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Que se passe t'il lorsque l'on cuit de l'argile ?




  1. #1
    jlmforums

    Que se passe t'il lorsque l'on cuit de l'argile ?

    Bonjour,
    Une question qui me vient car l'argile utilisée en modelage se recycle même sèche (on peut, par trempage la ramener à l'état d'argile).... Mais une fois cuite je n'ai pas vu de moyen de la ramener à son état d'origine....
    Que se passe t'il ?
    Merci

    -----


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  3. #2
    moco

    Re : Que se passe t'il lorsque l'on cuit de l'argile ?

    Bonsoir,
    L'argile contient de nombreuses molécules qui se caractérisent toutes par l'existence d'un pont fait d'un atome d'oxygène inclus dans un groupe Si-O-H qui existe quelque part, peu importe. Le reste de la molécule est connu ou inconnu. Peu importe. Quand on cuit une telle argile, le dit groupe Si-O-H réagit avec une autre groupe présent sur une autre molécule voisine. L'une des liaisons O-H se casse dans l'un de ces groupes. L'autre groupe subit aussi une coupure, mais entre Si et O, ce qui libère OH. Cela permet aux atomes H et OH ainsi libérés de se combiner en une molécule d'eau qui s'évader sous forme de vapeur. Il reste deux restes de molécules à base de silicium. Ils se réunissent et forment une nouveau pont Si-O-Si qui joint ce qui reste des deux molécules initiales. Cette liaison Si-O-Si est très solide et elle assurera la solidité de la terre cuite.

  4. #3
    Tawahi-Kiwi

    Re : Que se passe t'il lorsque l'on cuit de l'argile ?

    Salut et bienvenue sur les forums Futura-Sciences,

    Pour completer la reponse de moco, si on prend une argile classique comme la montmorillonite: (Na,Ca)0.33(Al,Mg)2(Si4O10)(OH)2·nH2O, la diminution de 'n' dans "·nH2O" est le sechage de l'argile. n peut augmenter ou diminuer, ce sont des molecules d'eau relativement libres coincees (a l'echelle moleculaire) entre les feuillets d'argile.

    La cuisson dehydrate completement ces H2O, et c'est le (Si4O10)(OH)2 qui commence a reagir en perdant les OH. Ce phenomene la est irreversible contrairement aux H2O

    T-K
    Dernière modification par Tawahi-Kiwi ; 16/03/2019 à 16h56.
    If you open your mind too much, your brain will fall out (T.Minchin)


  5. #4
    jlmforums

    Re : Que se passe t'il lorsque l'on cuit de l'argile ?

    Ok merci, donc il n'existe pas de moyen pour casser la liaison Si-O-Si et la faire réagir ? Par exemple avec une base ?
    Merci

  6. #5
    moco

    Re : Que se passe t'il lorsque l'on cuit de l'argile ?

    Bonsoir,
    La liaison Si-O-Si ne se laisse pas hydrolyser à des températures inférieures à 100°C. Pour obtenir cette réaction, et casser les liaisons Si-O-Si, il faut traiter la silice (ou l'argile) avec de la soude NoOH fondue, donc à plus de 300°C. Et encore ! La réaction est lente. Mais on parvient ensuite à dissoudre le tout dans de l'eau sous pression. On obtient ce qu'on appelle parfois du verre liquide, qui est une solution colloïdale très visqueuse contenant du silicate de sodium, de formule approximativement égale à Na2SiO3, ou Na3SiO4H. Et elle contient aussi de l'aluminate de sodium, de formule approximativement égale à NaAlO2 ou Na3AlO3. Et bien sûr on y trouve aussi un peu des hydroxydes Ca(OH)2 et Mg(OH)2, qui sont peu solubles, et qui restent en suspension dans la solution, à cause de sa forte viscosité, qui fait qu'elle a une consistance semblable à du miel.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    ecolami

    Re : Que se passe t'il lorsque l'on cuit de l'argile ?

