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Le terme bentonite fait référence aux argiles ou à la roche argileuse (sédiments à grains très fins ou roche sédimentaire), qui se compose principalement de la montmorillonite minérale expansible.
La bentonite est un minéral argileux avec des tailles de particules incroyablement petites.
Ceci, combiné à la chimie active à la surface des particules (qui les fait retenir l'eau), fait de la bentonite le matériau argileux le plus plastique et le plus imperméable utilisé en céramique.
Numéro CAS : 1302-78-9
Numéro CE : 215-108-5,
La bentonite est un type d'argile qui est le principal constituant du fluide de forage.
Les propriétés de la bentonite rendent la bentonite appropriée pour maintenir les déblais broyés en suspension afin qu'ils puissent être pompés à la surface.
La bentonite est également utilisée pour lubrifier la tête de coupe, réduisant ainsi l'usure et lubrifiant les parois du tunnel, facilitant ainsi l'installation de la bentonite pour les tuyaux.
La bentonite est un minéral argileux avec des tailles de particules incroyablement petites.
Ceci, combiné à la chimie active à la surface des particules (qui les fait retenir l'eau), fait de la bentonite le matériau argileux le plus plastique et le plus imperméable utilisé en céramique.
La contribution de la bentonite aux propriétés de travail dans les émaux et les corps d'argile est contrebalancée par les propriétés indésirables qui sont également conférées.
Ainsi, toute personne qui utilise ce matériau doit avoir les yeux ouverts sur les avantages et les inconvénients de la bentonite.
Il existe une énorme variation dans les chimies des bentonites, il est impossible de spécifier une moyenne pour la bentonite (la bentonite n'est pas utilisée dans la céramique pour la chimie de la bentonite).
Toute analyse chimique générique n'est donc qu'une tentative de représenter les quantités que vous pourriez trouver dans une variété commune.
En raison de la teneur élevée en fer, la bentonite est considérée comme un matériau sale et donc le bras de fer entre les précieuses propriétés de travail que la bentonite confère et le besoin de blancheur ou de couleur pure que la bentonite empêche.
La bentonite est définie comme un matériau naturel composé principalement de smectite minérale argileuse.
La plupart des bentonites sont formées par l'altération des cendres volcaniques dans les environnements marins et se présentent sous forme de couches prises en sandwich entre d'autres types de roches.
La smectite dans la plupart des bentonites est la montmorillonite minérale, qui est une smectite dioctaédrique mais parfois d'autres types de smectite peuvent être présents.
La bentonite est la présence de smectite qui confère les propriétés souhaitables aux bentonites, bien que des facteurs associés tels que la nature des cations échangeables dans la couche intermédiaire affectent également les propriétés.
Par exemple, les bentonites naturelles avec Na+ comme cation intercouche peuvent avoir des propriétés très différentes des bentonites où le cation intercouche est Ca++.
La plupart des bentonites commerciales contiennent plus de 80% de smectite, cependant, une grande variété d'autres minéraux peuvent se présenter sous forme d'impuretés.
L'image sur cette page montre un revêtement géosynthétique avec des granules de bentonite comme remplissage.
La bentonite est une roche composée principalement de montmorillonite, un minéral argileux, et contient des impuretés telles que le quartz, le feldspath et d'autres minéraux.
On pense que la bentonite a formé des dépôts de bentonite par réaction de cendres volcaniques accumulées à la suite d'éruptions volcaniques il y a plusieurs millions d'années ou plusieurs centaines de millions d'années dans certaines conditions de température ou de pression ou avec des solutions hydrothermales.
Des gisements de bentonite existent aux États-Unis, en Europe, en Chine, au Japon et dans d'autres régions du monde.
La montmorillonite, qui est le composant principal de la bentonite, a la propriété caractéristique de gonfler plusieurs fois le volume d'origine de la bentonite lorsqu'elle absorbe de l'eau.
Cette propriété est appelée propriété de gonflement.
La bentonite devient visqueuse lorsqu'elle est dispersée dans l'eau et a la capacité de bien adsorber divers types de cations.
Ainsi, la bentonite a diverses propriétés.
En raison de ces propriétés, la bentonite est utilisée dans un large éventail de domaines industriels.
Par exemple, la bentonite est utilisée dans les domaines de la fonte, du génie civil et de la construction, du sable de toilette pour animaux de compagnie, des produits chimiques et de nombreux autres produits.
La bentonite est répertoriée dans la pharmacopée japonaise et la loi sur l'hygiène alimentaire, et est également utilisée dans les cosmétiques, les produits pharmaceutiques ou les additifs alimentaires.
C'est pourquoi la bentonite est connue sous le nom d'argile aux mille usages.
Récemment, la bentonite a été étudiée comme matériau de barrière candidat utilisé dans le stockage géologique des déchets radioactifs, élargissant la gamme d'utilisation de la bentonite.
La bentonite est un minéral naturel principalement composé de silicates d'aluminium hydratés (leur formule étant quelque chose comme Al2H2O12Si4, ce qui signifie qu'il y a une teneur basique en aluminium, hydrogène et silice).
La bentonite est généralement chargée négativement.
Par conséquent, la bentonite attire les cations, comme le sodium, le calcium, le fer et le magnésium.
Les deux cations les plus couramment attirés sont le sodium et le calcium, faisant de la bentonite de sodium et de calcium les deux types de bentonite prédominants sur la planète.
Bien qu'ils soient similaires, le cation différent leur confère d'autres propriétés.
Bien qu'ils aient tous deux des propriétés absorbantes, les matériaux qu'ils absorbent ne sont pas les mêmes.
La bentonite est le nom commercial de toute une gamme d'argiles naturelles à forte capacité d'absorption d'eau provoquant l'expansion et le gonflement de la bentonite.
La bentonite est principalement constituée de montmorillonite : un minéral argileux appartenant à une classe de phyllosilicates appelés smectites.
Les bentonites peuvent contenir une variété de minéraux accessoires en plus de la montmorillonite.
Ceux-ci peuvent inclure des quantités moindres d'autres minéraux argileux tels que le kaolin, le mica, l'illite, ainsi que des minéraux non argileux comme le quartz, le feldspath, la calcite et le gypse.
