Charles B. Roth

EFFECTS OF REDUCTION AND REOXIDATION OF STRUCTURAL IRON ON THE SURFACE CHARGE AND DISSOLUTION OF DIOCTAHEDRAL SMECTITES

The effect of Fe oxidation state on the surface charge (CEC) and solubility of smectites were studied using the <2-μ, Na+-saturated fraction of an Upton, Wyoming; a Czechoslovakian; and a New Zealand montmorillonite; and a Garfield, Washington, nontronite. The reduction of structural Fe3+ in the octahedral sheet of each clay produced a net increase in the negative surface charge of the clay. The observed cation-exchange capacities deviated from the linear relationship predicted by charge-deficit calculations, assuming changes only in the Fe2+/Fe3+ ratio, and reversibly followed Fe reduction according to a 2nd-degree polynomial function. The deviations suggest reversible changes in mineral structure and composition during Fe reduction.These clays were susceptible to partial dissolution in citrate bicarbonate (CB) and citrate-bicarbonate-dithionite (CBD) solutions. Small amounts of Fe and Si dissolved as a result of Fe reduction in CBD, but affected <1% of the total clay mass except for the Czechoslovakian clay in which 2% of the clay dissolved. Although slightly more Fe dissolved than Si, no change in surface charge was noted. Almost no dissolution of these elements was detected in CB solution. In contrast, significant Al was detected in the CB solution, suggesting a heterogeneous dissolution mechanism. The CEC, however, was unchanged by the CB treatment. These results may be explained by the adsorption of hydrogen ions into the vacated Al3+ sites in the mineral structure. Dissolution seems to have been independent of the effects of Fe oxidation state on surface charge.РезюмеИссделовался эффект состояния окисления Ре на повехностный заряд и растворяемость смектитов при использовании фракции размером <2 μм Na-насыщенных монтмориллонитов из Уптон, Вайоминг, из Чехословакии и из Новой Зеландии и нонтронита из Гарфельд, Вашингтон. Восстановление структурного Fe3+ в октаэдрическом пласте каждой глины вызывало результирующее увеличение отрицательного поверхностного заряда глины. Наблюдаемые значения катионообменной способности отклонялись от линейной зависимости, предсказанной по расчетам на основе недостатка заряда, предполагая изменения только в величине отношения Fe2+/Fe3+ и были обратно пропорцио¬нальны восстановлению Ре в соответствии с полиномом второй степени. Эти отклонения указывают на обратимые изменения в структуре и составе минерала во время восстановления Ре.Эти глины легко подвергались частичному растворению в растворах бикарбоната цитрата (БКЦ) и бикарбоната цитрата-дитионита (БКЦД). Небольшие количества Ре и 81 растворялись в результате восстановления Ре в БКЦД, но влияли только на < 1% всей массы глины, исключая глину из Чехо¬словакии, для которой 2% массы растворялось. Хотя немного больше Ре, чем §1 растворялось, то никаких изменений поверхностного заряда не наблюдалось. Почти никакого растворения этих эле¬ментов не обнаруживалось в растворе БКЦ. В противоположность, значительное количество Аl об¬наруживалось в растворе БКЦ, указывая на неоднородный механизм растворения. Катионообменная способность, однако, не изменялась в результате обработки в БКЦ. Эти результаты могут быть объяснены учитывая адсорбцию ионов водорода на пустых местах после Аl3+ в структуре минерала. Растворение кажется быть независимым от эффектов состояния окисления Ре на поверхностный заряд. [E.G.]ResümeeDie Auswirkung der Oxidationsstufe des Eisens auf die Oberflächenladung (CEC) und die Löslichkeit von Smektiten wurde untersucht, wozu die Na-gesättigte Fraktion eines Montmorillonits von Upton, Wyoming; eines Montmorillonits aus der Tschechoslowakei bzw. aus Neuseeland; und ein Non-tronit von Garfield, Washington, verwendet wurden. Die Reduktion des strukturellen Fe3+ in der Oktaederschicht verursachte bei allen untersuchten Tonen eine Gesamtzunahme der negativen Oberflächenladung. Die beobachteten Kationenaustauschkapazitäten wichen von der linearen Beziehund ab, die durch Ladungsdefizitberechnungen vorhergesagt wurden unter der Annahme, daß sich nur das Fe2+/Fe3+-Verhältnis ändert und folgten reversibel der Fe-Reduktion, die der 2. Ableitung einer polynomialen Funktion folgt. Die Abweichungen deuten auf reversibel Änderungen in der Mineralstruktur und in der Zusammensetzung während der Fe-Reduktion hin. Diese Tone waren teilweise in Citratbikarbonat (CB)- und Citrat-bikardonatdithionit (CBD)-Lösungen löslich. Kleine Mengen an Fe und Si wurden infolge der Fe-Reduktion in CBD gelöst, was jedoch nur <1% der gesamten Tonmenge betraf mit Ausnahme des tschechoslowakischen Tons, bei dem 2% der Gesamtmenge gelöst wurde. Obwohl etwas mehr Fe als Si gelöst wurde, wurde jedoch keine Veränderung der Oberflächenladung beobachtet. In CB-Lösungen fehlte eine Lösung dieser Elemente nahezu vollständig. Im Gegensatz dazu wurden beachtliche Mengen Al in der CB-Lösung gefunden, was auf einen heterogenen Lösungsmechanismus hindeutet. Die CEC wurde jedoch durch die Behandlung mit CB nicht beeinflußt. Diese Ergebnisse kann man durch die Adsorption von Wasserstoffionen an die leergewordenen Al-Plätze in der Mineralstruktur erklären. Die Auflösung scheint unabhängig von den Auswirkungen der Oxidationsstufe des Eisens auf die Oberflächenladung zu sein. [U.W.]RésuméOn a étudié l’effet de l’état d’oxidation Fe sur la charge de surface (CEC) et la solubilité de smectites utilisant la fraction <2 n»m, saturée de Na+, d’une montmorillonite d’Upton, Wyoming, de Tchécoslovaquie, et de Nouvelle Zelande, et d’une nontronite de Garfield, Washington. La réduction de Fe3+ de structure dans la feuille octaèdrale de chaque argile a produit une augmentation nette de la charge de surface négative de l’argile. Les capacités d’échange de cations observées ont dévié de la relation linéaire prédite par les calculs de déficit de charge, assumant des changements dans la proportion Fe2+/Fe3+ seulement, et elles ont réversiblement suivi la réduction Fe selon une fonction polynomiale du deuxième degré. Les déviations suggèrent des changements réversibles de la structure minérale et de la composition pendant la réduction Fe.Ces argiles étaient susceptibles à la dissolution partielle dans des solutions de citrate bicarbonate (CB) et de citrate-bicarbonate-dithionite (CBD). De petites quantités de Fe et Si se sont dissoutes résultant de la réduction de Fe dans CBD, mais elle n’ont affecté que <1% de la masse totale de l’argile, sauf dans le cas de l’argile tchécoslovaque dans laquelle 2% de l’argile s’est dissoute. Malgré qu’un peu plus de Fe s’est dissout que de Si, aucun changement n’a été remarqué dans la charge de surface. Pratiquement aucune dissolution de ces éléments n’a été détectée dans la solution CB. En contraste, des quantités significatives d’Al ont été détectées dans la solution CB, suggérant un méchanisme de dissolution hétérogène. Ces résultats peuvent être expliqués par Padsorption d’ions hydrogène dans les sites Al3+ évacués dans la structure minérale. La dissolution semble avoir été indépendante des effets de l’état d’oxidation Fe sur la charge de surface. [D. J.]

