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CARACTERISTIQUES DES ARGILES
Structure
Sa structure faite de feuillets, confère à l’argile une propriété particulière qui est la plasticité. C’est l’eau qui permet à ces feuillets de glisser les uns sur les autres, si elle est en excès l’argile est alors trop visqueuse, ell colle et n’est plus malléable, s’il n’y a pas assez d’eau, l’argile se rétracte et devient dureLa. plasticité et le retrait sont variables selon le type d’argile. La préparation de l’argile consistera à gérer ses deux paramètres pour obtenir une pâte adaptée aux besoins du potier.
Pour différencier les argiles, on effectue diverstraitements visant à modifier l’espace inter-feuillets : chauffage, acidification… En regardant l’évolution des pics de diffraction aux faibles angles selon le traitement, on peut reconnaître l’argile. Cette analyse se fait sur une fraction granulométrique donnée, obtenue en mettant l’argile en suspension dans l’eau, en agitant et en prélevant à une profondeur donnée après un temps de repos donné.
Couleurs de l’argile
Les particules d’argile ne sont nullement responsables de la couleur du sol.
La couleur rouge, orange, jaune, vert, bleu d’un sol (argileux ou non) est due à l’état du fer dans le sol (oxydé dans les 3 premiers cas et réduit dans les deux derniers). Lorsque le sol est de couleur tendant vers le blanc, c’est que cet élément a été dissous et évacué hors du profil. Jaune, rouge, verte, blanche, grise, bleue… il existe des argiles de différentes couleurs. Mais, toutes sont constituées principalement de silice (50 %) et d’alumine (14 %).
Les différentes colorations sont dues aux minérauxqui entrent dans leur composition dans des proportions variables : fer, chaux, magnésie, oxydes alcalins, cuivre, calcium, phosphore…
Les argiles ont toutes des propriétés comparables :
· Argile verte : la plus courante et la plus polyvalente
· Argile rouge : propriétés comparables à l’argile verte. Riche en fer, elle aurait aussi une action sur la circulation sanguine.
· Jaune, bleue, grise, rose : peu de différences majeures par rapport aux 2 premières.
· Argile blanche : très pure, elle convient aux peaux sèches et sensibles. Excellente pour cicatriser. Toutefois, leur richesse en tels ou tels minéraux peut amplifier certaines indications thérapeutiques.
FORMATION ET TYPES D’ARGILES
Les Formations des argiles
Les argiles désignent de très fines particules dematière arrachées aux roches par l’érosion. Observées au microscope, elles sont sous forme deplaquettes, ce qui explique leur plasticité. La plupart de ces particules proviennent de la désagrégation de roches silicatées : du granite(mica et feldspath), du gneiss ou encore des schistes. Ces particules sont transportées par le vent ou l’eau sous forme de limon ou de vase. Les fleuves véhiculent des argiles qui finissent par se déposeren alluvions, dans le cours d’eau lui-même, à son embouchure, dans un lac ou dans la mer. Les dépôts peuvent alors sédimenter et former une roche argileuse par diagenèse : déshydratationet compactation. En tant que roches sédimentaires, les affleurements argileux présentent une succession de strates empilées les unes sur les autres, qui ressemble à un feuillet.
Les types d’argiles:
Le tableau suivant donne le type d’argile et qui indique son origine, sa température de fusion, sa plasticité, son utilisation et sa couleur.
Propriétés médicinales de l’argile
L’argile possède un pouvoir absorbant, une actionadsorbante, et des vertus antiseptiques. C’est un remède doté de l’intelligence de la nature. Il identifie le mal et le neutralise.
· Pouvoir absorbant : Le professeur Heins Battenberg écrivait dans son étude » Le traitement des maladies avec la terre » …/ l’effet essentiel de la terre réside, sans aucun doute, dans sa capacité d’absorption. Ses particules sont tellement minuscules et, pour cette raison, la tension de leur surface tellement grande, que d’énormes quantités de poison peut être absorbées. La terreeutp absorber non seulement l’eau, mais aussi des gaz.
· Pouvoir adsorbant Ne pas confondre adsorbant et absorbant. Lorsqu’il y a absorption, il y a imprégnation (l’éponge absorbe’eau),l lorsqu’il y a adsorption, il y a fixation (l’argile fixe l’élément indésirableattrape)(l’ et l’emmène pour l’éliminer. L’argile adsorbe toutes les impuretés, les substances toxiques, et les élimine.
