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Ozokérite

L’ozokĂ©rite ou ozocĂ©rite (du grec ÎŒÎ¶Îż oze, puanteur, et Îșηρός kĂȘrĂłs, cire), autrefois appelĂ© earthwax (cire de terre) est une roche naturellement odorante et ayant la consistance d'une cire (en raison de sa teneur en Paraffine). Il existe de nombreux gisements dans le monde de cet « hydrocarbure naturel »[1]. Il s'agit d'une roche riche en carbone fossile constituĂ©e d'un mĂ©lange naturel de paraffines Ă  longue chaĂźne[2] et parfois classĂ© dans les huiles minĂ©rales[3].

Échantillon d'OzokĂ©rite (Noter l'apparence « vitrifiĂ©e Â» de la surface du minĂ©ral.
Autre échantillon d'Ozokérite (Muséum d'Histoire naturelle de Lille).

On nomme parfois aussi (mais improprement) ozocĂ©rite une « cire Â» extraite (par traitement physicochimique) de la lignine[4].

Origines

Échantillon d'ozokĂ©rite provenant du ComtĂ© de Wasatch, dans l'Utah.

Ce minĂ©ral a Ă©tĂ© dĂ©couvert dans au moins une trentaine de pays diffĂ©rents, notamment en Écosse, dans le Northumberland, au Pays de Galles et Ă  Ein-Humar (Jordanie) sur la partie orientale de la Mer Morte[2].

Bien que beaucoup de ressources aient dĂ©jĂ  Ă©tĂ© produites dans l'Utah, certains de ses gisements ont une importance particuliĂšre (ceux de l'Ăźle de Cheleken (devenue une pĂ©ninsule), prĂšs de Turkmenbashi, et quelques gisements situĂ©s dans l'Himalaya en Inde et dans l'Utah aux États-Unis[5] - [6] (ex. : mines de Soldier Summit[7]).

Les sources actuellement exploitées commercialement sont situées en Galicie, à Boryslav[8] - [9], Dzwiniacz et Starunia[10], mais ce minéral est aussi présent en d'autres lieux sur les deux grands versants des Carpates[11].

Les dépÎts ozokéritiques sont des veines minérales, supposées avoir comme origine une lente évaporation de pétrole dans des conditions ayant permis son oxydation et un dépÎt de paraffine dissoute dans les fissures ou crevasses auparavant occupées par le liquide.

L'ozokérite native présente diverses formes : d'une cire trÚs douce à une masse noire d'une dureté comparable à celle du gypse.

Propriétés chimiques

Ce minĂ©ral est supposĂ© souvent ou toujours plus ou moins liĂ© Ă  des huiles lourdes et des bitumes, dont il s'est sĂ©parĂ© par accumulation de paraffines de haut poids molĂ©culaire sous l'effet de la chaleur gĂ©othermique, puis d'une « prĂ©cipitation » lors de l'abaissement de la tempĂ©rature de la roche[2]. Il est chimiquement constituĂ© d'un mĂ©lange de divers hydrocarbures Ă  longues chaĂźnes (C22 Ă  C53 principalement), 85 Ă  87 % de son poids Ă©tant du carbone. Il peut ĂȘtre dĂ©pourvu de molĂ©cules aromatiques et cyclo-paraffiniques[2].

Il est soluble dans l'éther diéthylique, le pétrole, le benzÚne, l'essence de térébenthine, le chloroforme, le disulfure de carbone et d'autres solvants organiques.

Propriétés physiques

Sa densité varie 0,85 à 0,95 et son point de fusion de 58 à 100 °C.

L'ozokérite de Galicie a une couleur allant du jaune pùle au brun foncé, avec des reflets vert en raison d'un dichroïsme. Il fond généralement à 62 °C.

Exploitation miniĂšre

Au tout dĂ©but du XXe siĂšcle (en 1901), le seul gisement rĂ©putĂ© commercialement exploitable de « cire minĂ©rale » (ozocĂ©rite) d'Europe Ă©tait situĂ© en Pologne (Ă  Boryslav, en Galicie) ; ceux de la houillĂšre d'Urpeth, prĂšs de Newcastle, ou de Slanik (en Moldavie) Ă©taient dĂ©jĂ  connus, mais rĂ©putĂ©s de moindre intĂ©rĂȘt[12].

L'extraction industrielle d'ozokĂ©rite plus ou moins « pure » a commencĂ© en Galicie (Pologne) dans les annĂ©es 1880, mais ce minĂ©ral Ă©tait antĂ©rieurement exploitĂ© Ă  la main dans des mines appartenant au Boryslaw Actien Gesellschaft et Ă  la Banque de Galicie, qui ont pu ĂȘtre conduites jusqu'Ă  200 Ă  225 mĂštre de profondeur grĂące Ă  l'utilisation d'Ă©lectricitĂ© pour le transport de l'ozokĂ©rite, le pompage de dĂ©noyage des galeries, la ventilation, l'Ă©clairage, etc. Une fois arrivĂ© en surface, un tri manuel Ă©tait encore nĂ©cessaire.