Direct measurement of the relation between interlayer force and interlayer distance in the swelling of montmorillonite

Abstract Oriented gels of eight Na-montmorillonites having values of the surface charge density, σ, ranging from ≈ 28,000 to 56,000 esu/cm2 were confined in a close chamber between a N2-gas piston and a porous ceramic plate in contact with a solution of 10−4 N NaCl. Successively higher pressures up to 6.9 bars were applied by the N2-gas piston while the NaCl solution was maintained at atmospheric pressure. After equilibration at each applied pressure, the c axis spacing of the silicate layers was measured by X-ray diffraction. Subsequently, the thickness of a silicate layer was subtracted from this spacing to obtain the corresponding interlayer separation, λ. Since, at equilibrium, the swelling pressure, II, is equal to the applied pressure, it was thus possible to determine II as a function of λ for each montmorillonite. We found that II is an exponential function of 1 λ . Also, at any value of II, the value of λ is independent of the value of σ. Neither of these findings is consistent with the double-layer (i.e., osmotic) theory of swelling. Therefore, an additional force, which is the dominant force at the observed values of λ, must be responsible for swelling. In view of an empirical relation that exists between II and any property of the water in the swollen system, we postulate that this additional force results from the in-depth perturbation of the water by the surfaces of the montmorillonite layers.

