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Argile - Wikipédia http://fr.wikipedia.org/wiki/Argile[31/10/12 22:48:12] Argil

Argile - Wikipédia http://fr.wikipedia.org/wiki/Argile[31/10/12 22:48:12] Argile Cet article ne cite pas suffisamment ses sources (septembre 2012). Si vous disposez d'ouvrages ou d'articles de référence ou si vous connaissez des sites web de qualité traitant du thème abordé ici, merci de compléter l'article en donnant les références utiles à sa vérifiabilité et en les liant à la section « Notes et références ». (Modifier l'article) Pour les articles homonymes, voir Argile (homonymie). L’argile est une roche sédimentaire, composée pour une large part de minéraux spécifiques, silicates en général d’aluminium plus ou moins hydratés, qui présentent une structure feuilletée (phyllosilicates) qui explique leur plasticité, ou bien une structure fibreuse (sépiolite et palygorskite) qui explique leurs qualités d’absorption. On appelle également argile l’ensemble des fractions minérales inférieures à 2 µm dans une roche.[réf. souhaitée] Le terme argile a par la suite été plus largement utilisé pour décrire les phyllosilicates et plus particulièrement les minéraux argileux. En géotechnique, où l’on s’intéresse avant tout au comportement mécanique des sols, on désigne par argile les matériaux de granulométrie inférieurs à 4 µm (entre 4 et 63 µm, on parle de limon). On les classe en trois grandes familles selon l’épaisseur des feuillets (0,7 ou 1 ou 1,4 nm), qui correspondent à un nombre de couches d’oxydes tétraédriques (Si) et octaédriques (Al, Ni, Mg, Fe2+, Fe3+, Mn, Na, K, ...). L’interstice entre feuillets peut contenir de l’eau ainsi que des ions. Il en résulte des variations de la distance entre feuillets, et donc des variations dimensionnelles macroscopiques de l’argile quand elle s’hydrate (dilatation) ou s’assèche (contraction) pouvant provoquer des fissures. Sommaire [masquer] 1 Structure des minéraux argileux 1.1 Propriétés de gonflement et d'échange 2 Classification des Minéraux argileux 3 Caractérisation des argiles 3.1 Diffraction des rayons X 3.2 Essai au bleu de méthylène 3.3 Couleurs 3.4 Chimie 4 Formation 4.1 Argiles néo-formées 4.2 Argiles et plantes 5 Utilisation 5.1 Terre cuite 5.2 Terre crue 5.3 Sols argileux et agriculture 5.4 Autres utilisations Argile en Estonie Lire Modifier Afficher l'historique Créer un compte Connexion Article Discussion Accueil Portails thématiques Index alphabétique Article au hasard Contacter Wikipédia Premiers pas Aide Communauté Modifications récentes Faire un don Aragonés Aymar aru Žemaitėška Беларуская Беларуская (тарашкевіца) Български Bosanski Català Česky Чӑвашла Dansk Deutsch Ελληνικά English Esperanto Español Eesti Euskara Suomi Frysk Galego עברית Contribuer Imprimer / exporter Boîte à outils Autres langues Argile - Wikipédia http://fr.wikipedia.org/wiki/Argile[31/10/12 22:48:12] 6 Références 7 Voir aussi 7.1 Articles connexes 7.2 Liens externes Les minéraux argileux sont tous constitués à partir d'un empilement de feuillets tétraédriques et octaédriques entrecoupé par un espace appelé espace interfoliaire : Les feuillets tétraédriques sont agencés en mailles hexagonales et sont constitués de tétraèdres d’oxygène entourant un atome de silicium ou d'aluminium. Les feuillets octaédriques sont composés d’octaèdres formés par deux plans d’oxygènes-hydroxyles encadrant des atomes plus larges tels que : Al, Fe, Mg, Li, etc. Les cations constituants du