    Bonjour,
    3 questions:
    1°Existe-t-il des terres qui ne contiennent pas d'argile ou plus précisément qui ne comportent aucun groupe Si-OH? Si oui est-ce qu'un ajout contrôlé d'acide pour retire quelques ions métalliques suffirait pour en faire une terre à poteries?
    2° il existe un procédé pour durcir les sols ou construire en terre qui consiste a mélanger de la chaux avec de la terre. Dans ce cas le durcissement doit-il être attribue a une réaction acide base entre les Si-OH et Ca(OH)2 pour former une liaison ionisée Si-O-Ca-O-SI ?
    3° Par curiosite est-ce qu'en chauffant sous vide de la terre a poterie on la durcirait a une température bien moindre?
    Dernière modification par ecolami ; 17/03/2019 à 11h16.

  9. #7
    moco

    Re : Que se passe t'il lorsque l'on cuit de l'argile ?

    Bonjour,
    Je vais répondre à ces questions dans l'ordre.
    Bonjour
    1. Le silicium et l'oxygène sont les deux éléments les plus abondants sur la Terre: cela m'étonnerait beaucoup qu'on puisse trouver quelque part un échantillon de terre qui ne contiendrait pas de groupes Si-O-H. Je veux bien que le calcaire ne contient pas de groupe Si-O-H, et que le calcaire est très abondant. Mais la matière dont il est formé n'est pas une "terre" mais c'est plutôt une "chaux". On peut peut-être façonner des poteries avec de la chaux, comme on le fait avec de l'argile. Mais cela ne durcit pas par cuisson.
    2. Quand on mélange de la chaux avec de l'argile, et qu'on chauffe à plus de 1000°C, on obtient du clinker en grains, qui pulvérisé donne du ciment, et ce ciment contient des ions Ca2+ et SiO32-. Il y a encore d'autres espèces, à base d'aluminium et de fer, car l'argile est un silicate d'aluminium impur. Mais il n'y a pas de groupes Si-O-H dans le clinker et le ciment brut. Par contre si on mélange ce ciment brut à de l'eau, il se passe le même phénomène que dans la cuisson de la terre cuite : les atomes Si cherchent absolument à reformer des liaisons Si-O-Si. Cela se fait pas perte d'ion O2- à partir des ions SiO32-. Ces ions O2- réagissent avec l'eau pour former des ions OH-. Mais le résultat c'est que, à la fin, les atomes Si sont reliés les uns aux autres par des ponts Si-O-Si. On peut prouver cette formation par spectroscopie NMR au Silicium-29.
    3. Je n'ai pas la moindre idée sur ce qu'il se passerait si on chauffait de la poterie sou vide. J'ai presque peur que l'eau en s'évaporant avant d'atteindre la température de cuisson créerait des vides et des bulles énormes qui transformerait la poterie en une mousse très volumineuse.

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  11. #8
    Tawahi-Kiwi

    Re : Que se passe t'il lorsque l'on cuit de l'argile ?

    cela m'étonnerait beaucoup qu'on puisse trouver quelque part un échantillon de terre qui ne contiendrait pas de groupes Si-O-H.
    'terre' est un mot tres vague qui couvre de nombreux sols qui ne contiennent pas de Si-O-H; les sols 100% organiques, les sols gypseux, calcaires, ferrallitiques..., je vois mal tout ces sols etre susceptibles de faire de bonnes poteries (la chaux et le platre peuvent se modeler, mais de la a faire des poteries decentes....)


    3. Je n'ai pas la moindre idée sur ce qu'il se passerait si on chauffait de la poterie sou vide. J'ai presque peur que l'eau en s'évaporant avant d'atteindre la température de cuisson créerait des vides et des bulles énormes qui transformerait la poterie en une mousse très volumineuse.
    J'avais l'habitude de secher des argiles dans une etuve a un demi bar et ~150ºC, autant la kaolinite se comportait honnetement, autant les smectites s'ecaillait tres rapidement...et formait plus de la poussiere... donc la cuisson sous un vrai vide, possible que ce soit en effet un desastre

    T-K
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