Preparation and handling of dithionite-reduced smectite suspensions

Using Garfield, Washington, nontronite as the model mineral system, methods and apparatus were developed to prepare reduced suspensions in citrate-bicarbonate-dithionite (CBD) solution. These techniques were effective in removing excess, undesired solutes from reduced suspensions while maintaining a high Fe2+ content. They also enabled the preparation of dried, reduced films preferentially oriented with respect to the crystallographic c-axis. Supernatant solutions were collected and analyzed for Fe, Al, and Si, from which the extent of dissolution of the clay as a result of CBD treatment was assessed. Results indicated that very little Fe and Si were released to solution, but as much as about 8% of the total Al was solubilized. The highest levels of Al in solution were observed in CB treatments without dithionite.РезюмеИспользуя нонтронит из Гарфильд в Вашингтоне, разработаны методы и аппараты для подготовки редуцированных суспензий в растворе цитрата-бикарбоната-дитионита (ЦБД). Эти техники были эффективны для удаления избытков нежелательных растворенных веществ из редуцированных суспензий, тогда как сохранялось высокое содержание Fe2+. Они также облегчали подготовку сухих, редуцированных фильмов предпочтительно ориентированных по отношению к кристаллографической оси с. Всплывающие растворы собирались и анализировались по содержанию Fe, Al, и Si; из этих данных оценивалась степень растворения глины в результате обработки ЦБД. Результаты показали, что очень малые количества Fe и Si освобождались в растворе, тогда как растворялось почти 8% всего Al. Наиболее высокое содержание Al в растворе наблюдалось при обработке ЦБ без дитионита. [E.G.]ResümeeNontronit von Garfield, Washington, wurde als Beispiel für ein Mineralsystem verwendet, um Methoden und Apparaturen zu entwickeln, um reduzierte Suspensionen in Citrat-Bicarbonat-Dithionit (CBD)-Lösung herzustellen. Diese Techniken waren bei der Entfernung überschüssiger, unerwünschter gelöster Stoffe aus reduzierten Suspensionen wirksam, während ein hoher Fe2+-Gehalt erhalten blieb. Außerdem ermöglichten sie die Präparation von getrockneten, reduzierten Filmen, die im Hinblick auf die kristallographische c-Achse bevorzugt orientiert sind. Überstehende Lösungen wurden gesammelt und auf Fe, Al, und Si analysiert, woraus das Ausmaß der Unlöslichkeit des Tons in Abhängigkeit von der CBD-Behandlung erhalten wurde. Die Ergebnisse deuteten darauf hin, daß sehr wenig Fe und Si in Lösung ging, daß aber bis zu 8% des gesamten Al gelöst wurden. Der höchste Al-Gehalt in der Lösung wurde bei CB-Behandlungen ohne Dithionit beobachtet. [U.W.]RésuméEn employant de la nontronite de Garfield, Washington, comme système minéral modèle, des méthodes et appareils ont été développés pour préparer des suspensions réduites dans une solution dithionite-bicarbonate-citrate (CBD). Ces techniques étaient éfficaces pour enlever des produits dissolus en excès, non-désirables des suspensions réduites, tout en maintenant un contenu élevé en Fe2+. Elles ont aussi permis la préparation de films secs, réduits, orientés préferentiellement par rapport à l’axe cristal-lographique c. Des solutions supernatantes ont été collectées et analysées pour Fe, Al, et Si, à partir desquelles on a determiné l’étendue de la dissolution de l’argile résultant du traitement CBD. Les résultats ont indiqué que très peu de Fe et de Si ont été relâchés en solution, mais que jusqu’à à peu près 8% de l’Al total a été solubilisé. Les niveaux d’Al en solution les plus élevés ont été observés dans les traitements CB sans dithionite. [D.J.]