Dans d'autre cas les stĂ©riles ont Ă©tĂ© sĂ©parĂ©es de la roche carbonĂ©e en faisant bouillir le tout dans de l'eau, dans de grandes cuves de cuivre oĂč la cire fondue remonte en surface.

Dans d'autres cas elle est fondue sans eau et les impuretĂ©s en sont Ă©liminĂ©es par « Ă©crĂ©mage », la cire pouvant ensuite ĂȘtre moulĂ©e avant d'ĂȘtre mise sur le marchĂ©.

Les mines d'ozokérite ont peu à peu fermé à partir des années 1940 en raison de la concurrence des cires de paraffine synthétisées à partir du pétrole. Cependant son point de fusion plus élevé que celui de la plupart des cires de pétrole le favorise encore pour certaines applications (isolants électriques, bougies, additif pour la fabrication de mouchoirs en papier extra-doux).

Traitement industriel

L'ozokĂ©rite peut encore ĂȘtre affinĂ©e par un premier traitement Ă  l'acide sulfurique puis au charbon de bois pour produire une cire plus pure dite cĂ©rĂ©sine (ou cĂ©rasine). Cette cĂ©rĂ©sine ou mĂȘme l'ozokĂ©rite pure a un point de fusion de 16 Ă  26 °C qui en a fait un adultĂ©rant courant (lĂ©gal et brevetĂ©[13] ou illĂ©gal) de cires mises sur le marchĂ©, alors gĂ©nĂ©ralement artificiellement colorĂ©e pour ressembler Ă  une cire normale.

La distillation d'ozokérite dans un flux de vapeur surchauffée permet de produire un matériau proche de la paraffine obtenue à partir de pétrole ou d'huile de schiste, mais avec un point de fusion plus bas.

Utilisations

Son point de fusion plus haut que celui de la cire lui donne une grande valeur pour les usages (ex. : bougies, ou stabilisateur de produits explosifs tel que le TNT[14]) faits dans des climats chauds). Il a été proposé et/ou trÚs utilisé comme composant dans plusieurs produits cosmétiques[15] pour les cheveux ou la peau[16] (exemple : stick antitranspiration[17], produits cosmétiques pour les lÚvres[18] - [19], produit à blanchir la peau, à base d'hydroquinone[20], crÚmes solaires[21], stick de répulsif pour insecte[22]).

Il a été utilisé (et l'est encore ?) comme additif alimentaire, au Japon par exemple[23].

On en tire aussi des huiles légÚres de distillation et un produit ressemblant à de la vaseline.

Le rĂ©sidu des alambics est une substance cireuse noire et dure qui, en mĂ©lange avec du latex (naturel) a Ă©tĂ© utilisĂ© sous le nom d'okonite comme isolant Ă©lectrique. Ce mĂȘme rĂ©sidu a aussi Ă©tĂ© utilisĂ© pour produire un matĂ©riau permettant d'obtenir une surface polie sous les talons et semelles de chaussures. L'ozokĂ©rite pure a aussi Ă©tĂ© utilisĂ©e comme isolant de fil Ă©lectrique au XIXe siĂšcle (en remplacement de la paraffine pour impermĂ©abiliser le fil de soie ou le tissu qui entourait le fil Ă©lectrique[24].

Fossiles et intĂ©rĂȘt palĂ©ontologique

Comme dans d'autres roches fossiles non liquides (telles que la tourbe, certains schistes et divers types de charbon) ce minĂ©ral peut renfermer des fossiles, parfois en quelque sorte momifiĂ©s[25] ou selon JC Gall « confits » dans une roche liquide qui s'est peu Ă  peu transformĂ©e en un minĂ©ral cireux impermĂ©able)[26]. On a pu y trouver des fossiles de grande taille dont par exemple deux rhinocĂ©ros laineux dans les ozocĂ©rites de Starunia (anciennement Pologne)[27] de mĂȘme que des insectes de divers ordres, dont celui des colĂ©optĂšres, parfaitement prĂ©servĂ©s[28].

Biodégradation ?

Une étude publiée en 1962 par deux microbiologistes fait état de la découverte d'un champignon du genre Candida trouvé sur de la roche carbonée provenant de veines d'ozokérite[29].

