Synthesis of clay minerals in the system SiO2-Al2O3-Fe2O3-MgO-Na2O-H2O betwen 150 and 225 ° C.

Synthèse de minéraux argileux dans le système SiO2-Al2O3-Fe2O3-MgO-Na2O-H2O entre 150 et 225°C.

• Auteur / Autrice : Pedro Ignacio Iriarte Lecumberri
• Direction : Sabine Petit, F. Javier Huertas Puerta
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Terre et de l'univers
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Poitiers en cotutelle avec Universidad de Granada (España)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ingénierie chimique, biologique et géologique (Poitiers2000-2008)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées

Mots clés

Mots clés contrôlés

Croissance cristalline

Phyllosilicates

Identification

Minéraux argileux

Synthèse hydrothermale

Résumé

Dans le présent mémoire on a étudié la synthèse de minéraux argileux (kaolinites et smectites) sous diverses conditions hydrothermales de pH (5-10) et de températures (150-225 o̱C), dans le système SiO2-Al2O3-Fe2O3-MgO-Na2O-H2O. Les matériaux de départ utilisés étaient des gels amorphes avec des stoechiométries de smectite et différentes proportions de cations octaédriques (aluminium, fer et magnésium). Préalablement à la synthèse, on a réalisé une optimisation de la méthode de préparation des gels dans des conditions hydrothermales (pH). La kaolinite se forme dans des conditions de pH légèrement acide. En présence de fer, celui ci s'incorpore à la structure, et la teneur en FeVI peut atteindre 30 %. Dans la gamme de composition étudiée, le système se comporte comme une solution solide octaédrique Al-Fe3+ dans les kaolinites. A partir de gels riches en Al, avec du Fe3+ et avec ou sans Mg et sous des conditions de pH légèrement plus basiques (7-10), des smectites dioctaédriques ont été synthétisées. Dans toutes les séries, notamment dans les échantillons synthétisés pour les plus basses températures, la smectite est accompagnée d'une phase à 7 Å de type kaolinite. Toutes les phases smectitiques néoformées sont de type beidellite. A partir de gels riches en Mg et dans des conditions de pH légèrement alcalin (8-10), des argiles trioctaédriques de type saponite, stévensite et kérolite ont été synthétisées. Dans tous les cas, de la kérolite a été formée. Le gel purement magnésien, aboutissent á la formation d'interstratifiés stevensite/kerolite. Les gels riches en magnésium et contenant du Fe3+, aboutissent à la formation de stevensite et kerolite. Les gels riches en magnésium et contenant de l'aluminium aboutissent à la formation de saponite et de kérolite interstratifiés ou pas interstratifiés. . .