

ways  kept  inside  the  ESR  cavity  with  an  approximately  uni-
form  magnetic  field,  and  the  reproducibility  of  the  sample
positioning was achieved by using the same sample tube with
a fixed holder. Tests verified that all spectra for the measure-
ments  were  obtained  with  instrumental  parameters  that  gave
no  instrumental  effects  on  the  peak  height,  shape,  or  width.
The  measurements  were  run  at  a  modulation  amplitude  of
2 mT, a time constant of 100 ms, and a scan time of 16 min.
The  field  was  scanned  at  200 mT  when  the  entire  spectrum
was desired and at 20 mT when sensitive tracing of the —5/2||
resonance line (see below) was required. The instrument was
carefully tuned according to the manufacturer’s directions.

Samples  and  standards.  Twenty  one  reference  kaolinite

samples  were  selected  including  the  Nowa  Ruda  dickite.
These  samples,  which  originated  from  sediments  and  hydro-
thermal alteration, are listed in Table 1a together with their lo-
cation,  type,  origin,  total  V  content  and  references.  These
materials  were  selected  because  their  total  V  content  ranges
from 15 ppm to 2475 ppm. Table 1a also lists the VO

2+

 con-

centrations of the kaolinite samples studied and the fraction of
their  V  that  occurs  as  VO

2+

.  Combined  chemical,  Fourier

transform infrared analyses, X-ray diffraction, and microprobe
analyses  show  that  the  samples  studied  contain  63—92 %  ka-
olinite. Major impurities are illite and quartz.

A  glycerol  solution  was  prepared  first  by  dissolving

known amounts of VOSO

4

5H

2

O (Merck) in a solution con-

taining  1.5 ml  concentrated  H

2

SO

4

  and  0.5 ml  deionized

H

2

O. This solution was then diluted to the desired VO

2+

 con-

centration (8000 ppm) with thorough agitation. Although the
VOSO

4

5H

2

O  reagent  had  impurity  content  below  10

—5 

%,

the  real  concentration  of  VO

2+

  ions  in  a  weighted  portion

could be different from the theoretical concentration because
of  the  loss  of  crystallization  H

2

O  and  partial  oxidation  of

Sample name 

Location 

Type 

Origin 

V

a

 

[ppm] 

VO

2+

 

[ppm] 

V as VO

2+

 

(wt. %) 

Reference 

KGa-1 

Georgia (USA) 

Well-ordered kaolinite 

Sedimentary         95 

     100 

80 

Gaite et al. 1997 

BCH5 

Charentes (France)* 

Poorly-ordered kaolinite 

“ 

     198 

     174 

67 

Delineau et al. 1994 

BCH6 

“ 

“ 

“ 

     185 

     155 

64 

“ 

CHA2 

“ 

“ 

“ 

       95 

       68 

55 

“ 

LAP1 

“ 

“ 

“ 

     105 

       50 

36 

“ 

SGN2 

“ 

“ 

“ 

     131 

     155 

90 

“ 

SGN3 

“ 

“ 

“ 

     191 

     201 

80 

“ 

FBT2 

“ 

“ 

“ 

     280 

     120 

33 

“ 

FBT 4 

“ 

“ 

“ 

     210 

       65 

23 

“ 

FBT 2A-02 

“ 

“ 

“ 

     220 

     132 

46 

“ 

FBT 2A-03 

“ 

“ 

“ 

     250 

     200 

61 

“ 

FBT 3A-01 

“ 

“ 

“ 

     270 

     166 

47 

“ 

FBT 3A-02 

“ 

“ 

“ 

     250 

     175 

53 

“ 

FBT 3A-03 

“ 

“ 

“ 

     225 

     147 

50 

“ 

Provins 

Paris Basin (France) 

“ 

“ 

     210 

       70 

25 

Muller et al. 1995 

Aranđelovac 

Belgrade Basin (Serbia) 

“ 

“ 

     170 

       85 

38 

This work 

Kolubara 

“ 

“ 

“ 

     155 

       65 

32 

“ 

GB1 

Cornwall (England) 

Well-ordered kaolinite 

“ 

       15 

n.d. 

– 

Cases et al. 1982 

Cigar Lake 

Saskatchewan (Canada) 

“ 

Hydrothermal     2475 

   2700 

83 

Mosser et al. 1996 

“ “ 

(3  diluted) 

“ 

     825 

     900 

83 

 

“ “ 

(4  diluted) 

“ 

     619 

     675 

83 

 

“ “ 

(5  diluted) 

“ 

     495 

     540 

83 

 

Nopal 

Chihuahua (Mexico) 

Well-ordered kaolinite 

“ 

     115 

       85 

57 

Muller et al. 1990 

Nowa Ruda 

Silesia (Poland) 

Well-ordered dickite 

“ 

     175 

     160 

70 

Balan et al. 2002 

a

The content determined by ICP–OES. n.d. — not detected.

