Ressources argileuses et végétales

Ressources argileuses et végétales

 La matière argileuse

Composition chimique

La matière argileuse employée tout au long de cette étude est issue d’une carrière appartenant à l’entreprise TERREAL et fait partie d’un unique lot de 1t extrait horizontalement à la veine afin d’assurer une homogénéité. La terre argileuse et le dégraissant ont aussi été caractérisés séparément pour étudier les comportements respectifs et anticiper un ajustement des teneurs au sein du mélange argileux.

La première étape a consistée en une analyse élémentaire effectuée au moyen d’un spectromètre à émission atomique (ICP_AES) de la marque JOBIN YVON. Cette méthode repose sur une ionisation des composés en plasma d’argon pour analyser les photons caractéristiques, émis au retour à l’état fondamental.

L’intensité des longueurs d’ondes associées aux éléments est mesurée avec un monochromateur et comparée à celle des étalons respectifs en vue d’établir les diverses concentrations. Les ressources argileuses ont été soumises avant cette analyse élémentaire à une minéralisation en vue de pénétrer au sein du plasma d’argon en voie liquide.

Une élimination des substances organiques a d’abord été effectuée avec une solution à proportions égales en eau oxygénée (30%m) et en acide nitrique (69%m) ayant été portée à 80°C durant 30 minutes, puis à 120°C pendant à nouveau 30 minutes. Les substances minérales purent ensuite être dissoutes au sein d’une solution d’acides fluorhydrique (48%m) et perchlorique (64%m) en proportions de 75 et 25%vol avant d’être portées à 80°C durant 30 minutes.

Une dilution des solutions par 10 a enfin été pratiquée en vue d’éviter tous risques de précipitation. La terre argileuse comporte, au regard des valeurs exprimées sous forme d’oxydes équivalents à l’aide des masses molaires en tableau 2.1, une importante part en aluminium et en silicium. Ces éléments des couches octaédriques et tétraédriques des minéraux argileux laissent imaginer une grande présence en argiles au sein de la terre.

La forte teneur en silicium évoque également une présence de ce composé sous d’autres formes cristallographiques, comme quartz ou les paragenèses. Des carbonates de calcium et de potassium pourraient enfin se retrouver sous forme de calcite ou de dolomite au sein de la terre argileuse en raison d’une importante concentration en éléments alcalins.

Le dégraissant comprend de fortes teneurs en calcium, en potassium ou bien encore en sodium, supposant une omniprésence en feldspaths. L’élément majeur au sein du dégraissant se révèle toutefois le silicium et laisse imaginer une importante part en quartz. Le dégraissant présente enfin de fortes teneurs en aluminium et pourrait ainsi comporter des minéraux argileux.

L’analyse élémentaire a permis d’introduire et avant tout de faciliter l’examen des composés se présentant parmi les matières argileuses. La détermination des phases cristallines a ainsi pu être effectuée au moyen de la diffractométrie de rayons X (DRX). Cette méthode repose sur la faculté d’un agencement à diffracter un faisceau de manière singulière.

Les interférences émises par un corps soumis à des rayons X établissent en effet un diffractogramme avec des pics spécifiques à la phase cristalline. Les pics de diffraction de nombreux cristaux ont été indexés et permettent dorénavant la reconnaissance d’un composé à la seule présence de ses pics de diffraction à travers le diffractogramme d’une association plus complexe.

L’instrument utilisé à la détermination des phases consiste en un diffractomètre PanAlytical X’Pert de la marque PHILIPS (45mA, 40kV). Les analyses ont été menées avec une anticathode de cuivre (λCu=1,54Å) pour un angle allant de 5 à 65° et un pas de 0,017°.

Le traitement et l’exploitation des diffractogrammes a été réalisée à l’aide du logiciel X’Pert HighScore et des fiches ICDD requises à la détermination des pics de diffraction (annexe 7.1.). Ce logiciel a aussi permis de quantifier les composés avec la méthode RIR évaluée et décrite en annexe 7.2.