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Bentonite est une argile absorbante constituée principalement de la montmorillonite minérale. Il est formé par l'altération des cendres volcaniques, le plus souvent en présence d'eau. Chimiquement, c'est une forme impure de phyllosilicate d'aluminium. La formule de la montmorillonite peut s'écrire (Na, Ca)0.33(Al, Mg)2Si4O10(OH)2· (H2O)n. Il existe deux types de bentonite: la bentonite de sodium, également appelée gonflement de bentonite; et la bentonite calcique, également appelée bentonite non gonflante.

La bentonite est utile pour un large éventail d'applications. Par exemple, la bentonite de sodium est utilisée dans le forage de boue pour les puits de pétrole et de gaz, dans l'étanchéité des systèmes de stockage souterrain (comme pour le combustible nucléaire irradié) et pour empêcher les polluants métalliques de pénétrer dans les eaux souterraines. La bentonite de calcium est vendue comme un agent qui nettoie le tractus intestinal. De plus, la bentonite est utilisée dans le ciment, les adhésifs, les structures céramiques, les cosmétiques et la litière pour chats. Il peut également être utilisé en pyrotechnie pour fabriquer des bouchons d'extrémité et dans des masques faciaux thérapeutiques pour traiter l'acné.

Histoire et occurrence naturelle

Quelque temps après sa découverte vers 1890, cette argile absorbante tire son nom de la formation de Benton (une couche géologique de ce qui était Fort Benton) dans le Wyoming. La montmorillonite, découverte en 1847, doit également son nom à son lieu de découverte à Montmorillon dans la préfecture de la Vienne, en Poitou-Charentes, au sud du Val de Loire.

La plupart des bentonites de sodium commerciales à haute teneur extraites aux États-Unis proviennent de la région située entre les Black Hills du Dakota du Sud et le bassin Big Horn du Montana. La bentonite de sodium est également extraite dans le sud-ouest des États-Unis, en Grèce et dans d'autres parties du monde. La bentonite calcique est extraite dans les grandes plaines, les montagnes centrales et les régions du sud-est des États-Unis.

Bentonite de sodium

La bentonite de sodium se dilate lorsqu'elle est mouillée et peut absorber plusieurs fois sa masse sèche dans l'eau. Il est principalement utilisé dans le forage de boue pour les puits de pétrole et de gaz et pour les études géotechniques et environnementales.

La propriété de gonflement rend également la bentonite de sodium utile comme scellant, particulièrement ciblée pour sceller les systèmes d'élimination souterrains pour le combustible nucléaire irradié12 et pour la mise en quarantaine des polluants métalliques des eaux souterraines. Des utilisations similaires comprennent la fabrication de murs en boue, l'imperméabilisation des murs en sous-sol et la formation d'autres barrières imperméables, par exemple pour boucher de vieux puits ou comme revêtement à la base des décharges pour empêcher la migration du lixiviat dans le sol.

Bentonite calcique

La bentonite calcique non gonflante (connue dans le commerce sous Pascalite) est vendu sur le marché alternatif de la santé pour ses prétendues propriétés nettoyantes. Il est généralement combiné avec de l'eau et ingéré dans le cadre d'un régime de désintoxication,3 dans une pratique connue sous le nom de géophagie. On prétend que la structure microscopique de la bentonite y attire des impuretés du système digestif, qui sont ensuite excrétées avec la bentonite. Il est également affirmé que les tribus indigènes d'Amérique du Sud, d'Afrique et d'Australie utilisent depuis longtemps l'argile bentonite à cette fin.4

La bentonite de calcium peut être convertie en bentonite de sodium et présenter les propriétés de la bentonite de sodium par un processus appelé «échange d'ions». Généralement, cela signifie ajouter 5 à 10% de carbonate de sodium à la bentonite humide, bien mélanger et laisser le temps à l'échange d'ions d'avoir lieu.

Utilisations pour les deux types

Une grande partie de l'utilité de la bentonite dans l'industrie du forage et du génie géotechnique provient de ses propriétés rhéologiques uniques. Des quantités relativement petites de bentonite en suspension dans l'eau forment un matériau visqueux et amincissant par cisaillement. Le plus souvent, les suspensions de bentonite sont également thixotropes, bien que de rares cas de comportement rhéopectique aient également été signalés. À des concentrations suffisamment élevées (environ 60 grammes de bentonite par litre de suspension), les suspensions de bentonite commencent à prendre les caractéristiques d'un gel (un fluide avec une limite d'élasticité minimale requise pour le faire bouger). Pour ces raisons, il s'agit d'un composant commun de la boue de forage utilisé pour limiter l'invasion des fluides de forage par sa propension à aider à la formation de gâteau de boue.

