Choix et caractérisation des échantillons
Propriétés cristal liquide des argiles gonflantes

Pour s'attaquer à ce problème, nous avons utilisé des argiles naturelles de minéralogie et de composition différentes afin de faire varier de manière contrôlée des paramètres tels que la charge du feuillet et la localisation de la charge au sein du feuillet (substitution tétraédrique ou octaédrique). Sur ces divers échantillons, nous avons étudié le comportement et la structure des suspensions en fonction de la fraction volumique (proportionnelle à la concentration) et de la force ionique.

Les résultats décrits dans cette communication traitent d'une smectite riche en fer, définie minéralogiquement comme une nontronite (nom tiré du village de Nontron, en Dordogne, où ce minéral a été décrit pour la première fois ). L'échantillon particulier utilisé dans cette étude a été extrait dans une mine de graphite en Australie-Méridionale et mis à disposition des chercheurs par le Source Clay Repository Project à Purdue University (référence Nau2). La formule structurale de cette argile a été récemment raffinée et peut s'écrire sous la forme (Si_7.55Al_0.16Fe_0.29) (Al_0.34Fe_3.54Mg_0.05)O₂₀(OH)₄Na_0.72 . On voit donc qu'il s'agit d'une argile dont la charge est principalement d'origine tétraédrique avec une charge structurale moyenne par rapport à la famille des smectites.

Après divers traitements de purification et de fractionnement en tailles, 4 fractions de tailles différentes sont obtenues, ce qui permet d'étudier de façon contrôlée l'influence de la taille des particules élémentaires sur le comportement colloïdal des nontronites. Les tailles des particules obtenues après fractionnement sont déterminées par microscopie électronique à transmission après dépôt sur grille de suspensions très diluées de chacune des fractions. Les particules élémentaires de nontronite sont en forme de lattes (figure 3).