 

*

Each of the Charentes samples is represented by three letters indicating the name of the open-pit and a

number indicating its position

.

 

Table 1a: Location, type, origin and V (ppm)/VO

2+ 

(ppm) contents of the selected kaolinite samples.

Sample name 

Location 

Type 

V

a

 [ppm] 

VO

2+

 [ppm] 

V as VO

2+

(wt. %)

 

Reference 

CNS

b

 

New Mexico ( USA ) 

shale 

150 

66 

33 

Pillmore et al. 1987 

SVS

b

 

“ “ 

175 

72 

31 

Premović et al. 1993b 

Fish Clay 

Stevns Klint (Denmark) 

marl 

120 

52 

33 

Premović et al. 1993a 

Zvonce black shale 

Zvonce (Serbia) 

shale 

100 

50 

38 

Premović 1984 

a

The content determined by ICP–OES.

 

b

The short notations for the Cretaceous-Paleogene boundary shales are: CNS — Canadian North Site and SVS — Starkville South Site.

 

Table 1b: Location, type and V (ppm)/VO

2+ 

(ppm) contents of the selected kaolinite-rich sedimentary samples.

background image

183

CONCENTRATION OF VANADYL IONS IN CLAYS – A NEW METHOD FOR DETERMINING

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2011, 62, 2, 181—186

VO

2+

 ions. Therefore, just before preparing the standards, the

composition  of  VOSO

4

5H

2

O  was  checked  using  the  most

precise  gravimetric/titrimetric  methods  of  chemical  analysis.
The relative standard deviation (RSD) was less than 5 %.

Changes in the loading Q factor of the ESR cavity can re-

sult  in  samples  that  have  different  dielectric  properties  or
surfaces.  The  above  glycerol  solution  has  a  dielectric  con-
stant (56 D) and cannot be used as a reliable comparison for
the relative VO

2+

 concentrations in kaolinite. For this reason,

standards were prepared by mixing and diluting the glycerol
VO

2+

  solution  with  KGa-2,  which  contains  a  very  low

amount  of  VO

2+

  ( < 5 ppm),  to  the  desired  VO

2+

  concentra-

tion. This mixture has a similar dielectric medium and Q pa-
rameter  as  the  kaolinite  samples.  For  the  first  set  of
measurements,  the  VO

2+

  standards  were  prepared  from  the

glycerol solution and KGa-2 using a vibrating mill (Perkin-
Elmer)  that  covered  the  concentration  range  from  200 ppm
to 1000 ppm. For the second set of measurements, standards
were prepared from the FBT 2A-03 kaolinite, which contains
200 ppm  of  VO

2+

,  and  diluted  with  GB1  kaolinite,  which

contains  no  VO

2+

  (a  detection  limit  1 ppm),  covering  the

concentration range from 50 ppm to 200 ppm.

Results and discussion

The  concentration  of  VO

2+

  (C)  is  given  by  the  following

equation:

[C

k

] = (SI

k

/SI

st

) [C

st

]

where  k  indicates  the  kaolinite  sample,  st  indicates  the  stan-
dard, and SI is the specific signal intensity (the integrated area
under the corresponding ESR absorption per g of the sample).
In the first approximation the discrepancy between the specif-
ic (signal) intensity of the VO

2+

 ions in the standards and ka-

olinite are considered to be analytically insignificant.

The kaolinite samples studied show multiline spectra simi-

lar to the spectra of VO

2+

 ions incorporated into the lattices

of numerous kaolinite samples, including KGa-1 (Premović
1984;  Muller  &  Calas  1993;  Gehring  et  al.  1993).  A  repre-
sentative X-band spectrum from KGa-l is shown in Fig. 1a.
A preliminary Q-band measurement indicates that this spec-
trum is a superimposition of the spectra of VO

2+

 ions located

in two different positions in the kaolinite structure. The spec-
trum shows an anisotropic pattern typical of axially symmet-
rical hyperfine coupling. A sharp intense peak near g = 2.002
is  ascribed  to  defects  that  are  always  present  in  kaolinite
(Muller et al. 1992).

Figure 1 also illustrates the anisotropic ESR spectrum of:

(b) an initial solution of VOSO

4

5H

2

O compound dissolved

in  H

2

SO

4

/H

2

O  and  diluted  with  glycerol  and  (c)  a  standard

containing  1000 ppm  of  VO

2+

.  These  spectra  are  typical  of

those  previously  reported  for  VO

2+

  in  either  powder  (poly-

crystalline)  solids  or  extremely  highly-viscous  liquids
(Goodman & Raynor 1970).