EFFECTS OF OXIDATION STATE OF OCTAHEDRAL IRON ON CLAY SWELLING

Three montmorillonites and a nontronite were reduced by sodium dithionite to obtain different amounts of Fe2+ in their octahedral sites. The mass ratio of water to clay, mw/mc was determined as a function of Fe2+ at several values of the swelling pressure, n. The value nVmc decreased markedly with increasing Fe2+ at each value of II for each clay. Moreover, curves of II vs. mymc for the different clays were displaced downwards as Fe2+ increased. A straight line was obtained when ln(II + 1) was plotted against l/(w/mc) however, at some oxidation states of three of the samples this line exhibited a sharp break at a specific value of l/(w/mc. The slope of the line decreased for each clay as Fe2+ increased, and an increase in Fe2+ was accompanied by an increase in the cation exchange capacity. These observations are thought to be due to a collapse or partial collapse of the superimposed clay layers resulting from the increase in cation-exchange capacity.РезюмеТри монтмориллониты и нонтронит восстанавливались при помощи дитионита натрия, чтобы получить различные количества Fe2+ в их октаэдрических местах. Отношение массы воды до массы глины, м,/мг, определялось как функция Fe2+ при нескольких величинах давления набухания, П. Значение мв/мг уменьшалось значительно с увеличением Fe2+ при всех величинах П для каждой глины. Кроме того, кривые П как функции м,/мг для различных глин перемещались вниз, когда Fe2+ увеличивалось. Прямая линия получалась для функции 1п(П + 1) в зависимости от 1/(мв/мг); однако, при некоторых состояниях окисления трех образцов эта линия имела острый перелом при опреде¬ленном значении 1/(мв/мг). Наклон линии уменьшался для каждой глины, тогда как Fe2+ увеличи¬валось, и увеличению Fe2+ сопутствовало увеличение катионообменной способности. Предполагается, что эти наблюдения были в результате полного или частичного разрушения наложенных глинистых слоев, получающихся в следствие увеличения катионообменной способности. [Е.G.]ResümeeDrei Montmorillonite und ein Nontronit wurden mittels Na-Dithionit reduziert, um verschiedene Fe2+-Gehalte auf den Oktaederplätzen zu erhalten. Das Mengenverhältnis von Wasser zu Ton, mw/mc wurde als eine Funktion von Fe2+ bei verschiedenen Werten des Quelldruckes, II, bestimmt. Der mw/mc-Wert nahm mit zunehmendem Fe2+ bei jedem n-Wert für jeden Ton beachtlich ab. Darüberhinaus verlagerten sich die Kurven, bei denen II gegen mw/mc für die verschiedenen Tone aufgetragen sind, mit zunehmendem Fe2+ nach unten. Eine gerade Linie wurde erhalten, wenn ln(II + 1) gegen l/(mw/mc) aufgetragen wurde; jedoch zeigte diese Linie bei einigen Oxidationszuständen bei 3 der Proben einen scharfen Knick bei einem spezifischen Wert von l/(mw/mc). Die Neigung der Linie nahm für jeden Ton ab, wenn Fe2+ zunahm, und eine Zunahme des Fe2+ wurde von einer Zunahme der Kationenaustausch-kapazität begleitet. Man nimmt an, daß diese Beobachtungen mit einem Zusammenbruch oder einem teilweisen Zusammenbruch der überlagerten Tonlagen zusammenhängen, der von der Zunahme der Kationenaustauschkapazität herrührt. [U.W.]RésuméTrois montmorillonites et une nontroni te ont été réduites par une dithionite de sodium pour obtenir différentes quantités de Fe2+ dans leurs sites octaèdraux. La proportion de masse d’eau à argile mw/mc a été déterminée en fonction de Fe2+ à plusieurs valeurs de la pression de gonflement H. La valeur mw/mc a diminué de manière marquée au fur et à mesure de l’augmentation de Fe2+ à chaque valeur de n pour chaque argile. De plus, les courbes de II vs. mw/mc, pour différentes argiles ont été déplacées vers le bas au fur et à mesure de l’augmentation de Fe2+. On a obtenu une ligne droite lorsqu’on a relevé ln(n + 1) vs. 1/(mw/mc); cette droite a cependant exhibé une cassure nette à une valeur spécifique de l/(mw/mc) à certains états d’oxidàtion des trois échantillons. L’inclinaison de la droite a diminué pour chaque argile au fur et à mesure de l’augmentation de Fe2+, et une augmentation de Fe2+ a été accompagnée d’une augmentation de la capacité d’échange de cations. On croit que ces observations sont dues à l’affaissement ou l’affaissement partiel des couches d’argile superimposées résultant de l’augmentation de la capacité d’échange de cations. [D.J.]