La qualité de la bentonite et, par conséquent, les applications des bentonites dépendent de la présence ou non de ces autres minéraux.
La densité de la bentonite à l'état sec varie selon la qualité et peut aller de 2,2 à 2,8 g/cm3.
La densité apparente de la bentonite, lorsqu'elle est extraite et empilée dans des conditions d'humidité naturelle, varie de 1,5 à 1,8 g/cm3.
La densité apparente des produits de bentonite broyés varie en fonction de la finesse de broyage, allant de 0,7 à 0,9 g/cm3.
La bentonite est une argile formée par l'altération de minuscules particules de verre dérivées de cendres volcaniques.
La bentonite a été nommée pour Fort Benton, Montana, près de laquelle la bentonite a été découverte.
La formation de la bentonite implique l'altération du verre volcanique en minéraux argileux ; cela nécessite une hydratation (prise ou combinaison avec de l'eau) et une perte d'alcalis, de bases, et éventuellement de silice, avec la préservation des textures du verre volcanique d'origine.
La bentonite se compose principalement de minéraux argileux cristallins appartenant au groupe de la smectite, qui sont des silicates d'aluminium hydratés contenant du fer et du magnésium ainsi que du sodium ou du calcium.
Deux types de bentonite sont reconnus et les utilisations de chacun dépendent de propriétés physiques spécifiques.
Les bentonites de sodium absorbent de grandes quantités d'eau, gonflent jusqu'à plusieurs fois leur volume d'origine et donnent naissance à des suspensions permanentes de masses gélatineuses.
Ceux-ci ont été utilisés pour sceller des barrages; pour lier les sables de fonderie, l'amiante et la laine minérale; comme boues de forage ; dans les ciments et bétons Portland, les céramiques, les émulsions, les insecticides, les savons, les produits pharmaceutiques et les peintures ; dans la fabrication du papier; pour clarifier l'eau, les jus et les liqueurs ; et comme adoucisseur d'eau pour éliminer le calcium de l'eau dure.
Les bentonites calciques ne gonflent pas et se décomposent en un agrégat finement granuleux largement utilisé comme argile absorbante parfois appelée terre à foulon.
La bentonite est présente dans des roches qui se sont déposées entre l'Ordovicien et le Néogène (il y a environ 488,3 à 2,6 millions d'années).
Aux États-Unis, les principaux producteurs sont le Wyoming, le Montana, la Californie, l'Arizona et le Colorado.
Les principaux producteurs mondiaux sont la Grèce, le Japon, l'Italie, le Brésil, la Roumanie, l'Allemagne, le Mexique, l'Argentine, l'Espagne, l'Inde, la Hongrie, la Pologne, le Canada, la Turquie et Chypre.
La bentonite (/ˈbÉ›ntÉ™naɪt/ est une argile gonflante absorbante composée principalement de montmorillonite (un type de smectite) qui peut être Na-montmorillonite ou Ca-montmorillonite.
La Na-montmorillonite a une capacité de gonflement considérablement plus grande que la Ca-montmorillonite.
La bentonite se forme généralement à partir de l'altération des cendres volcaniques dans l'eau de mer, ou par circulation hydrothermale à travers la porosité des lits de cendres volcaniques, qui convertit (dévitrification) le verre volcanique (obsidienne, rhyolite, dacite) présent dans les cendres en minéraux argileux.
Dans le processus d'altération minérale, une grande fraction (jusqu'à 40 à 50 % en poids) de silice amorphe est dissoute et lessivée, laissant le dépôt de bentonite en place.
Les lits de bentonite sont blancs ou bleu pâle ou verts (traces de Fe2+ réduit) dans les expositions fraîches, virant à une couleur crème puis jaune, rouge ou marron (traces de Fe3+ oxydé) à mesure que l'exposition est altérée davantage.
En tant qu'argile gonflante, la bentonite a la capacité d'absorber de grandes quantités d'eau, ce qui augmente le volume de bentonite jusqu'à un facteur de huit.
Cela rend les lits de bentonite impropres à la construction de bâtiments et de routes.
Cependant, la propriété de gonflement est mise à profit dans les boues de forage et les scellants pour eaux souterraines.
La montmorillonite/smectite composant la bentonite est un minéral phyllosilicate d'aluminium, qui se présente sous la forme de grains lamellaires microscopiques.
Ceux-ci donnent à l'argile une très grande surface totale, faisant de la bentonite un adsorbant précieux.
Les plaques adhèrent également les unes aux autres lorsqu'elles sont mouillées.
Cela donne à l'argile une cohésion qui rend la bentonite utile comme liant et comme additif pour améliorer la plasticité de l'argile kaolinite utilisée pour la poterie.
L'une des premières découvertes de bentonite a eu lieu dans les schistes crétacés de Benton près de Rock River, Wyoming.
Le groupe de Fort Benton, ainsi que d'autres en succession stratigraphique, a été nommé d'après Fort Benton, Montana, au milieu du XIXe siècle par Fielding Bradford Meek et FV Hayden de l'US Geological Survey.
La bentonite a depuis été trouvée dans de nombreux autres endroits, notamment en Chine et en Grèce (gisement de bentonite de l'île volcanique de Milos en mer Égée).
La production mondiale totale de bentonite en 2018 était de 20 400 000 tonnes métriques.
La bentonite a une grande capacité d'échange cationique.
Cela signifie que l'argile, qui a une charge négative, peut attirer des ions chargés positivement.
Ce sont des minéraux comme le magnésium, le sodium et le potassium.
La bentonite contient également de l'aluminium et de la silice.
La bentonite peut également attirer des toxines chargées positivement dans votre intestin.
Les bentonites sont des chutes de cendres qui ont subi une dévitrification importante en smectite dioctaédrique (généralement de la montmorillonite).
Parce qu'ils ont un assemblage minéralogique très simple (la plupart des mudrocks contiennent non seulement plus d'un type d'argile, mais un mélange de smectites et d'illite-smectites), et sont souvent presque monominéraliques, les bentonites anciennes ont été largement utilisées pour étudier le processus d'illitisation. de smectite.