Because  only  one  line  of  the  VO

2+

  anisotropic  hyperfine

pattern is necessary for obtaining the integrated area, only a
narrow part of the VO

2+

 spectrum needs to be recorded. We

Fig. 1.  First  derivative,  room  temperature,  anisotropic  ESR  spec-
trum of: a – KGa-1; b – An initial solution of VOSO

4

5H

2

O dis-

solved  in  H

2

SO

4

/H

2

O  and  diluted  with  glycerol;  c  –  A  standard

containing 1000 ppm of VO

2+

.

selected  the  first  derivative 

51

V  hyperfine  line  marked  with

m

l

= —5/2|| in the spectra of the kaolinite samples (see, for ex-

ample,  Fig. 1a)  and  the  50—1000 ppm  VO

2+

  standards  (see,

for example, Fig. 1c). This line was chosen to keep the line-
width and lineshape similar and to minimize the interferenc-
es from both neighbouring VO

2+

 lines and other ESR active

species  present.  The  anisotropy  of  the  ESR  parameters  of
VO

2+

 in various clays has little or no effect on the linewidth

and lineshape of the —5/2|| resonance line.

background image

184

PREMOVIĆ, ILIĆ and 

Đ

OR

Đ

EVIĆ

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2011, 62, 2, 181—186

To obtain maximum sensitivity, the spectrum must be re-

corded at a high power level. However, at high power, satu-
ration  is  possible.  Therefore,  we  plotted  the  normalized
integrated area (A) of the —5/2|| line against the square root
of  the  microwave  power  (P

1/2

)  for  both  the  1000 ppm  stan-

dard and the KGa-l sample (Fig. 2a). The linear relationship
shows  that  quantitative  work  can  be  safely  performed  at
100 mW. At this power, no saturation broadening of the sig-
nal  was  observed  for  either  the  standards  or  the  kaolinite
samples. Consequently, a high power of 100 mW was select-
ed for measurement, ensuring a high absolute intensity of the
—5/2|| line.

Figure 2b shows a plot of the integrated area of the —5/2 line

(vs. days) for five 1000 ppm standards prepared on five dif-
ferent  days.  The  scatter  of  obtained  points  averaged  to  a
straight line (parallel to the day axis in Fig. 2b) with devia-
tions of  < 5 %. The repeatability of these results is  < 30 ppm
of VO

2+

 at the 1000 ppm level.

The  spectrometric  procedure  described  enabled  us  to

achieve sufficient reproducibility of the specific signal from
the  standard  and  kaolinite  samples  with  a  VO

2+

  anisotropic

ESR  spectrum.  The  RSD  was  less  than  10 %.  Although
VO

2+

 concentrations as low as 5 ppm were detected, the best

results were achieved for concentrations of about  50 ppm.

Although  the  kaolinite  samples  were  not  collected  from

freshly exposed mine faces, repeated ESR analyses over the
course of several months showed no change in VO

2+

 content.

This result is consistent with previous studies of VO

2+

 stabil-

ity in kaolinite (Muller & Calas 1993; Gehring et al. 1993).
Similar  experiments  on  VO

2+ 

standards  show  that  after  six

weeks no oxidation had occurred (Fig. 2c).

The  calibration  curves  were  prepared  by  determining  the

area under the peak of the —5/2|| resonance line and multiply-
ing or dividing that line by factors required to put all of the
standard  and  kaolinite  sample  peak  areas  on  the  same  set-
ting. The peak areas were evaluated using the built-in com-
puter  of  the  spectrometer.  This  computer  performed  the
appropriate integrations with baseline corrections.

A  linear  calibration  curve  was  obtained  by  plotting  the

specific intensities of the —5/2|| lines of the standards against
the VO

2+

 concentrations. Fig. 3a shows this plot in the 200—

1000 ppm range. Using this plot as the calibration curve, the
concentration of VO

2+

 was determined for the kaolinite sam-

ples (Table 1a) by recording the VO

2+

 spectrum and the spe-

cific  intensity  of  the  —5/2||  line.  It  should  be  noted  that  the
calibration curve obtained by plotting the specific intensities
of  the  —7/2,  + 5/2  and  + 7/2  lines  gave  similar  results  but
with less accuracy and precision.