· Vertu Antiseptique L’argile détruit avec une redoutable efficacité les germes pathogènes. Elle le fait avec intelligence, en ne détruisant pas la flore bactérienne bienfaisante pour la santé. Elle consolide les tissus atteints et guérit les plaies et blessures. L’abbé Kneipp remarquait que : » l’argile arrête l’inflammation, attire les matières morbides, putrides, les absorbe et purifie de cette manière les abcès et les ulcérations « . [1]
LES MINERAUX ARGILEUX
Définition des minéraux argileux :
Les minéraux argileux se présentent sous la formede feuillets : ce sont des phyllosilicates mais ils sont entourés des minérauxà faciès fibreux et parfois sphérolitiques. La distance inter-réticulaire d sépare 2 feuilletssuccessifs. Les substitutions d’atomes sont fréquentes dans les feuillets. L’édifice cristallinpeut être désorganisé (la cristallinité est moins bonne). D’autre part, il y a des déséquilibreau niveau des charges; ce déséquilibre est compensé par adsorption de cations dans l’espac interfoliaire (capacité d’échange des argiles).
Structure des minéraux argileux
Au début, pour concrétiser ces structures on peutconsidérer que les éléments constituants ont la forme sphérique et ils sont encontact dans des plans successifs (Figure2) Les phyllosilicates sont essentiellement des silicates d’aluminium hydratés correspond à la formule (Si2O5 2-)n (Figure 2). On peut considérer aussi que leur structure est une combinaison de deux unités structurales fondamentales formées par l’assemblage des ions de type O2-, OH- et quelques cations telles que :Al3+ ,Mg2+ et Si4+ ;
La première unité est représentée par des tétraèdres. Chaque tétraèdre est constitué par une superposition d’une couche hexagonale et une couche compacte. La couche hexagonale est formée par six ions d’oxygènedisposés en hexagone (Figure 3) et se forment ainsi des cavités appelées « cavités hexagonales » (Figure 4).
La superposition de ces deux couches engendre des tétraèdres formés exclusivement par l’ensemble des trois ions O 2- qui apparaît nettement comme constituant de la couche hexagonale appelée « couche basale ». Ces trois ions d’oxygène coiffent un ion O2- de la couche inférieure appelé « couche apicale ».Au centre de chaque tétraèdre formé existe un vide occupé par un cation. Le plussouvent Si4+ (R=0,41A°) peut être remplacé par d’autre ions Al3+ de taille voisine (R=0,50A°). (Figure 5)
La deuxième unité est représentée par des octaédriques. Chaque octaèdre est formé par une superposition de deux couches compactes d’ions O 2- et OH- et forme ce qu’on appelle couche octaédrique (Figure 6).
Les sommets de chaque octaèdre sont occupés par des ions d’oxygène ou hydroxyde tel que l’ensemble de trois ions est inscrit dans un triangle équilatéral appartenant à la couche supérieure. Cette dernière coiffe une structure analogue appartenant à la couche supérieure. Cette dernière coiffe une structure analogue appartenant à la couche inférieure mais disposée de telle façon que le sommet du triangle inférieur soit opposé du triangle supérieur. Au centre de chaque octaèdre existe une cavité appelée « cavité octaédrique » (Figure 7). Dans chaque cavité octaédrique se loge un cation comme Al3 +, Mg2+, Fe3+, Fe2+, Ni2+, Li+ mais Al3+ et Mg2+ sont les plus fréquents (Figure 8).
Ainsi, la cavité à l’intérieur d’un tétraèdre estplus petite que la cavité octaédrique. Dans le cas où les cations qui occupent les cavités sont bivalents par exemple : des ions Mg2+, toutes les cavités sont occupées et des phyllosicatesl sont dites « tri octaédriques ». Par contre si les cavités octaédriques contiennent l’ion Al 3+ trivalents, deux tiers des cavités est seulement occupés et lesphyllosilicates correspondantes sont appelées « octaédriques ». Les ions O et OH sont chargés négativement alors ils auront tendance à se repousser entre eux mêmes. Donc les charges positives des cations logées dans les cavités tétraédriques ou octaédriques vontles équilibrer et assurent la stabilité de l’ensemble.