La comparaison de différentes bentonites, ou de bentonites simples qui ont subi un chauffage variable pendant l'enfouissement, montre que Si4+, Ca2+ et Na+ sont perdus du lit et K+ est gagné lorsque la smectite est illitisée.
La bentonite doit être notée que l'apport de K+ est l'étape limitant la vitesse d'illitisation de la plupart des bentonites car elles sont déficientes en K+.
Ainsi, les parties les plus potassiques (illitisées) de nombreux lits de bentonite sont souvent les marges.
Lorsque le sédiment encaissant est du calcaire, l'illitisation sera limitée à tout K+ présent dans le lit de bentonite.
Les dispersions de bentonite sont utilisées dans de nombreuses applications de génie civil.
La plus impressionnante est la technique des parois moulées.
Une dispersion de bentonite thixotrope est utilisée comme matériau de support intermédiaire, évitant le besoin de revêtement (mur de soutènement) lorsque la tranchée est creusée.
De plus, l'effet d'enduit est important.
La boue ne pénètre que dans une certaine mesure dans les côtés de la tranchée et forme un gâteau de filtre imperméable de couches minérales argileuses sur les parois de sorte qu'une perte excessive de fluide vers la formation environnante est empêchée.
Dans l'étape suivante, la dispersion de bentonite est déplacée par le béton.
Des murs en béton d'environ 100 m de profondeur et de 0,8 à 1,5 m d'épaisseur sont construits par cette technique. (La bentonite est intéressante à noter que l'effet stabilisant des dispersions de bentonite a été observé au milieu du XIXe siècle.
Le premier brevet a été délivré en 1912 mais la technique n'a été largement appliquée que depuis 1950 environ.)
La bentonite est une argile composée principalement de minéraux de smectite, généralement formée par la décomposition de cendres volcaniques ou de tuf, ou parfois d'autres roches ignées ou sédimentaires.
La bentonite est une argile très plastique qui rétrécit (ou gonfle) de manière marquée en réponse à l'élimination (ou à l'ajout) d'eau.
Il existe trois principaux types de bentonite :
Gonflement élevé (sodium)
Faible gonflement (calcium)
Bentonite à gonflement modéré (sodium-calcium intermédiaire).
Les bentonites sodiques sont les plus utiles en raison de leur plus grande capacité de gonflement.
Ils sont principalement utilisés comme argile de liaison dans les fonderies, dans les boues de forage, dans les granulés d'alimentation animale et pour les applications de génie civil.
Historiquement, la majorité de la production de bentonite à Victoria provenait du gisement de Greenwald.
Le gisement consiste en une couche de jusqu'à six mètres d'épaisseur de bentonite riche en calcium qui repose sur du calcaire et est recouverte d'argile sableuse et de basalte.
La plupart de la bentonite a été utilisée dans les granulés d'aliments pour animaux.
Le seul autre gisement de bentonite important se trouve à Gellibrand, où il y a quelques veines de bentonite impure intercalées avec du grès feldspathique, du mudstone et du schiste.
Il existe des occurrences mineures de bentonite à Soapy Rocks près d'Anglesea, à Poowong dans le sud du Gippsland et près de Coleraine.
Il existe un potentiel de découvertes de bentonite dans le bassin Murray, dans le nord-ouest de Victoria.
Les roches hôtes sont équivalentes à celles du gisement d'Arumpo dans le sud-ouest de la Nouvelle-Galles du Sud.
La bentonite est une argile très ancienne qui a été utilisée comme remède pour beaucoup de choses.
La poudre fine se forme lorsque les cendres volcaniques vieillissent.
La bentonite tire son nom de Fort Benton, WY, qui contient beaucoup de bentonite.
Mais la bentonite se trouve partout dans le monde.
La bentonite est également connue sous le nom d'argile montmorillonite d'après une région de France avec un important gisement.
Et vous pouvez entendre la bentonite appelée argile de bentonite de calcium.
Les gens ont mangé de l'argile de bentonite ou mis de la bentonite sur leur peau pendant des milliers d'années.
La bentonite a été utilisée pour :
Nettoyer ou protéger la peau
Guérir les infections cutanées ou l'acné
Traiter les gaz gastriques
Faciliter la diarrhée
Aujourd'hui, la bentonite est utilisée pour fabriquer des médicaments et du maquillage.
Vous pouvez également acheter de la bentonite sous forme de poudres et de pilules.
La bentonite est parfois utilisée dans :
Shampooing
Lotion
Masques faciaux
Dentifrice
Compléments alimentaires
Types de Bentonite :
En géologie, le terme bentonite est appliqué à un type d'argile (une roche argileuse, pas un minéral argileux) composé principalement de montmorillonite (un minéral argileux du groupe des smectites).
La bentonite se forme par dévitrification de cendres volcaniques ou de tuf, généralement dans un environnement marin.
Il en résulte une roche très molle et poreuse qui peut contenir des cristaux résiduels de minéraux plus résistants et qui est savonneuse ou grasse au toucher.
Cependant, dans les applications commerciales et industrielles, le terme bentonite est utilisé plus généralement pour désigner toute argile gonflante composée principalement de minéraux d'argile smectite, qui comprend la montmorillonite.
La référence indifférenciée à la roche volcanique altérée pour le géologue ou au mélange industriel d'argiles gonflantes peut être source de confusion.
La montmorillonite composant la bentonite est un minéral phyllosilicate d'aluminium dont la structure cristalline est décrite comme TOT à faible charge.
Cela signifie qu'un cristal de montmorillonite est constitué de couches, dont chacune est constituée de deux feuillets T collés de part et d'autre d'un feuillet O.
Les feuilles en T sont appelées ainsi parce que chaque ion aluminium ou silicium dans la feuille est entouré de quatre ions oxygène disposés en tétraèdre.
Les feuilles O sont ainsi appelées parce que chaque ion aluminium est entouré de six ions oxygène ou hydroxyle disposés en octaèdre.
La couche TOT complète a une faible charge électrique négative, et celle-ci est neutralisée par des cations calcium ou sodium qui lient les couches adjacentes, avec une distance entre les couches d'environ 1 nanomètre.
Parce que la charge négative est faible, seule une fraction des sites cationiques possibles à la surface d'une couche TOT contient réellement du calcium ou du sodium.
