Montmorillonite - Définition
La liste des auteurs de cet article est disponible ici.
Introduction
| | |||
|---|---|---|---|
| |||
| | |||
| | |||
| Classe cristalline et groupe d'espace |
| ||
| Système cristallin | monoclinique | ||
| Clivage | {001} bon | ||
| Fracture | irrégulière à lamellaire | ||
| Échelle de Mohs | 1,5 - 2 | ||
| | |||
| | |||
| Densité | 2-2,7 | ||
| | |||
| | |||
La montmorillonite est un minéral composé de silicate d'aluminium et de magnésium hydraté, de formule (Na,Ca)0,3(Al,Mg)2Si4O10(OH)2·nH2O, et appartenant au groupe de la smectite, de la famille des phyllosilicates.
Données
- Surface externe : 80 m² par gramme
- Surface interne : 720 m² par gramme
- Soit une surface totale d'échange de 800 m² par gramme (très réactive)
- 10 feuillets empilés forment une cristallite élémentaire
- Type d'assemblage : en château de cartes
- Espace interfoliaire (entre les feuillets) ouvert avec une grande distance (variable) entre les feuillets
- Substitutions isomorphiques possibles
Gisements
Le nom vient de la localité Montmorillon, dans la Vienne. Des gisements de montmorillonites existent aux USA (Utah, Wyoming, Texas). La montmorillonite et la kaolinite sont des argiles très répandues à la surface du globe.
Ce minéral a été récemment détecté sur la planète Mars.
Feuillet
La montmorillonite est une argile de type 2/1. Cela signifie qu'un feuillet de montmorillonite est formé de trois couches :
- une couche octaédrique; Al(OH − )5O : 7 atomes pour 6 sommets + l'aluminimum au centre. Les OH- et l'oxygène étant partagés entre les différents octaèdres qui composent la couche.
- et deux couches tétraédrique qui recouvrent de chaque côté la couche octaédrique à sa base; SiO4 : 5 atomes pour 4 sommets + la silice au milieu. Les oxygènes étant partagés entre les différents tétraèdres qui composent la couche.
Utilisation
En pharmacie, cette substance est utilisée contre la gastro-entérite.
Propriétés de gonflement
Une des propriétés les plus remarquables des montmorillonites est leur capacité de gonflement résultant de la présence d'eau dans l'espace entre les feuillets. Une montmorillonite dispersée dans l'eau donne très facilement une suspension colloïdale stable. Leurs propriétés de plasticité et d'imperméabilité sont également très recherchées dans l'industrie.
Par contre, cette aptitude au gonflement et inversement au retrait (collapsus des feuillets argileux, lors de la dessiccation) posent des problèmes notables sur le plan de la géotechnique, en provoquant des déplacements parfois importants aux fondations au gré des variations d'humidité du sous-sol.
Déchets radioactifs
Les couches d'argile riches en smectites sont un des principaux types de formations géologiques envisagées avec le granite et le sel pour le confinement des déchets radioactifs de haute activité. En France, la possibilité d'un stockage en profondeur et réversible à fait privilégier les argiles comme choix principal. Le laboratoire souterrain construit par l'ANDRA et localisé à Bure est situé dans la couche argileuse du Callovo-Oxfordien (COx) à 500 mètres de profondeur.
L'emploi des argiles gonflantes (smectite, bentonite, montmorillonite) est également très étudié pour le remplissage des galeries des dépôts souterrains de déchets de haute activité. La faible perméabilité à l'eau et la forte sorption des radionucléides à la surface des minéraux argileux en font un matériel de choix pour le confinement des déchets radioactifs. Il est également prévu d'utiliser les bentonites pour les bouchons de scellement des galeries et des puits en contact avec les aquifères encaissant.
