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Chaux (matière) Composé chimique, oxyde de calcium Pour les articles homonymes,

Chaux (matière) Composé chimique, oxyde de calcium Pour les articles homonymes, voir Chaux. La chaux est un corps chimique minéral, l'oxyde de calcium de formule brute CaO. Il s'agit d'une espèce minérale naturelle rare, isométrique de maille cubique, qu'il est possible d'observer en petites masses blanches avec les éjecta transformés à haute température parmi lesquels les laves communes sur les ﬂancs des formations volcaniques, par exemple sur le Vésuve en Italie[3]. Référencée ofﬁciellement en 1935 dans le champ de la minéralogie, elle fait partie du groupe du périclase MgO. Chaux Catégorie IV : oxydes et hydroxydes[1] Chaux vive poudreuse après malaxage Général Nom IUPAC oxyde de calcium, en anglais calcium oxide Numéro CAS 1305-78-8 Dana 04.02.01.05 Classe de Strunz 04.AB.25 Formule chimique CaO Identiﬁcation Masse formulaire[2] 56,077 ± 0,004 uma Ca 71,47 %, O 28,53 %, Couleur blanc, jaune pâle, brun Classe cristalline et isométrique 4/m 3 barre 2/m groupe d'espace F m3m - structure du NaCl groupe d'espace Système cristallin Système cristallin cubique Réseau de Bravais a = 4,797 Å, Z = 4 Clivage parfait sur {001}, séparation sur {011} pour la matière minérale de synthèse Habitus poudre, masse blanches Jumelage sur {011} Échelle de Mohs 3,5 (type pièce de cuivre) Trait blanc Propriétés optiques Indice de réfraction n = 1,838, isotropie Fluorescence ultraviolet a Propriétés chimiques Densité 3,345 Température de fusion 2 613 °C Solubilité insoluble dans le méthanol Comportement fortement basique, réagit modiﬁer chimique avec l'eau pour former l'hydroxyde de calcium ou chaux éteinte Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire. Mais le terme désigne surtout une matière sèche alcaline ou fortement basique, facilement poudreuse et hydrophile, de couleur blanche ou blanchâtre, obtenue par calcination du calcaire, fabriquée autrefois artisanalement dans un four à chaux, puis industriellement dans divers fours modernes. Elle est utilisée depuis l'Antiquité, notamment dans la construction et pour les assises et fondations des voies et bâtiments. Fondant en métallurgie du fer ou sidérurgie, tant dans le traitement des minerais que l'élaboration d'aciers intermédiaires, la chaux, matériau à propriétés réfractaires, est à la base de la chimie de l'élément calcium et intervient comme intermédiaire dans la métallurgie de nombreux métaux non ferreux. C'est un des produits manufacturés les plus communs de l'industrie. Le chaulage désigne l'apport de chaux ou un traitement spéciﬁque à la chaux. D'un point de vue chimique, la matière fabriquée par l'industrie, est un oxyde de calcium avec plus ou moins d'oxyde de magnésium et des impuretés à base de carbonates et d'hydroxydes de calcium ou magnésium, d'argiles, de divers silico- aluminates[4], etc. Ainsi la désignation usuelle et traditionnelle de la matière chaux peut englober différents corps chimiques proches de ce premier produit. On les distingue dans le langage courant, par exemple, selon leurs utilisations anciennes et spéciﬁques dans la construction ou le bâtiment : la chaux vive est le produit direct de la thermolyse ou calcination du calcaire, principalement de l'oxyde de calcium (CaO) ; c'est la matière basique qui permet par chauffage de rendre caustique la soude ou carbonate de sodium des anciens chimistes ; la chaux éteinte est obtenue après la réaction complète de la chaux vive avec de l'eau et un séchage rigoureux. Cette base, hydroxyde caustique peu corrosif, très peu soluble dans l'eau, est constituée d'hydroxyde de calcium (Ca(OH)2). D'un point de vue minéralogique, il s'agit de l'espèce minérale naturelle nommée « portlandite » ; la chaux aérienne ou chaux grasse, un liant de chaux, composant de base de mortier en très faible partie argileux, qualiﬁé pour sa prise lente au gaz carbonique de l'air, car elle réagit avec le dioxyde de carbone (CO2) de l'air ; la chaux hydraulique, liant de chaux du commerce, proche d'un ciment de chaux qui durcit à l'eau, contient en plus des silicates et des aluminates, car elle est fabriquée à partir de calcaires argileux[5]. Elle est appelée « hydraulique » pour sa première prise : elle durcit en présence d'eau vive avant d'être plus ou moins lentement renforcée à l'air par carbonatation ; la chaux désigne aussi le matériau ﬁnal de chaulage, la matière ou liant « ayant fait prise » après utilisation. Bien que ce ne soit que le liant, on parle d'un mur à la chaux, mais chimiquement la chaux en question est majoritairement redevenue du calcaire (principalement du carbonate de calcium (CaCO3). Il existe aussi la chaux dolomitique ou chaux magnésienne, elle