Swelling pressure of montmorillonite layers versus H-O-H bending frequency of the interlayer water

The in-depth perturbation of vicinal water by the surfaces of montmorillonite layers was investigated by relating the swelling pressure, Π, of the montmorillonite layers to the H-O-H bending frequency, ν2, of the interlayer water. For this purpose, an oriented montmorillonite gel was deposited on a porous filter in an environmental chamber. On its underside the filter was in contact with a solution maintained at atmospheric pressure. By admitting nitrogen gas at a known pressure to the environmental chamber, water was squeezed from the gel into the solution until equilibrium was reached and Π equalled the applied pressure. Then the gel was divided into 2 parts. One part was used for the gravimetric determination of the water content, mw/mc. It was possible, therefore, to determine mw/mc as a function of Π. The other part of the sample was transferred to an FTIR spectrometer where the ν2 of the water within it was measured by attenuated total reflectance. Thus, the same samples were used to determine the dependence of both Π and ν2 on mw/m{inc}. It was found that Π and ν2 were both exponential functions of mc/mw and so a linear relation was found between ln(Π + 1) and ln(ν2/ν2°), where ν2° is the H-O-H bending frequency of bulk water. These results strongly support the conclusion that the in-depth perturbation of the water by the surfaces of the montmorillonite layers is primarily responsible for both the development of Π and the departure of ν2 from ν2°.

DIRECT MEASUREMENT OF THE RELATION BETWEEN SWELLING PRESSURE AND INTERLAYER DISTANCE IN Li-VERMICULITE 1

To test the double-layer theory of swelling as applied to layer silicates, the interlayer separation, λ, in a Li-saturated vermiculite from Grouse Creek, Utah, was measured as a function of the swelling pressure, II. An oriented sample of the vermiculite (46-105 μm) was placed in an environmental chamber mounted on an X-ray diffractometer and compressed between N2 gas and a porous membrane in contact with a solution draining to the outside atmosphere. After equilibration at each of several successively higher gas pressures, the c-axis spacing was measured by X-ray diffraction, and the corresponding X was calculated by subtracting the thickness of an elementary silicate layer. The results of these measurements showed that. (1) the relation between II and λ for vermiculite is the same as that previously observed for Na-montmorillonite, i.e., II is an exponential function of 1/λ. (2) the values of II predicted by double-layer theory are much smaller than those observed if the surface potential is assigned the appropriate value; an. (3) the observed relation between II and λ does not have the form predicted by this theory. On the basis of these results, a repulsive force not ascribable to double-layer overlap must be primarily responsible for swelling; this force must result from the in-depth perturbation of the water by the surfaces of the vermiculite layers.

Measurement of the specific surface area of clays by internal reflectance spectroscopy

The specific surface area, S, of a clay is commonly measured by the adsorption of ethylene glycol monoethyl ether (EGME); however, this method can be tedious and time consuming, especially if the clay is saturated with a monovalent, highly hydrated cation. An alternative method for measuring S was developed involving infrared internal reflectance spectroscopy. This method is based on the discovery that the ratio of R1, the reflectance of a clay-HOD mixture at the frequency of O-D stretching, to R2, the reflectance of the mixture at the frequency of H-O-D bending, is linearly related to S. The correlation coefficient between R1/R2 and S, as measured by the adsorption of EGME, was 0.995. Consequently, a calibration curve of R1/R2 versus S was constructed, and the measured values of R1/R2 for any clay-HOD mixture were referred to it for the determination of S. Results were obtained in triplicate in about an hour; hence, this method of determining S is more rapid and convenient than that involving the adsorption of EGME. Moreover, it applies to clays in a natural condition, i.e., swollen in water.