feuillet octaédrique induisent, selon leur valence, une modification du taux de remplissage de la couche. Ainsi, pour une couche octaédrique purement magnésienne par exemple, constituée donc d'atomes de Mg2+, un taux de remplissage de 100% est constitué, tous les octaèdres sont occupés, on parle d'argile trioctaédrique. À l'inverse, pour une couche octaédrique purement alumineuse par exemple, constituée donc d'atomes d'Al3+, le taux de remplissage sera au 2/3, deux octaèdres sont remplis et un est laissé vide, on parle de vacance. Des substitutions peuvent intervenir entre les différents atomes constituants de la couche tétraédrique ou octaédrique. Ces substitutions induisent un déficit de charge permanent, faisant de beaucoup d'argiles des espèces stablement chargées négativement. Ces charges sont compensées par l'incorporation de cations au sein de l'interfoliaire de l'argile. Les groupements OH- présents en bordure des argiles induisent également une capacité d'échange et d'adsoprtion d'espèces chargées. Ces groupements hydroxyles sont cependant dépendant du pH ainsi : À bas pH, les hydroxyles de surfaces sont entièrement protonés (OH) l'argile montre une charge de bordure globalement positive. À haut pH, les hydroxyles se déprotonent, la surface est globalement négative (O2-). On parle alors ici de charges variables. Ces dernières sont nettement moins importantes que les charges permanentes, mais jouent tout de même un rôle dans la capacité d'échange de l'argile. Exemple de calcul de la charge permanente : Si on considère une Kaolinite, de formule Si4Al4O10(OH)8, le bilan de charge est le suivant : 4 atomes Si4+ + 4 atomes Al3+ + 18 atomes O2- + 8 atomes H+ = . Cette argile n'a pas de charge permanente et donc aucun cation interfoliaire pour neutraliser la charge. La totalité de la capacité d'échange de cette argile est liée à ses charges variables de bordure. À l'inverse, une Montmorillonite de formule (Na)0,6(Al3.4, Mg0.6)Si8O20(OH)4·nH2O montre le bilan suivant : 8 atomes Si4+ + 3.4 atomes Al3+ + 0.6 atomes Mg2+ + 24 atomes O2- + 4 atomes H+ = ce déficit est comblé par l'incorporation de 0.6 cations monovalent, ou 0.3 cations divalent (dans l'exemple on considère Na0.6). La totalité de la capacité d'échange de cette argile est liée à ses charges permanentes ainsi qu'à ses charges de bordure. La géophagie (consommation de terre argileuse) est courante chez certains psittacidés, ici dans le parc national de Yasuni en Équateur Structure des minéraux argileux [modifier] Propriétés de gonflement et d'échange [modifier] Hrvatski Kreyòl ayisyen Magyar Bahasa Indonesia Ido Íslenska Italiano 日本語 Basa Jawa Қазақша 한국어 Latina Lietuvių Latviešu Bahasa Melayu Nederlands Norsk (nynorsk) Norsk (bokmål) Occitan Polski Português Runa Simi Română Русский Sicilianu Scots Srpskohrvatski / српскохрватски Simple English Slovenčina Slovenščina ChiShona Shqip Српски / srpski SiSwati Svenska Tagalog Türkçe Українська Vèneto Tiếng Việt West-Vlams Argile - Wikipédia http://fr.wikipedia.org/wiki/Argile[31/10/12 22:48:12] Certaines argiles présentent la capacité d'augmenter leurs espaces interfoliaire. Cette propriété provient de l'incorporation de cations hydratés (Na, Ca, etc.) permettant de compenser les déficits de charges permanents. Ce phénomène n'existe plus si la charge de l'argile est trop forte (ex : micas : charge totale de l'argile de -1 parfaitement contrebalancé par les cations déshydratés (K)) ou nulle (ex : pyrophyllite, talc : charge