Synthèse documentaire
Chapitre I : Les argiles
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6. Propriétés des argiles
Les argiles sont des silicates d’aluminium hydratés qui présentent une structure cristalline en
feuillets.
Cette constitution permet l’hydratation des argiles, avec parfois un phénomène de
gonflement très important. La plupart des argiles sont thixotropiques, elles perdent leur rigidité en
présentant le comportement d’un liquide lorsqu’elles subissent une sollicitation mécanique, et
retrouvent leur caractéristique initiale au repos.
La souplesse des liaisons entre les feuillets, permet aux argiles d’avoir un comportement plastique.
La dernière propriété des argiles est l’interaction avec les contaminants. En effet, les charges
négatives des argiles sont neutralisées par des cations compensateurs, ces cations peuvent
s’échanger avec ceux présents dans le milieu, notamment avec les métaux lourds : c’est le
phénomène d’adsorption. Les sédiments fins ont ainsi la particularité de capter, retenir et accumuler
les contaminants. (A. E. A. P)
6.1. Propriété physico-chimique
6.1.1. Surface spécifique :
Désigne l’ensemble des surfaces accessibles aux particules ioniques. Elle s’exprime en (m
2 /g)
On distingue :
Les surfaces externes : Il s’agit des surfaces de plans externes formant les bases des particules.
Les surfaces internes : Il s’agit de surface cumulée de tous les plans de feuillets qui limitent les
espaces inter foliaires. Surface spécifique de quelques minéraux argileux (Tab. 4 annexe I-1).
Les surfaces latérales : sont des surfaces qui marquent latéralement les limites de feuillets.
Pratiquement, on peut déterminer la surface spécifique par :
L’adsorption d’une couche moléculaire comme l’eau ou polyalcools.
Isotherme d’adsorption des gaz inertes comme l’azote (méthode B.E.T ; Brunauer, Emett et
Teller).
6.1.2. Capacité de gonflement (hydratation) :
L’eau est retenue dans l’espace inter- foliaire et sur les surfaces internes : ainsi, l’argile
augmente de volume. Ce phénomène est dû aux forces électrostatiques de type Van Der Walls
(Bouras, 1992) qui sont vaincues par pénétration d’eau ou d’un liquide polaire (minérale ou
organique) dans le domaine inter foliaire. Grim et Bradly ainsi que Lagaly et Weiss ont montré
qu’il existe une corrélation entre l’espacement des feuillets et leur densité de charge. Lorsque cette
dernière est faible, l’argile manifeste une grande aptitude au gonflement :
Chapitre I : Les argiles
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6. Propriétés des argiles
Les argiles sont des silicates d’aluminium hydratés qui présentent une structure cristalline en
feuillets.
Cette constitution permet l’hydratation des argiles, avec parfois un phénomène de
gonflement très important. La plupart des argiles sont thixotropiques, elles perdent leur rigidité en
présentant le comportement d’un liquide lorsqu’elles subissent une sollicitation mécanique, et
retrouvent leur caractéristique initiale au repos.
La souplesse des liaisons entre les feuillets, permet aux argiles d’avoir un comportement plastique.
La dernière propriété des argiles est l’interaction avec les contaminants. En effet, les charges
négatives des argiles sont neutralisées par des cations compensateurs, ces cations peuvent
s’échanger avec ceux présents dans le milieu, notamment avec les métaux lourds : c’est le
phénomène d’adsorption. Les sédiments fins ont ainsi la particularité de capter, retenir et accumuler
les contaminants. (A. E. A. P)
6.1. Propriété physico-chimique
6.1.1. Surface spécifique :
Désigne l’ensemble des surfaces accessibles aux particules ioniques. Elle s’exprime en (m
2 /g)
On distingue :
Les surfaces externes : Il s’agit des surfaces de plans externes formant les bases des particules.
Les surfaces internes : Il s’agit de surface cumulée de tous les plans de feuillets qui limitent les
espaces inter foliaires. Surface spécifique de quelques minéraux argileux (Tab. 4 annexe I-1).
Les surfaces latérales : sont des surfaces qui marquent latéralement les limites de feuillets.
Pratiquement, on peut déterminer la surface spécifique par :
L’adsorption d’une couche moléculaire comme l’eau ou polyalcools.
Isotherme d’adsorption des gaz inertes comme l’azote (méthode B.E.T ; Brunauer, Emett et
Teller).
6.1.2. Capacité de gonflement (hydratation) :
L’eau est retenue dans l’espace inter- foliaire et sur les surfaces internes : ainsi, l’argile
augmente de volume. Ce phénomène est dû aux forces électrostatiques de type Van Der Walls
(Bouras, 1992) qui sont vaincues par pénétration d’eau ou d’un liquide polaire (minérale ou
organique) dans le domaine inter foliaire. Grim et Bradly ainsi que Lagaly et Weiss ont montré
qu’il existe une corrélation entre l’espacement des feuillets et leur densité de charge. Lorsque cette
dernière est faible, l’argile manifeste une grande aptitude au gonflement :