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Table des matières
INTRODUCTION
PARTIE THEORIQUE
CHAPITRE I : ARGILE
I.GENERALITES ET TERMINOLOGIE
I.1. Définition
I.2 Classe des argiles
I.3. Propriétés et utilisation des argiles
II. ORIGINE DES ARGILES
III. Caractéristiques des argiles
III.1 Structure
III.2 Couleurs de l’argile
IV. FORMATION ET TYPES D’ARGILES
IV.1 Formations des argiles
IV.2 Les types d’argiles
IV.3 Propriétés médicinales de l’argile
V. LES MINERAUX ARGILEUX
V.1 Définition des minéraux argileux
V.2 Structure des minéraux argileux
VI .ETUDES DES FEUILLES
VI.1 Définitions
VI .2 Types de feuillets
VI. 3 Liaison entre les feuillets
VI.3.1. Liaison ionique
VI.3.2. Liaison covalente
VI.3.3. Liaison hydrogène
VI.3.3. Liaison de Van der Waals
VI. 4 Nature et composition des feuillets
CHAPITRE II. PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES
I. PROPRIETES PHYSIQUES
I.1 Forme des micelles argileuses ,
I.2.Volume et surfaces des micelles argileuses
I.3 Echanges ioniques
I.4 Hydratation des Argiles
I.5. Déshydratation des Argiles
I.6 Nature colloïdale de la matière argileuse
I.7. Plasticité de l’Argile
I.7.1 Définition
I.7.2. Quelques observations pour montrer la plasticité de l’argile
I.8 Analyse granulométrique
I.8 .1. Définition
I.8.2. Principe
II. PROPRIETES CHIMIQUES
II.1 Composition chimique
II.2 Caractérisation par spectrométrie de Fluorescence aux Rayons X
II 2.1 Théorie sur la spectrométrie de Fluorescence X
II 2.1. 1 Principe
II 2.1. 2. Conditions expérimentales
II.2.2 Dispositif de spectrométrie de la fluorescence X
CHAPITRE III. : AMELIORATION DU TAUX OU DU POURCENTAGE DES ELEMENTS MAJEURS
I. OXYDES D’ALUMINIUM : Al2O3
I.1.Etat naturel
I.2.Les minéraux d’Aluminium
I.2.1- Alumine anhydre : Le corindon : Al2O3
I.2.2- Alumine hydraté : la bauxite (Al2O3, 2H2O)
I.2.3- L’hydroxyde d’aluminium : Al2O3
II OXYDES DE FER : Fe2O3
II.1 L’oxyde ferreux : FeO
II.1.1 Propriétés oxydantes
II.1.2 Propriétés réductrices
II.1.3 Propriétés basiques
II.2 L’oxyde ferrique : Fe2O3
II.2.1 Propriétés oxydantes
II.2.2 Propriétés basiques
II.2.3 L’oxyde magnétique : Fe3O4
II.2.3.1 Propriétés oxydantes
II.2.3.2 Propriétés acide-bases
III OXYDE DE CALCIUM : CaO
III.1 La chaux carbonatée : CaCO3
III.1.1- Etat naturel
III.1.2- Propriétés physiques
III.1.3- Propriétés chimiques
III.2 La chaux sulfatée : CaSO4
III.2.1- Etat naturel
III.2.2- Propriétés physiques
III.2.3- Propriétés chimiques
III.2.4- Usages du carbonate de calcium et sulfate de calcium
IV- DIOXYDE DE SILICIUM SiO2 ..
IV.1- Etat naturel
IV.2- Propriétés physiques
IV.3- Propriétés chimiques
PARTIE EXPERIMENTALE : MATERIELS ET METHODES
CHAPITRE I ANALYSE PHYSIQUE DE L’ARGILE
I. MESURE DE LA PLASTICITE DES ARGILES:METHODE DE CASAGRANDE
I.1 Matériels utilisés
I. 2 Préparation des Echantillons
I. 3 Recherche de la limite de liquidité
I.4 Recherche de la limite de plasticité
I.5 Calcul de la plasticité des l’argiles
I.6. Quelques observations pour montrer la plasticité de l’argile
II. ANALYSE GRANULOMETRIQUE
II.1. Méthode de calcul
II.2 Présentation des résultats
II.3. Courbes représentatives des résultats
II.4 Interprétation des résultats en calculant le coefficient de Hazen Cu et coefficient de courbure Cc
II.4.1 Evaluation de l’échantillon de Bevalala
II.4.2 Evaluation de l’échantillon d’Arivonimamo :
II.4.3 Evaluation de l’échantillon de la source thermale d’Antsirabe
II.5. Conclusion
CHAPITRE II ANALYSE CHIMIQUE DE L’ARGILE
I. ANALYSE CHIMIQUE DE L’ARGILE PAR LA FUSION ALCALINE, PAR COMPLEXOMETRIE ET PAR GRAVIMETRIE
I.1 Principes
I.2 Mode Opératoire
I.3 Calculs de pourcentages des différents oxydes
I.4. Résultat de l’analyse chimique
II. ANALYSE CHIMIQUE DE L’ARGILE PAR FRX
II.1. Expériences
II.2 Résultats
II.3. Interprétation
II.4. Conclusion
II.5. Etude comparative des résultats avec C1 et C2
III. CALCUL DE LA FORMULE STRUCTURALE DES ARGILES
CHAPITRE III AMELIORATION DU TAUX OU DU POURCENTAGE DES ELEMENTS MAJEURS
I. But de la manipulation
II PRINCIPE
III. PREPARATION DES PRODUITS
IV. CONFECTION DE PERLE
V. MODE OPERATOIRE
VI.EXPLOITATION DES RESULTATS
CONCLUSION
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