Les molécules d'eau peuvent facilement s'infiltrer entre les feuilles et remplir les sites restants.
Cela explique la propriété de gonflement de la montmorillonite et d'autres minéraux argileux de type smectite.
Les différents types de bentonite portent chacun le nom du cation dominant respectif.
À des fins industrielles, deux grandes classes de bentonite sont reconnues : la bentonite sodique et calcique.
La bentonite de sodium est la plus précieuse, mais la bentonite de calcium est la plus courante.
En stratigraphie et en téphrochronologie, les lits de chute de cendres complètement dévitrifiés (verre volcanique altéré) sont parfois également appelés «K-bentonites» (la roche argileuse illitisée) lorsque l'espèce d'argile dominante est l'illite (une argile non gonflante).
Cependant, en minéralogie argileuse pure, le terme illite est plus approprié que "K-bentonite" (la "roche K altérée") car la bentonite est un type distinct d'argile non gonflante alors que le terme commercial bentonite fait implicitement référence à une argile gonflante. , une smectite (dans la terminologie européenne et britannique), ou une montmorillonite (dans la terminologie américaine).
Bentonite sodique :
La bentonite de sodium se dilate lorsqu'elle est mouillée, absorbant jusqu'à plusieurs fois la masse sèche de bentonite de sodium dans l'eau.
En raison des excellentes propriétés colloïdales de la bentonite de sodium, la bentonite de sodium est souvent utilisée dans la boue de forage pour les puits de pétrole et de gaz et les trous de forage pour les enquêtes géotechniques et environnementales.
La propriété de gonflement rend également la bentonite de sodium utile comme scellant, car la bentonite de sodium fournit une barrière auto-obturante à faible perméabilité.
La bentonite sodique est utilisée pour tapisser le fond des décharges, par exemple.
La bentonite fait également partie du matériau de remblai utilisé dans le cadre du projet pilote d'isolement des déchets.
Diverses modifications de surface de la bentonite de sodium améliorent certaines performances rhéologiques ou d'étanchéité dans les applications géoenvironnementales, par exemple l'ajout de polymères.
La bentonite de sodium peut être combinée avec du soufre élémentaire comme granules d'engrais.
Ceux-ci permettent une oxydation lente du soufre en sulfate, un nutriment végétal nécessaire à certaines cultures comme les oignons ou l'ail synthétisant beaucoup de composés organo-soufrés, et maintiennent les niveaux de sulfate dans les sols lessivés par les précipitations plus longtemps que le soufre en poudre pur ou le gypse.
Des tampons de soufre/bentonite avec des engrais organiques ajoutés ont été utilisés pour l'agriculture biologique.
Bentonite calcique :
La bentonite de calcium est un adsorbant utile des ions en solution, ainsi que des graisses et des huiles.
La bentonite calcique est le principal ingrédient actif de la terre à foulon, probablement l'un des premiers agents de nettoyage industriels.
La bentonite de calcium a une capacité de gonflement nettement inférieure à celle de la bentonite de sodium.
La bentonite de calcium peut être convertie en bentonite de sodium (appelée enrichissement du sodium ou activation du sodium) pour présenter de nombreuses propriétés de la bentonite de sodium par un processus d'échange d'ions.
Comme cela est couramment pratiqué, cela signifie ajouter 5 à 10% d'un sel de sodium soluble tel que le carbonate de sodium à la bentonite humide, bien mélanger et laisser le temps à l'échange d'ions de se produire et à l'eau d'éliminer le calcium échangé.
Certaines propriétés, telles que la viscosité et la perte de fluide des suspensions, de la bentonite de calcium enrichie en sodium (ou bentonite activée au sodium) peuvent ne pas être entièrement équivalentes à celles de la bentonite de sodium naturelle.
Par exemple, les carbonates de calcium résiduels (formés si les cations échangés ne sont pas suffisamment éliminés) peuvent entraîner une performance inférieure de la bentonite dans les revêtements géosynthétiques.
Illitisation des argiles smectites par les ions potassium et la roche K-bentonite :
L'illite est le principal constituant argileux de la bentonite potassique (un type de roche également connu sous le nom de K-bentonite ou bentonite potassique).
La K-bentonite est un terme réservé à la stratigraphie volcanique et à la téphrochronologie et concerne uniquement le type de roche argileuse altérée.
L'illite, minéral argileux, est un phyllosilicate riche en potassium formé par l'altération d'argile smectique au contact d'une nappe phréatique riche en ions K+.
L'illite est un minéral argileux TOT à haute charge, dans lequel les feuilles sont relativement fortement liées par des ions potassium plus nombreux, et donc la bentonite n'est plus une argile gonflante et a peu d'utilisations industrielles.
Contrairement aux ions Na+ fortement hydratés qui agissent comme des ions « gonfleurs » ou « expanseurs », les ions K+ mal hydratés se comportent comme des « collapseurs » lorsqu'ils échangent avec des ions Na+ accessibles dans l'espace intercouches présent entre deux couches TOT.
Les ions K+ déshydratés sont préférentiellement situés entre deux cavités hexagonales en vis-à-vis formées de six tétraèdres de silice accolés présents à la surface du plan basal d'une couche TOT (voir la figure correspondante montrant une couche TOT élémentaire).
Parce que déshydratés, on dit parfois que ces ions K+ forment des liaisons de sphère interne avec les atomes d'oxygène environnants présents dans la cavité hexagonale qui les héberge.
La bentonite signifie qu'il n'y a pas de molécule d'eau entre l'ion K+ et les atomes d'oxygène attachés aux tétraèdres de silice (T).
Applications de bentonite :
Les principales utilisations de la bentonite sont dans la boue de forage et comme liant, purificateur, absorbant et support pour les engrais ou les pesticides.
Vers 1990, près de la moitié de la production américaine de bentonite était utilisée comme boue de forage.
Les utilisations mineures comprennent les charges, les scellants et les catalyseurs dans le raffinage du pétrole.
La bentonite calcique est parfois commercialisée sous le nom de terre à foulon, dont les utilisations se chevauchent avec celles d'autres formes de bentonite.