aussi utilisée depuis l'Antiquité, à base de dolomie ou de calcaire magnésien. Article connexe : Lexique de la chaux. La production de la chaux a longtemps été abandonnée aux maçons et aux chaufourniers. Les fours à chaux étaient d'ailleurs souvent attenants au chantier Dénomination des chaux de construction. La dénomination traditionnelle des chaux est donc essentiellement liée à l'usage qui en a été fait dans les mortiers de chaux. La chimie y a superposé ses dénominations modernes. La chaux des maçons et des chaufourniers Article connexe : mortier de chaux. La « chaux vive » est simplement la chaux sortie du four à chaux. Elle prend l'apparence de pierres pulvérulentes en surface. Traditionnellement, le principal constituant de la chaux vive est l'oxyde de calcium, qui a pour formule CaO que l'on obtenait avec des calcaires très purs, voire des marbres. La chaux vive était de préférence fabriquée à côté du chantier, elle pouvait être aussi amenée sous cette forme sur chantier où elle était éteinte ou transportée sur de longues distances dans des sacs, à l'abri de l'humidité. La chaux vive est transformée en « chaux éteinte » par immersion dans l'eau. Cette immersion provoque une dislocation, un foisonnement, ainsi qu'une forte chaleur (la réaction est exothermique). Le résultat est une pâte, qui prend le nom technique de « chaux éteinte », nom ancien de l'hydroxyde de calcium Ca(OH)2, et qui pouvait être employée telle quelle dans les mortiers et les enduits. L 'usage erroné était jusqu'au ܱܱ݀e siècle que les chaux qui foisonnent peu à l'extinction étaient impropres à l'usage des mortiers. La présence d'argile associée au calcaire de calcination, dans les mortiers qui se fabriquent après les découvertes de Louis Vicat, a conduit à de nouvelles dénominations de chaux. Il y a lieu de distinguer : chaux aérienne : le phénomène de cristallisation s'opère en présence d'air. Les chaux aériennes se répartissent en : chaux grasses, obtenues à partir de calcaires très purs ou contenant de 0,1 à 1 % d'argile, chaux maigres, obtenues à partir de calcaires contenant de 2 à 8 % d'argile ; chaux hydrauliques : le phénomène de cristallisation s'opère aussi en milieu aqueux, obtenues à partir de calcaires contenant plus de 8 % d'argile. La dénomination chaux grasse/chaux maigre est venue de ce que les chaux maigres augmentent peu de volume lorsqu'on les réduit à l'état de pâte tandis que les chaux grasses donnent un volume plus important, on dit qu'elles foisonnent beaucoup plus. De même les chaux grasses forment avec la même quantité de sable un mortier plus gras que lorsqu'on emploie des chaux maigres[6]. Pendant longtemps on a appelé « chaux maigres » celles qui avaient la propriété de durcir dans l'eau et « chaux grasses » celles qui n'avaient pas cette propriété. La distinction, chaux aérienne/chaux hydraulique est venue du fait que certaines chaux maigres ne sont pas hydrauliques[6]. On appelle donc chaux grasse, celle qui donne un foisonnement considérable, chaux maigre, celle qui foisonne peu et qui ne durcit pas dans l'eau et chaux hydraulique, celle qui a la propriété de durcir dans l'eau. On donnait aussi assez souvent le nom de chaux commune à la première de ces chaux. À partir de 5 % d'argile, on parle de calcaire argileux. Au-delà de 20 % d'argile, les calcaires argileux sont impropres à la confection de la chaux. À partir de 35 %, la roche devient tendre et friable, c'est une marne. À partir de 50 %, la marne devient plastique. Avec 65 % d'argile, elle devient une argile calcaire. Les argiles calcaires, impropres à la confection des chaux mêmes hydrauliques, seront employées calcinées et broyées, dans les ciments naturels (le ciment prompt, improprement appelé ciment romain, ainsi que les premiers ciments Portland), ou dans la préparation du clinker pour les ciments artiﬁciels (dits « ciments Portland »). La chaux des anciens chimistes Encore ﬁn ܱܳ݀݀e siècle, on appelait « calcination » toute opération qui consistait à traiter par le feu une substance quelconque jusqu'à ce qu'elle ait perdu les matières décomposables ou volatiles qu'elle contenait. Les anciens chimistes croyaient en effet que les métaux chauffés au contact de l'air perdaient du phlogistique et redevenaient « à l'état de chaux » et de là donnaient à l'opération le nom de calcination ainsi qu'au résidu, le nom de « chaux ». Il sera reconnu plus tard qu'il s'agit d'oxydations[7]. On donnait donc à la calcination deux objets[8]: la production de chaux et de plâtre ainsi que la séparation des substances volatiles d'une substance qu'on veut isoler, comme dans la calcination des minerais. Dans l'ancienne nomenclature chimique française, le terme « chaux » désignait l'élément uploads/Ingenierie_Lourd/ chaux-matiere.pdf