La bentonite peut être utilisée dans le ciment, les adhésifs, les corps en céramique, les cosmétiques et la litière pour chats. La terre de Fuller, une ancienne substance de nettoyage à sec, est de la bentonite finement broyée, généralement utilisée pour purifier l'huile de transformateur. La bentonite, à faible pourcentage, est utilisée comme ingrédient dans les corps d'argile et les glaçures céramiques de conception commerciale. L'argile bentonite est également utilisée en pyrotechnie pour fabriquer des bouchons d'extrémité, et elle peut également être utilisée comme un masque facial thérapeutique pour le traitement de l'acné ou de la peau grasse.

La surface ionique de la bentonite a une propriété utile pour faire un revêtement collant sur les grains de sable. Lorsqu'une petite proportion d'argile de bentonite finement broyée est ajoutée au sable dur et mouillée, l'argile lie les particules de sable en un agrégat moulable connu sous le nom de sable vert utilisé pour fabriquer des moules dans la coulée en sable. Certains deltas fluviaux déposent naturellement un tel mélange de limon argileux et de sable, créant ainsi une source naturelle d'excellent sable de moulage qui était essentiel à l'ancienne technologie de la métallurgie. Les processus chimiques modernes pour modifier la surface ionique de la bentonite intensifient considérablement cette adhésivité, résultant en des mélanges de sable de coulée remarquablement semblables à de la pâte mais solides qui résistent aux températures du métal en fusion.

Le même dépôt effluvial d'argile bentonite sur les plages explique la variété de plasticité du sable d'un endroit à l'autre pour la construction de châteaux de sable. Le sable de plage composé uniquement de silice et de grains de coquille ne moule pas bien par rapport aux grains recouverts d'argile bentonite. C'est pourquoi certaines plages sont tellement meilleures pour la construction de châteaux de sable que d'autres.

L'auto-adhésivité de la bentonite permet le battage à haute pression ou le pressage de l'argile dans des moules pour produire des formes dures et réfractaires, telles que des buses de fusée modèles. En effet, pour tester si une marque particulière de litière pour chat est de la bentonite, il suffit de pousser un échantillon avec un marteau dans un tube solide avec une tige bien ajustée; la bentonite formera un bouchon très dur et consolidé qui n'est pas facilement émietté.

La bentonite a également la propriété intéressante d'adsorber des quantités relativement importantes de molécules de protéines à partir de solutions aqueuses. Il est donc particulièrement utile dans le processus de vinification, où il est utilisé pour éliminer des quantités excessives de protéines des vins blancs. Sans cette utilisation de la bentonite, beaucoup ou la plupart des vins blancs précipiteraient des nuages ​​floculeux ou des brouillards indésirables lors d'une exposition à des températures plus chaudes, car ces protéines se dénaturent. Il a également pour usage accessoire de provoquer une clarification plus rapide des vins rouges et blancs.

Voir également

  • Adhésif
  • Ciment
  • Céramique
  • Argile
  • Produits de beauté
  • Minéral

Remarques

  1. ↑ The Slurrying Test in Äspö HRL, SKB, 2007. Récupéré le 24 mai 2007.
  2. ↑ Comportement hydraulique des mélanges à base de bentonite dans les barrières ouvragées: le test de remblayage et de bouchage au Äspö HRL, Universitat Polytecnica de Catalunya, 2007. Récupéré le 24 mai 2007.
  3. ↑ Bentonite, About.com: Alternative Medicine, 2007. Récupéré le 24 mai 2007.
  4. ↑ Argile bentonite pour la guérison interne ,ealingdaily.com, 2007. Récupéré le 24 mai 2007.

Les références

  • Farndon, John. L'Encyclopédie pratique des roches et des minéraux: comment trouver, identifier, collecter et entretenir les meilleurs spécimens du monde, avec plus de 1000 photographies et œuvres d'art. Londres: Lorenz Books, 2006. ISBN 0754815412
  • Klein, Cornelis et Barbara Dutrow. Manuel des sciences minérales. 23e éd. New York: John Wiley, 2007. ISBN 978-0471721574
  • Pellant, Chris. Roches et minéraux. Smithsonian Handbooks. New York: Dorling Kindersley, 2002. ISBN 0789491060
  • Shaffer, Paul R., Herbert S. Zim et Raymond Perlman. Roches, gemmes et minéraux. Rév. Éd. New York: St. Martin's Press, 2001. ISBN 1582381321

Liens externes

Tous les liens ont été récupérés le 2 juin 2016.

  • Montmorillonite. - Mindat.org.
  • Données minérales de Beidellite. - Webmineral.com.
  • Données minérales de la montmorillonite. - Webmineral.com.
  • Bentonite. - Rails du Wyoming.

Voir la vidéo: Bentonite for Pond Sealing (Décembre 2020).

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