Boue de forage :
La bentonite est utilisée dans la boue de forage pour lubrifier et refroidir les outils de coupe (trépan), pour enlever les déblais, pour stabiliser les parois du trou de forage et pour aider à prévenir les éruptions (en maintenant une pression hydraulique suffisante dans le puits).
La bentonite limite également l'invasion des fluides de forage par la propension de la bentonite à aider à la formation de gâteau de boue.
Une grande partie de l'utilité de la bentonite dans l'industrie du forage et de l'ingénierie géotechnique provient des propriétés rhéologiques uniques de la bentonite.
Des quantités relativement faibles de bentonite en suspension dans l'eau forment un matériau visqueux qui se fluidifie par cisaillement.
Le plus souvent, les suspensions de bentonite sont également thixotropes, bien que de rares cas de comportement rhéopectique aient également été rapportés.
À des concentrations suffisamment élevées (environ 60 grammes de bentonite par litre de suspension, ~ 6% en poids), les suspensions de bentonite commencent à prendre les caractéristiques d'un gel (un fluide avec une limite d'élasticité minimale requise pour faire bouger la bentonite).
Classeur:
La bentonite a été largement utilisée comme liant de sable de fonderie dans les fonderies de fer et d'acier.
La bentonite de sodium est le plus souvent utilisée pour les gros moulages qui utilisent des moules secs, tandis que la bentonite de calcium est plus couramment utilisée pour les moulages plus petits qui utilisent des moules «verts» ou humides.
La bentonite est également utilisée comme liant dans la fabrication de boulettes de minerai de fer (taconite) telles qu'elles sont utilisées dans l'industrie sidérurgique.
La bentonite, en petits pourcentages, est utilisée comme ingrédient dans les corps d'argile commerciaux et artisanaux et les glaçures céramiques.
La bentonite augmente considérablement la plasticité des corps d'argile et diminue la sédimentation dans les émaux, ce qui facilite le travail des deux pour la plupart des applications.
La surface ionique de la bentonite a une propriété utile pour former 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 malléable connu sous le nom de sable vert utilisé pour fabriquer des moules dans le moulage au sable.
Certains deltas fluviaux déposent naturellement un tel mélange de limon argileux et de sable, créant une source naturelle d'excellent sable de moulage qui était essentiel à la technologie ancienne de travail des métaux.
Les processus chimiques modernes pour modifier la surface ionique de la bentonite intensifient considérablement cette adhésivité, ce qui donne des mélanges de sable de coulée remarquablement pâteux 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 grains de silice et de coquillages ne se moule pas bien par rapport aux grains enrobés d'argile bentonite.
C'est pourquoi certaines plages sont bien meilleures pour construire des châteaux de sable que d'autres.
L'auto-collant de la bentonite permet le pilonnage ou le pressage à haute pression de l'argile dans des moules pour produire des formes dures et réfractaires, telles que des tuyères de fusées miniatures.
Purification:
Les bentonites sont utilisées pour décolorer diverses huiles minérales, végétales et animales.
Ils sont également utilisés pour clarifier le vin, l'alcool, le cidre, la bière, l'hydromel et le vinaigre.
La bentonite a la propriété d'adsorber des quantités relativement importantes de molécules de protéines à partir de solutions aqueuses.
Par conséquent, la bentonite est particulièrement utile dans le processus de vinification, où la bentonite est utilisée pour éliminer les quantités excessives de protéines des vins blancs.
Sans cette utilisation de la bentonite, beaucoup ou la plupart des vins blancs précipiteraient des nuages ou des brumes floconneuses indésirables lors de l'exposition à des températures chaudes, car ces protéines se dénaturent.
La bentonite a également l'utilisation accessoire d'induire une clarification plus rapide des vins rouges et blancs.
La bentonite est également considérée comme un adsorbant efficace à faible coût pour l'élimination des ions chrome (VI) des solutions aqueuses (eaux usées contaminées).
Absorbant:
La bentonite est utilisée dans une variété d'articles de soins pour animaux de compagnie tels que la litière pour chat pour absorber les déchets d'animaux.
La bentonite est également utilisée pour absorber les huiles et les graisses.
Transporteur:
La bentonite est utilisée comme support inerte pour les pesticides, les engrais et les retardateurs de feu.
La bentonite aide à garantir que l'agent actif est uniformément dispersé et que les pesticides et les engrais sont retenus sur les plantes.
Remplissage :
La bentonite est utilisée comme charge dans une grande variété de produits, notamment les adhésifs, les cosmétiques, la peinture, le caoutchouc et les savons.
La bentonite agit également comme stabilisant et diluant dans ces produits.
Scellant :
La propriété de gonfler au contact de l'eau rend la bentonite de sodium utile comme scellant puisque la bentonite fournit une barrière auto-obturante à faible perméabilité.
La bentonite est utilisée pour tapisser la base des décharges afin d'empêcher la migration des lixiviats, pour confiner les polluants métalliques des eaux souterraines et pour sceller les systèmes d'évacuation souterrains du combustible nucléaire usé.
Des utilisations similaires incluent la fabrication de parois en lisier, l'imperméabilisation des murs souterrains et la formation d'autres barrières imperméables, par exemple pour sceller l'espace annulaire d'un puits d'eau, pour boucher d'anciens puits.
La bentonite peut également être « prise en sandwich » entre des matériaux synthétiques pour créer des revêtements d'argile géosynthétique (GCL) aux fins susmentionnées.
Cette technique permet un transport et une installation plus pratiques, et la bentonite réduit considérablement le volume de bentonite nécessaire.
La bentonite est également utilisée pour former une barrière autour des arbres nouvellement plantés afin de limiter la croissance des racines afin d'éviter d'endommager les tuyaux, les sentiers et autres infrastructures à proximité.
Les agriculteurs utilisent la bentonite pour sceller les bassins de rétention et les canaux de canalisation.
Catalyseur:
La bentonite de calcium de haute pureté est traitée avec un acide pour être utilisée comme catalyseur dans le craquage de fractions pétrolières lourdes.
Médecine:
La bentonite a été prescrite comme laxatif en vrac, et la bentonite est également utilisée comme base pour de nombreuses formules dermatologiques.
