Amélioration des propriétés d'adsorption de l'argile par activation

تحسين خصائص امتصاص الطين عن طريق التنشيط

Jasim H. Hassen

Collège de pharmacie, Université d'Anbar

دكتوراه في الكيمياء التحليلية

رئيس فرع الكيمياء الصيدلانية 

Les minéraux argileux sont courants dans les schistes et les roches, et ils font partie des matériaux les plus importants à la surface de la planète. L'altération des roches ou la cristallisation des solutions de silicates et d'aluminates peuvent les produire. Les minéraux argileux sont constitués de réseaux bidimensionnels de tétraèdres silice-oxygène et d'octaèdres aluminium- ou magnésium-oxygène-hydroxyde.

L'activation de l'argile est le processus de soumission de l'argile à un traitement chimique ou thermique ou à un broyage afin d'améliorer ses capacités d'adsorption. Le carbonate de sodium ou des acides forts comme l'acide sulfurique sont couramment utilisés dans l'activation chimique.

L'activation acide des minéraux argileux est sans aucun doute l'un des processus les plus efficaces pour produire des matériaux actifs pour l'adsorption et la catalyse.

L'argile peut être activée par traitement avec différents types d'acides comme HCl, H₂SO₄, H₃PO₄. Après traitement avec un composé spécifique, le mélange argile-composé est agité pendant 24 heures, puis la boue est vidée dans un entonnoir de Büchner pour obtenir l'échantillon d'argile. L'échantillon d'argile est ensuite lavé plusieurs fois avec de l'eau distillée jusqu'à obtenir un pH neutre et séché à 110 ^oC pendant 10 heures.     

Le traitement acide des argiles modifie la structure de l'argile en formant de nouveaux pores, entraînant une augmentation de l'acidité de surface en raison de la substitution de cations tels que A³⁺, Fe³⁺, et Ca²⁺ par H⁺. L'argile activée par acide est presque saturée en H⁺ et possède une nature acide élevée pour les raisons énoncées ci-dessus. L'argile peut être activée avec n'importe quel acide minéral, mais les acides chlorhydrique et sulfurique sont les plus populaires.

Les argiles peuvent être activées par traitement thermique par cuisson à différentes températures.

Les argiles peuvent également être activées par un processus de broyage. La broyabilité de tout matériau peut être résumée comme une augmentation de la surface spécifique par unité d'énergie de broyage appliquée. En fonction de la distribution de taille de particules souhaitée, le processus de broyage peut être catégorisé en broyage grossier, intermédiaire et fin. Le processus de broyage est fortement influencé par les qualités mécaniques du matériau traité, telles que la dureté, la ténacité, l'élasticité et la plasticité, ainsi que par le régime de traitement, les phénomènes d'interaction et les variables environnementales. L'activation mécanochimique est un type de broyage qui vise à provoquer des changements structurels, une amorphisation, et ainsi augmenter la réactivité chimique du matériau traité en plus de réduire la distribution de taille des particules. La méthode est largement utilisée dans l'industrie minière, la transformation alimentaire, et la production de produits pharmaceutiques et de produits chimiques. Parce qu'elle élimine l'utilisation de produits chimiques et de températures élevées, elle est considérée comme un processus bénéfique pour l'environnement.