totale de l'argile de 0, aucun cation interfoliaire). Les espèces expansibles sont celles dont la charge varie de 0.3 à 0.8 ce qui comprend la sous- classe des Sméctites ainsi que les Vermiculites. C'est l'eau incorporée via les cations hydratés qui permet le gonflement de l’édifice cristallin. Le gonflement est d'autant plus important que l'humidité est élevée. A un état parfaitement sec, une sméctite n'aura aucune molécule d'eau, la distance feuillet + interfolaire = 10Å, comme une Pyrophyllite. La distance feuillet + interfolaire d'une sméctite peut ainsi aller de 10Å à 18Å. Les cations compensant les charges permanentes et variables de l'argile restent, pour la plupart, échangeables dans l'environnement. chaque argile a ainsi une CEC propre témoignant de leur appartenance à une des grandes familles de minéraux argileux. À titre indicatif, les sméctites ont une capacité d'échange bien plus grande que les kaolinites, car, pour ces dernières, leur capacité d'échange est uniquement dictée par les charges variables On différenciera les argiles par leur type de combinaison d'empilement des feuillets tétraédriques et octaédriques, le cation de la couche octaédrique, la charge de l'argile et le type de matériel interfoliaire. Les minéraux argileux se répartissent dans plusieurs grandes familles : Les minéraux argileux dits 1:1 ou TO : Ces derniers sont constitués d'un feuillet tétraédrique surplombant une couche octaédrique. Ils présentent typiquement une taille de 7Å Différence de structure entre un feuillet octaédrique dioctaédrique et trioctaédrique Structure atomiques d'une argile TOT trioctaédrique Structure des feuillets d'une argile TOT trioctaédrique Vue du feuillet tétraédrique arrangé en mailles pseudo- hexagonales Vue d'un empilement de 10 feuillets Classification des Minéraux argileux [modifier] 中文 Argile - Wikipédia http://fr.wikipedia.org/wiki/Argile[31/10/12 22:48:12] (TO+interfoliaire). Tableau récapitulatif des argiles TO, Te = Nombre de cations Si tétraédriques par maille, Oc = charge de l'octaèdre par maille , les parenthèses indiquent le cation octaédrique Explication du classement : exemple d'une Montmorillonite de charge 0.6 (avec sodium interfoliaire): (Na)0,6(Al3.4, Mg0.6)Si8O20(OH)4·nH2O : La couche tétraédrique est entièrement Si on a donc Te=8 , à l'inverse l'octaèdre montre (par défintion) une substitution Al↔Mg on a donc bilan des charges positifs (dans cet exemple) = 3.6*3+0.6*2 = 11.4, Or la charge parfaite de l'octaèdre d'une argile TOT est de 12. On se retrouve alors dans le cadre Oc<12. Attention, il n'est pas rare de trouver les formules par demi-maille des argiles, la montmorillonite de l'exemple devient alors (Na)0,3(Al1.7, Mg0.3)Si4O10(OH)2·nH2O 1:1 TO dioctaédrique dioctaédrique trioctaédrique trioctaédrique Te = 4Si / Oc = 12/12 Te = 4Si / Oc = 12/12 Te = 4Si / Oc = 12/12 Te < 4Si / Oc > 12/12 Espacement stable Espacement variable Espacement stable Espacement stable Kaolinite (Al), Nacrite (Al), Dickite (Al) Halloysite (Al) Antigorite (Mg), Chrysotile (Mg), Lizardite (Mg, Al) Cronstedtite (Fe2+, Fe3+), Berthierine (Al, Fe2+), Amesite (Al, Mg) Les minéraux argileux dits 2:1 ou TOT : Ces derniers sont constitués de deux feuillets tétraédriques encadrant une couche octaédrique. Ils présentent en fonction de l’espèce une taille allant de 10Å à 18Å (TOT+interfoliaire) Tableau récapitulatif des argiles TOT, Te = Nombre de cations Si tétraédriques uploads/Ingenierie_Lourd/ argile-wikipedia.pdf