La bentonite granulaire est à l'étude pour une utilisation dans les pansements des champs de bataille.
La bentonite est également vendue en ligne et dans les points de vente pour diverses indications.
Le bentoquatam est un médicament topique à base de bentonate destiné à agir comme un bouclier contre l'exposition à l'urushiol, l'huile présente dans des plantes telles que l'herbe à puce ou le sumac vénéneux.
La bentonite peut également être utilisée comme déshydratant en raison des propriétés d'adsorption de la bentonite.
Les déshydratants de bentonite ont été utilisés avec succès pour protéger les produits pharmaceutiques, nutraceutiques et diagnostiques de la dégradation par l'humidité et prolonger la durée de conservation.
Dans la plupart des environnements d'emballage courants, les déshydratants à base de bentonite offrent une capacité d'adsorption d'eau supérieure à celle des déshydratants à base de gel de silice.
La bentonite est conforme à la FDA pour le contact avec les aliments et les médicaments.
L'agriculture en Thaïlande :
L'application de la technologie de l'argile par les agriculteurs du nord-est de la Thaïlande, utilisant de l'argile bentonite, a considérablement inversé la dégradation des sols et entraîné des rendements économiques plus importants, avec des rendements plus élevés et des prix de production plus élevés.
Les études menées par l'Institut international de gestion de l'eau et ses partenaires en 2002-2003 se sont concentrées sur l'application d'argiles de bentonite d'origine locale sur les sols dégradés de la région.
Ces applications ont été réalisées dans le cadre d'essais structurés sur le terrain.
L'application d'argiles de bentonite a effectivement amélioré les rendements du sorgho fourrager cultivé dans des conditions pluviales.
L'application de bentonite a également influencé les prix que les agriculteurs ont reçus pour leurs cultures.
Les coûts de production sont plus élevés, mais en raison d'une production plus élevée et de la qualité de la nourriture, les agriculteurs d'argile pourraient se permettre d'investir et de produire des aliments plus nombreux et de meilleure qualité, par rapport aux agriculteurs qui n'utilisent pas d'argile.
Murs coulés de bentonite dans la construction moderne :
Les parois moulées en bentonite (également appelées parois moulées) sont utilisées dans la construction, où la paroi moulée est une tranchée remplie d'un mélange colloïdal épais de bentonite et d'eau.
Une tranchée qui s'effondrerait en raison de la pression hydraulique dans le sol environnant ne s'effondre pas car le lisier équilibre la pression hydraulique.
Les coffrages pour le béton et les barres d'armature peuvent être assemblés dans une tranchée remplie de boue, puis coulés en béton dans le coffrage.
Le béton liquide étant plus dense déplace le coulis de bentonite moins dense et fait déborder ce dernier de la tranchée.
Cette boue de bentonite déplacée est ensuite acheminée vers une unité de recyclage à partir de laquelle la bentonite peut ensuite être réutilisée dans une nouvelle tranchée ailleurs sur le chantier de construction.
De plus, étant donné que le colloïde est relativement imperméable à l'eau, une paroi en lisier peut empêcher l'infiltration des eaux souterraines, ce qui est utile pour empêcher la propagation des eaux souterraines qui ont été contaminées par des matières toxiques telles que des déchets industriels.
Céramique:
La plasticité est la propriété de l'argile qui permet à la bentonite d'être manipulée et de conserver sa forme sans se fissurer après que la force de mise en forme a été supprimée ; les argiles à faible plasticité sont dites ou courtes ou non plastiques.
Une petite quantité de bentonite ajoutée à l'argile peut augmenter la plasticité de la bentonite et donc faciliter la formation d'articles par certaines techniques de mise en forme.
Cependant, la bentonite contient généralement des minéraux qui affectent la couleur cuite du mélange, et les propriétés de gonflement de la bentonite peuvent rendre un tel mélange sujet à un retrait important et à une fissuration potentielle lorsque la bentonite sèche.
Les émaux céramiques contiennent souvent de la bentonite.
La bentonite est ajoutée pour ralentir ou empêcher la sédimentation des émaux.
La bentonite peut également améliorer l'uniformité de l'application des émaux sur la vaisselle poreuse cuite au four.
Une fois qu'une certaine quantité d'eau de glaçure a été absorbée par le biscuit, la bentonite obstrue efficacement les pores et résiste à l'absorption d'eau supplémentaire, ce qui donne une couche plus uniformément épaisse.
Utilisation d'urgence :
La bentonite est utilisée dans l'industrie et les interventions d'urgence comme absorbant chimique et scellant de conteneur.
Utilisations de l'argile bentonite :
La bentonite est utilisée de nombreuses façons, mais certaines sont plus prometteuses que d'autres.
Peau:
L'argile bentonite agit comme une éponge sur votre peau.
La bentonite absorbe la saleté et l'huile, comme le sébum.
Trop de sébum peut provoquer de l'acné.
Les propriétés antibactériennes et anti-inflammatoires peuvent aider votre peau à guérir.
Domaines d'application:
Les principaux domaines d'application et utilisation de la bentonite vont de l'hygiène et de la nourriture pour animaux de compagnie aux fonderies, à l'industrie du forage pétrolier, à l'agriculture et à l'industrie cosmétique.
Des études montrent que l'argile bentonite peut aider à :
Réactions allergiques à l'herbe à puce et au sumac vénéneux
Dermatite des mains
Érythème fessier
Infections cutanées ou ulcères
Protection solaire
Parlez à votre médecin avant d'utiliser l'argile si vous souffrez d'acné ou de dermatite (eczéma).
Ils peuvent vous aider à trouver la meilleure façon de traiter la bentonite.
Cheveux:
Certaines personnes utilisent l'argile bentonite comme masque capillaire.
Il n'y a pas d'études pour montrer si la bentonite est un bon moyen de nettoyer ou d'adoucir les cheveux humains.
Digestion:
Certaines études animales montrent que la bentonite pourrait stimuler les bonnes bactéries dans l'intestin.
Cela peut aider à absorber les nutriments.
Chez l'homme, la bentonite est parfois utilisée pour traiter la diarrhée occasionnelle ou persistante.
