• Ingénierie: un mode de formation complexe du gypse s’effectuant en quatre étapes a été mis en évidence!____¤201606

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «Formation of calcium sulfate through the aggregation of sub-3 nanometre primary species» ont été publiés dans la revue Nature Communications, a permis de mettre en évidence, à l’aide de la technique de diffusion des rayons X sur synchrotron, in situ et résolu en temps, un mode de formation complexe du gypse s’effectuant en quatre étapes qui pourrait déboucher sur de nouveaux procédés de fabrication du plâtre de Paris, moins coûteux en énergie.

     

    Rappelons tout d'abord que «le sulfate de calcium, présent sous forme de gypse, de bassanite ou d’anhydrite selon le degré d’hydratation, est un composé d’intérêt majeur en sciences de la Terre et d’un point de vue industriel»: ainsi, «le gypse, formé en contexte évaporitique, est bien connu en tectonique pour son rôle de couche ductile» et «la forme partiellement hydratée (bassanite), hautement réactive, est le principal précurseur du plâtre de Paris utilisé pour fabriquer nos cloisons (1.6 milliards de m2/an en Europe)».

     

    Pour sa part, le mode de formation complexe du gypse, en plusieurs étapes, mis en évidence, est «très éloigné du modèle simple de précipitation de sels à partir d’une solution que l’on trouve dans les livres de minéralogie générale». Il passe, en fait, par quatre étapes: «au début des particules de taille inférieure à 3 nanomètres se forment», puis ces premières briques s’agrègent «en composés mésoscopiques, lesquels s’assemblent à leur tour selon une configuration qui dépend de la structure des premières briques pour finalement former les cristaux macroscopiques» (ce sont «les toutes premières étapes de la réaction, qui conditionnent la structure de la phase finale»).


    Cette découverte devrait déboucher sur «de nouveaux procédés offrant la possibilité de contrôler ou orienter la cristallisation vers une phase donnée et ainsi de réduire l’empreinte carbone de la production»: par exemple, on pourrait «envisager de produire la bassanite, obtenue actuellement par un procédé industriel très couteux en énergie, en bloquant la réaction au stade précoce des nano-cristaux».

     

    De plus, il faut souligner que «la compréhension des processus de nucléation et croissance cristalline des sulfates de calcium fournit des éléments nouveaux pour comprendre et prédire leur formation en conditions naturelles, sur la Terre et sur d’autres planètes comme Mars».

     

     


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