A  rough  ESR  estimate  indicates  that  the  VO

2+

  content  of

the  Cigar  Lake  kaolinite  sample  is  much  higher  than
1000 ppm. Therefore, this sample was diluted three, four and
five  times  with  the  KGa-2  kaolinite.  The  calibration  curve
shown in Fig. 3a was then used to determine the VO

2+

 con-

tents of these diluted samples (Table 1a). The VO

2+

 content

in  the  Cigar  Lake  kaolinite  sample  is  2700 ± 100 ppm
(Table 1a).

The use of the KGa-2/glycerol mixture as a standard is not

suitable, especially for routine analysis when many samples
with  relatively  low  concentrations  ( < 2 00 ppm)  of  VO

2+

Fig. 2. Saturation behaviour of the —5/2|| VO

2+

 resonance line in: a – A

standard containing 1000 ppm of VO

2+

 and KGa-l; b – The repeat-

ability of the integrated area using the 1000 ppm standard; – Effect
of time on the —5/2|| VO

2+

 resonance line of the 1000 ppm standard

stored in air; d – The repeatability of the integrated area using a sec-
ondary standard at the 100 ppm level. N is the normalized intensity of
the —5/2|| line; A is the integrated area of this line.

background image

185

CONCENTRATION OF VANADYL IONS IN CLAYS – A NEW METHOD FOR DETERMINING

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2011, 62, 2, 181—186

need to be handled. For this reason, new (hereinafter second-
ary)  standards  were  prepared  by  mixing  GB1,  which  has  no
detectable VO

2+

, and the FBT 2A-03 kaolinite, which is rela-

tively enriched with VO

2+

 (Table 1a).

Eight secondary standard samples were prepared with 50,

60,  75,  100,  125,  150,  175  and  200 ppm  of  VO

2+

.  A  very

good linear relation was obtained as is shown in Fig. 3b. The
linearity  shows  that  these  secondary  standards  are  a  good
tool for the quantitative determination of VO

2+

 in the range

of 50 to 200 ppm. Table 1a also lists the number of kaolinite
samples with VO

2+

 content lower than 200 ppm. The calibra-

tion curve shown in Fig. 3b was used to obtain these results.

All  secondary  standard  concentration  results  were  con-

firmed by performing two or more experiments in five days
and through the use of more than one GB1 and FBT 2A-03
sample  in  each  case.  Fig. 2d  indicates  that  the  repeatability
of these results is  < 10 ppm of VO

2+

 at the 100 ppm level.

The above method of VO

2+

 determination was extended to

the  kaolinite-rich  Cretaceous-Paleogene  boundary  shales
CNS/SVS, the smectite-rich marl Fish Clay and the kaolin-
ite-rich  Zvonce  black  shale,  (Table 1b).  The  calibration
curve  shown  in  Fig. 3b  was  also  used  to  obtain  the  results
listed in Table 1b. Preliminary results indicates that a similar
method can be used to determine the concentration of other
paramagnetic ions, such as Cu

2+

 and Mn

2+ 

in clays.

Fig. 3. Specific signal intensities of the —5/2|| lines of the standards
against  the  VO

2+

  concentration.  a  –  The  standards  of  200—

1000 ppm.  Experimental  error  bars  for  the  data  points  are  ± 10 %
for VO

2+

 and  ± 50 10

3

 for specific intensity; b – The standards of

50—200 ppm. Error bars for the data points are ± 10 % for VO

2+

 and

± 20 10

3

 for specific signal intensity.

Conclusions

A  new,  fast,  simple  and  straightforward  method  for  deter-

mining the concentration of VO

2+ 

in clays and clay-rich sedi-

ments  using  ESR  is  described.  This  method  eliminates
difficulties  of  the  previously  reported  method  employing  the
Cu

2+

 standard. In addition, the proposed method does not re-

quire any pretreatment of the clay and tedious/complex inte-
gration of the whole spectrum. The newly developed method
is  sensitive  enough  to  enable  quantization  of  VO

2+

  at  low

( 50 ppm) and high ( > 2500 ppm) concentrations. These ad-
vantages encourage the application of the proposed method in
routine clay analysis of VO

2+

.

Acknowledgments:  Reliable  samples  for  this  study  were
provided  through  a  variety  of  sources  and  the  authors  ex-
press their deep thanks to a number of scientists who collect-
ed  specimens  for  analysis.  We  thank  to  Michael  A.
Karakassides,  Peter  Komadel  and  an  anonymous  reviewer
for their constructive comments. Funding for P.I. Premović’s
ESR work at Université Pierre et Marie Curie (Paris) was ob-
tained  from  le  Ministere  Francais  de  l’Éducation  National,
de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche.

References

Aasa  R.  &  V

å

nngard  T.  1975:  EPR  signal  intensity  and  powder

shapes: Are examination. J. Magn. Reson. 19, 3, 308—315.