Une étude a montré que la bentonite aidait à la constipation due au syndrome du côlon irritable (IBS).
Plus de recherche est nécessaire.
Dents:
Les fabricants de dentifrices naturels disent que les minéraux contenus dans l'argile bentonite sont bons pour les dents et les gencives.
Certains disent que le brossage avec de l'argile peut « purifier, détoxifier et alcaliniser » votre bouche.
Il n'y a pas d'études scientifiques pour étayer ces affirmations.
Les chercheurs étudient également les effets de l'argile bentonite sur :
Cancer
La coagulation du sang
Réponse du système immunitaire
Santé rénale
Exposition à l'aflatoxine chez les enfants
Avantages de la bentonite :
Granulométrie fine :
La bentonite est colloïdale (les particules sont si petites que l'action des molécules d'eau suffit à les maintenir en suspension).
La bentonite est généralement 10 fois plus fine que l'argile plastique.
La bentonite peut avoir une surface de près de 1000 mètres carrés par gramme (50 fois celle du kaolin, 5000 fois celle de la farine de silice).
Plasticité:
En raison de leur comportement électrolytique actif et de leur fine granulométrie, les bentonites présentent une plasticité extrêmement élevée (et un retrait élevé associé).
Dans les corps d'argile de poterie et de porcelaine, des ajouts de seulement 2% peuvent produire des améliorations marquées de la maniabilité et de la résistance à sec sans trop d'effet sur la couleur cuite.
L'utilisation jusqu'à 5% est courante, en particulier lorsqu'une grande plasticité est nécessaire dans un corps brûlant blanc.
Cependant, le besoin d'ajouts plus élevés que cela peut indiquer un manque d'autres argiles propres ou adéquates dans la recette.
De plus, de grandes quantités de bentonite ralentiront considérablement la vitesse de séchage.
Dans certaines applications, la bentonite est pratique pour utiliser la bentonite comme seul plastifiant dans un mélange (en pourcentages plus élevés).
Les effets de production de plasticité de la bentonite dépendent des formes, des tailles, des surfaces et de l'électrolyse des particules avec lesquelles la bentonite interagit.
Des additions égales de bentonite à deux corps hôtes différents peuvent avoir des effets considérablement différents sur les plasticités.
Performances de séchage :
La bentonite rend les corps plus plastiques et plus secs, mais cela a un coût, ils rétrécissent davantage pendant le séchage et donc potentiellement se fissurent davantage.
La bentonite est beaucoup trop plastique pour préparer des éprouvettes (par exemple pour l'évaluation du séchage, de la résistance et du retrait).
Cependant, un mélange de 20 à 30 % de matériau vierge avec du matériau calciné peut être extrudé et formé (les éprouvettes rétréciront toujours à une très petite taille).
Perméabilité:
La plupart des bentonites sont imperméables à l'eau.
Pour le démontrer, remplissez un grand cylindre de verre avec de la bentonite jusqu'au sommet, puis versez délicatement de l'eau dessus.
L'eau ne pénétrera dans l'argile que de quelques millimètres et peu importe combien de temps vous laisserez la bentonite ne pénétrera pas plus loin.
Cela se produit parce que la poudre gonfle lorsque l'eau pénètre et que les particules adjacentes « s'accrochent » à l'eau entre elles.
L'eau devient ainsi une colle qui maintient la masse ensemble et empêche davantage d'entrer ou de passer à travers.
Ce phénomène explique pourquoi les glaçures et les corps à haute teneur en bentonite sèchent plus lentement.
Par exemple, si vous versez une suspension d'argile limoneuse sur une surface en plâtre, l'eau est souvent extraite en quelques secondes.
Cependant, une suspension de bentonite peut nécessiter des jours ou des semaines pour extraire l'eau de manière uniforme.
Gonflement:
La plupart des bentonites se dilatent (jusqu'à 15 fois) lorsqu'elles sont ajoutées à l'eau.
Cette caractéristique est précieuse pour épaissir les liquides et les bouillies et est un autre facteur contribuant au maintien des suspensions.
La bentonite est utilisée en grande quantité dans les industries du forage gazier et pétrolier pour suspendre les boues à densité élevée qui sont utilisées comme moyen de faire flotter les morceaux de roche coupés par le trépan.
Suspension:
La bentonite est utilisée pour maintenir les particules en suspension dans toutes sortes de produits de consommation et industriels, ainsi que dans les glaçures des céramiques.
Le mécanisme est l'attraction de charge, c'est-à-dire que des charges électrolytiques opposées se développent sur les surfaces et les bords des particules dispersées et donnent lieu à une structure stable de « château de cartes » qui peut être perturbée par une contrainte de cisaillement.
Cependant, lorsque la contrainte est supprimée, la structure se rétablit.
Ce qui est étonnant, c'est que de grandes quantités d'autres types de particules peuvent être tolérées dans cette structure, elles sont également maintenues en suspension.
Ainsi, l'avantage maximal de la suspension peut être obtenu en mélangeant la bentonite avec l'eau avant d'ajouter les autres matériaux secs (pour s'assurer que chaque particule est mouillée de tous les côtés).
Cependant, cela ne peut se faire sans un puissant mélangeur à hélice à grande vitesse.
Ainsi, il est normal que la bentonite mélange d'abord les ingrédients secs, y compris la bentonite, puis les ajoute à l'eau.
Cependant attention à trop de bentonite dans les émaux, ils sècheront trop lentement et se rétracteront trop lors du séchage provoquant des fissures qui se transformeront plus tard en rampant lors de la cuisson.
Thixotropie :
Il s'agit d'une tendance d'une suspension à se gélifier après s'être assise pendant un certain temps, puis à se re-liquéfier lorsque la bentonite est agitée.
Les corps argileux présentent également ce comportement, se raidissant lors du vieillissement mais se ramollissant ensuite lorsqu'ils sont travaillés.
La thixotropie est précieuse dans les boues d'argile pour cette raison, elles se gélifient lorsqu'elles ne sont pas utilisées et ne se déposent donc pas.
Alors que les agents thixotropes industriels typiques emploient divers mécanismes, la bentonite agit par attraction de charge (voir ci-dessus).