Absorption of infrared radiation by D 2 O and HDO mixed with montmorillonite

The frequency, v, for O-D stretching in D2O films between the superimposed layers of different micas and montmorillonites was measured at several film thicknesses and temperatures of 2° and 25°C by infrared spectroscopy. The molar absorptivity, ε, for O-D stretching in HDO films between the mont-morillonite layers was also measured at different film thicknesses and 25°C. It was found that v is related to mw/mm, the mass ratio of D2O to mica or montmorillonite, by the equation v = v0 exp β/(mwmm where v0 is the O-D stretching frequency in pure D2O and ß is a constant. Since mw/mm is proportional to a, the area under the absorption peak, mw/mm can be replaced by a in this equation. It was also found that ε decreased dramatically as the thickness of the water film between the montmorillonite layers decreased. These results were interpreted to mean that the structure of the interlayer water is perturbed by the inter-layer cations and/or silicate surfaces.РезюмеИнфракрасной спектроскопией замерялась частота v для растягивания О-D в пленках D2O между прилегающими слоями разных слюд и монтмориллонитов при нескольких толщинах пленки и температурах 2° и 25°С. Также замерялась молярная поглощаемость, ε, для растягивания О-Б в пленках НDO между слоями монтмориллонита при разных толщинах пленки и 25°С. Было найдено, что связь vc mw/mm отношением массы D2O к слюде или монтмориллониту, описывается уравнением v = v0 ехр β/( mw/mm) где v0= частота растягивания О-D в чистом D2O, а β = постоянная. Поскольку mw/mmпропорционально а, площади под пиком поглощения, вместо mw/mm в этом уравнении можно подставить а. Также было найдено, что ε резко понизилась, когда уменьшилась толщина пленки между слоями монтмориллонита. Эти результаты показывают, что структура межслойной воды искажается межслойными катионами и/или силикатными поверхностями. [N. R.]ResümeeDie Frequenz, v, für die O-D-Streckung in D2O-Filmen zwischen den Schichten unterschiedlicher Glimmer und Montmorillonite wurde bei verschiedenen Filmdicken und bei Temperaturen von 2° und 25°C mittels Infrarot-Spektroskopie gemessen. Die molare Absorptivität, e, für die O-D-Streckung in HDO-Filmen zwischen den Montmorillonitschichten wurde ebenfalls bei unterschiedlichen Filmdicken, bei 25°C gemessen. Es zeigte sich, daß v mit mw/mm, dem Massenverhältnis von D2O zu Glimmer oder Montmorillonit, durch die Gleichung v = v° exp ß/(m/mm) zusammenhängt, wobei v0 die O-D-Streck-ungsfrequenz in reinem D2O und ß eine Konstante ist. Da mw/mm proportional zu a ist, der Fläche unter dem Absorptionspeak, kann mw/mm in dieser Gleichung durch a ersetzt werden. Weiters zeigte sich, daß e sehr stark zurückgeht, wenn die Dicke des Wasserfilms zwischen den Montmorillonitschichten abnimmt. Diese Ergebnisse wurden dahingehend interpretiert, daß die Struktur des Zwischenschichtwassers durch die Zwischenschichtkationen und/oder durch die Silikatoberflächen gestört wird. [U.W.]RésuméLa fréquence, v, de retirement de films D2O entre les couches superposées de différents micas et de montmorillonites a été mesurée à plusieurs épaisseurs de films et à des températures de 2° et 25°C par spectroscopic infrarouge. L’absorptivité molaire, e, pour retirement 0-D dans les films HDO entre les couches de montmorillonite a aussi été mesurée à des épaisseurs de film différentes et à 25°C. On a trouvé que v est apparenté à mw/mm la proportion de masse de D2O au mica ou à la montmorillonite, par l’équation v = v° exp ß/(mw/mm) où v est la fréquence de retirement O-D dans D2O pur et où ß est une constante. Puisque mw/mm est proportionnel à a, la région sous le sommet d’adsorption, mw/mm peut être remplacé par a dans cette équation. On a aussi trouvé que ε a décru dramatiquement à mesure que l’épaisseur du film d’eau entre les couches de montmorillonite décroissait. On a interprété ces résultats comme signifiant que la structure de l’eau interfolaire est perturbée parles cations interfolaires et/ou par les surfaces silicées. [D.J.]

Introduction of Joe L. White

Joe L. White received his B.S. and M.S. degrees in soil science at Oklahoma State Universi ty before continuing his graduate studies under the tutelage of Professor M. L. Jackson at the Universi ty of Wisconsin. After receiving his doctorate in 1947 he jo ined the staff of Purdue University s Department of Agronomy where he remained for an illustrious 41-year career. During this t ime he authored or co-authored over one hundred sixty papers. The areas of research covered by Joe, his students and associates are many. They include: (1) quantitative X-ray diffraction analysis of soil minerals, (2) reactions of layer silicates with molten salts, (3) clay-organic interactions, (4) infrared spectroscopy of minerals, (5) synthesis, structure, properties and behavior of aluminum hydroxycarbonate, and (6) application of fiber optic Doppler anemometry (FODA) to the study of rheological properties of a luminum hydroxide gels. These last two areas o f Joes research have been the