Balan  E.,  Allard  T.,  Morin  G.  &  Calas  G.  2002:  Incorporation  of

Cr

3+

 in dickite: A spectroscopic study. Phys. Chem. Miner. 29,

4, 273—279.

Cases  M.,  Fripiat  J.,  Francois  J.  &  Letellier  M.  1982:  Thermody-

namic  and  microdynamic  behavior  of  water  in  clay  suspen-
sions and gels. J. Colloid Intef. Sci. 89, 2, 378—400.

Delineau  T.,  Allard  T.,  Muller  J.P.,  Barres  O.,  Yvon  J.  &  Cases

J.M. 1994: FTIR reflectance vs. EPR studies of structural iron
in kaolinites. Clays and Clay Miner. 42, 3, 308—320.

Gaite J.M., Ermakoff P., Allard T. & Muller J.P. 1997: Paramagnet-

ic Fe

3+

: A sensitive probe for disorder in kaolinite. Clays and

Clay Miner. 45, 4, 496—505.

Gehring A.U., Fry I.V., Luster J. & Sposito G. 1993: The chemical

form of vanadium (IV) in kaolinite. Clays and Clay Miner. 41,
6, 662—667.

Goodman B.A. & Raynor J.B. 1970: Electron spin resonance of transi-

tion metal complexes. Adv. Inor. Chem. Radiochem. 13, 135—362.

Mosser C., Boudeulle M., Weber F. & Pacquet A. 1996: Ferriferous

and  vanadiferous  kaolinites  from  the  hydrothermal  alteration
halo of the Cigar Lake uranium deposit (Canada). Clay Miner.
31, 3, 291—299.

Muller J.P. & Calas G. 1993: Genetic significance of paramagnetic

centers in kaolinites. In: Murray H.H., Bundy W. & Harvey C.
(Eds.): Kaolin genesis and utilization. Clay Miner. Soc., Boul-
der, 261—289.

Muller J.P., Ildefonse P. & Calas G. 1990: Paramagnetic defect cen-

ters in hydrothermal kaolinite from an altered tuff in the Nopal
Uranium deposit, Chihuahua, Mexico. Clays and Clay Miner.
38, 6, 600—608.

Muller J.P., Clozel B., Ildefonse P. & Calas G. 1992: Radiation-in-

duced defects in kaolinites: An indirect assessment of radionu-
clide migration in the geosphere. Appl. Geochem. 7, 1, 205—216.

Muller J.P., Manceau A., Calas G., Allard T., Ildefonse P. & Haze-

å

background image

186

PREMOVIĆ, ILIĆ and 

Đ

OR

Đ

EVIĆ

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2011, 62, 2, 181—186

mann J.L. 1995: Crystal chemistry of kaolinite and Fe-Mn ox-
ides:  Relation  with  formation  conditions  of  low  temperature
systems. Amer. J. Sci. 295, 1115—1155.

Pilmore  C.L.  &  Flores  R.M.  1987:  Stratigraphy  and  depositional

environments of the Cretaceous-Tertiary boundary clay and as-
sociated rocks, Raton Basin, New Mexico and Colorado. Geol.
Soc. Amer., Spec. Pap.
 209, 111—130.

Premović P.I. 1984: Vanadyl ions in ancient marine carbonaceous

sediments. Geochim. Cosmochim. Acta 48, 4, 873—877.

Premović P.I., Pavlović M.S. & Pavlović N.Z. 1986: Vanadium in

ancient sedimentary rocks of marine origin. Geochim. Cosmo-
chim. Acta
 50, 9, 1923—1931.

Premović P.I., Pavlović N.Z., Pavlović M.S. & Nikolić N.D. 1993a:

Physicochemical conditions of sedimentation of the Fish Clay
from Stevns Klint, Denmark, and its detrital nature: Vanadium
and other supportive evidence. Geochim. Cosmochim. Acta 57,
7, 1433—1446.

Premović  P.I.,  Nikolić  N.D.,  Stamenković  J.V.  &  Premović  M.P.

1993b:  Electron  spin  resonance  of  vanadyl  ions  in  the  Creta-
ceous/Tertiary boundary layer from the Starkville-South Site,
the Raton Basin, USA. In: Eleventh Conference on Clay Min-
eralogy and Petrology, České Budějovice, Book of Abstracts.
Univerzita Karlova, Praha, 295—302.

Premović P.I., Allard T., Nikolić N.D., Tonsa I.R. & Pavlović M.S.

2000: Estimation of vanadyl porphyrins concentration in sedi-
mentary kerogens and asphaltenes. Fuel 79, 7, 813—819.