Chimiquement inerte, inorganique, non irritant :
Les formulations qui ne sont pas cuites ne sont pas modifiées chimiquement par des ajouts de bentonite.
La bentonite ne supporte pas la croissance organique.
Ainsi, la bentonite convient comme support pour les produits de soins personnels comme la crème pour les mains et les cosmétiques.
Classeur:
La bentonite lie les particules ensemble dans des corps céramiques pour les rendre plus solides à l'état vert ou sec.
De minuscules particules de bentonite remplissent les vides entre les autres pour produire une masse plus dense avec plus de points de contact.
L'ajout de bentonite aux émaux confère également une meilleure résistance à sec et une surface plus dure et plus durable.
Pour apprécier pleinement à quel point la bentonite peut être plastique, dure et résistante, essayez de mélanger 25:75 avec de la silice et de préparer des barres d'essai en plastique.
Cuisson:
Les grades standard se vitrifient généralement (autour du cône Orton 6-10) du gris au rouge foncé.
Cependant, les sels solubles peuvent être si élevés qu'ils forment une glaçure sur les éprouvettes pures.
Les qualités utilitaires contiennent souvent un matériau de fer granulaire qui provoque des taches dans les corps d'argile, même les matériaux évalués à 325 mesh peuvent contenir d'importantes particules provoquant des taches.
Pour cause, la bentonite est considérée comme un matériau très sale.
Cependant, des qualités micro-fines commerciales (100% moins 325 mesh) sont disponibles (elles sont cependant très chères).
Le carbonate de baryum peut être ajouté aux corps pour précipiter les solubles qu'apporte la bentonite.
Ainsi, la teneur en fer est le seul problème de cuisson associé au caractère visuel.
Contrairement à ce que beaucoup pensent, un corps blanc peut souvent tolérer jusqu'à 5% de bentonite sans tirer de façon significativement plus foncée.
La bentonite microfine normale ou la bentonite brute, même à 5%, n'assombrit pas la couleur de la porcelaine autant qu'on pourrait le penser.
L'examen des recettes montre souvent que le kaolin et la pâte à modeler apportent plus de fer que la bentonite.
Même les plastifiants blancs contiennent souvent jusqu'à 0,5 % de fer et 5 % de bentonite augmentent la teneur en fer du corps de 25 % sans tenir compte des facteurs ci-dessus.
En les considérant, la bentonite pourrait le réduire de moitié.
Utilisez seulement 2,5 % de bentonite et ce n'est pas vraiment un problème.
Fissures de tir, explosions :
La bentonite ralentit la pénétration de l'eau.
Non seulement un corps d'argile contenant de la bentonite sèche plus lentement, mais la bentonite ne sèche pas aussi complètement.
Bien que la vaisselle puisse sembler sèche, la bentonite ne l'est probablement pas, il reste plusieurs pour cent d'eau étroitement liée.
Si la vaisselle n'est pas séchée à température avant d'être cuite, il y a un risque que l'eau ne puisse pas s'échapper assez rapidement pendant la cuisson et que la vaisselle se fissure, se fracture sous la pression de la vapeur.
Avantages pour la santé :
L'argile bentonite est antibactérienne et anti-inflammatoire.
La bentonite contient également des oligo-éléments comme le calcium, le fer, le cuivre et le zinc.
Certaines personnes mangent de la bentonite pour obtenir ces nutriments.
C'est ce qu'on appelle la géophagie.
Mais les aliments que les gens mangent généralement contiennent déjà ces minéraux.
La plupart des recherches sur l'argile bentonite impliquent des animaux.
Des études montrent que la bentonite peut réduire la quantité de certaines toxines dans le corps, comme les aflatoxines.
Ils sont fabriqués par certaines moisissures et peuvent endommager votre foie.
Certaines recherches montrent que la bentonite peut éliminer les pesticides et aider à traiter l'empoisonnement aux métaux.
Mais d'autres études humaines sont nécessaires.
Vous n'avez généralement pas besoin d'aide pour nettoyer votre corps.
Vos reins et votre foie le font déjà.
La fibre des fruits et légumes aide également.
Propriétés de la bentonite :
Les propriétés exceptionnelles de la bentonite – par exemple la capacité d'expansion, d'absorption – sont définies par le matériau argileux montmorillonite.
En raison de la structure cristalline de la bentonite (la montmorillonite est un soi-disant silicate en couches avec des couches expansibles dans le cristal), la montémorillonite a la capacité d'absorber ou de déposer des substances dans la grille cristalline de la bentonite, de les échanger ou de les fixer partiellement.
La bentonite est capable d'augmenter son volume de 6 fois par absorption d'eau et de former des gels stables (substance gélatineuse).
Formation de bentonite :
Les argiles riches en montmorrillonite se sont formées par altération et métamorphose de cendres volcaniques, de tuf et de roches basiques (par exemple des basaltes).
Le terme bentonite est dérivé du premier site archéologique près de Fort Benton, Wyoming (USA), où des argiles plastiques ont été trouvées et décrites pour la première fois.
Il existe de nombreuses formations de bentonite différenciées selon. au type de montmorillonite, au type et à l'emplacement de la formation et à la composition minéralogique.
Histoire et occurrence naturelle de la bentonite :
En 2018, la Chine était le premier producteur de bentonite, avec près d'un quart de la production mondiale, suivie des États-Unis et de l'Inde.
La production mondiale totale était de 24 400 000 tonnes de bentonite et de 3 400 000 tonnes de terre à foulon.
La plupart des bentonites sodiques naturelles de haute qualité sont produites dans l'ouest des États-Unis dans une zone située entre les Black Hills du Dakota du Sud et le bassin Bighorn du Wyoming, et la région de Tokat Resadiye en Turquie.
La bentonite mixte sodium/calcium est extraite en Grèce, en Australie, en Inde, en Russie et en Ukraine.
Aux États-Unis, la bentonite calcique est extraite principalement au Mississippi et en Alabama.
Les autres principaux sites de production de bentonite calcique sont la Nouvelle-Zélande, l'Allemagne, la Grèce, la Turquie, l'Inde et la Chine.
Identifiants de Bentonite :
N° CE : 215-108-5
N° CAS : 1302-78-9m