Notes et références

  1. (en) Ladoo, R. B. (1920). Natural hydrocarbons; Gilsonite, Elaterite, Wurtzilite, Grahamite, Ozokerite, and others (No. BM-RI-2121). Bureau of Mines, Washington, DC (USA).
  2. (en) Nissenbaum, A., & Aizenshtat, Z. (1975). Geochemical studies on ozokerite from the Dead Sea area. Chemical Geology, 16(2), 121-127 (résumé).
  3. Delehaye, H. (1911). Huiles minérales: pétroles, benzols, brais, paraffines, vaselines, ozokérite. Librairie Polytechnique Ch. Béranger.
  4. Lecomte, J. (2009). Les cires végétales: sources et applications. Oléagineux, Corps Gras, Lipides, 16(4), 262-266.
  5. (en) Maguire, D. (1900). The hydrocarbons of eastern Utah, with special reference to the deposits of ozokerite, gilsonite, and elaterite.
  6. Taff, J. A., & Smith, C. D. (1906). Ozokerite deposits in Utah: US Geol. Survey Bull, 285.
  7. (en) Merrow, J. (1957). Ozokerite at Soldier Summit, Utah (résumé).
  8. (en) RadwaƄski, A. B. (2009). The oil and ozokerite mine in Boryslav and historical monuments of petroleum and salt industries in the vicinity of Boryslav (Ukrainian Fore-Carpathian region). Geoturystyka, 35-44 (http://yadda.icm.edu.pl/baztech/element/bwmeta1.element.baztech-article-AGHM-0034-0024 rĂ©sumĂ©]).
  9. RadwaƄski, A. B. (2009). The oil and ozokerite mine in Boryslav and historical monuments of petroleum and salt industries in its vicinity (Fore-Carpathian region, Ukraine). Geoturystyka, This volume.
  10. (en) Adamenko, O. M., Kryzhanivsky, Y. I., Vekeryk, V. I., Stelmakh, O. R., Mishchenko, L. V., Zorina, N. O., ... & Ambrozyak, M. V. (2005). A concept of an in ternational “Ice-Age Geopark” as an ecological–tourist center in Starunia for mer ozokerite mine, fore-Carpathian region, Ukraine. Polish and Ukrainian geological studies (2004–2005) at Starunia–the area of discover ies of woolly rhi noceroses. Polish Geological Institute and Society of Research on Environmental Changes “Geosphere”, Warszawa–Kraków, 205-210.
  11. Ex : Siemiradski TVA () New Deposit of Ozokerite at Polanica in the Galician Carpathian Mountains. Petroleum, 9, 301-3.
  12. Cadoux G (1909). Journal de la société statistique de Paris.
  13. Chimie RP Fascicule de Brevet européen, Bulletin 1996/36 (voir p 10/22 du document PDF).
  14. Aubert, S. A. (1987). Desensitized explosive composition ; U.S. Patent No. 4,705,582. Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office.
  15. Leon-Pekarek, D. (1982). Hair makeup products ; U.S. Patent No. 4,336,246. Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office (résumé et texte.
  16. Calvo, L. C. (1980).Cosmetic emulsion compositions having skin moisturizing properties ; U.S. Patent No. 4,216,201. Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office (lien).
  17. Elsnau, W. H. (1977). U.S. Patent No. 4,049,792. Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office.
  18. Lieberman, G., & Murphy, J. H. (1976) Lipstick containing microencapsulated oils ; U.S. Patent N° 3,947,571. Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office.
  19. Baker, C. G., & Berg, R. D. (1992). U.S. Patent N° 5,093,111. Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office.
  20. Calvo, L. C., Hasher, S. J., & Obernier, I. C. (1984).Skin bleaching stick containing hydroquinone U.S. Patent No. 4,466,955. Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office.
  21. Jacquet, B., & Lang, G. (1978). Anti-solar composition ; U.S. Patent No. 4,098,882. Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office.
  22. Wassell, H. E. (1958). Insect repellent sticks U.S. Patent No. 2,819,995. Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office.
  23. Tada, A., Sugimoto, N., Furusho, N., Ishizuki, K., Sato, K., Yamazaki, T., & Tanamoto, K. (2009). Investigation of constituents in ozokerite, a natural food additive. Jpn. J. Food Chem. Safety, 16, 2 (résumé).
  24. Bouty, E. (1889). J.-E. FLEMING.—A design for a standard of electrical resistance (Projet d'Ă©talon de rĂ©sistance Ă©lectrique); Philosophical Magazine, 5e sĂ©rie, t. XXVII, p. 2I; 1889. J. Phys. Theor. Appl., 8(1), 617-617.
  25. VercoutĂšre, C., GuĂ©rin, C., CrĂ©pin, L., Richardin, P., Gandolfo, N., Vincent, J., ... & Vialet, A. (2013). Étude pluridisciplinaire du squelette de rhinocĂ©ros laineux, Coelodonta antiquitatis (Blumenbach, 1799), de l’Institut de palĂ©ontologie humaine (Paris, France). L'Anthropologie, 117(1), 1-47.
  26. Gall JC (2006). Les gisements fossilifÚres. In Annales de paléontologie (Vol. 92, No. 2, pp. 79-90), juin 2006. Elsevier Masson.
  27. Fortelius, M., 1983. The morphology and paleobiological significance of the horns of Coelodonta antiquitatis (Mammalia, Rhinocerotidae). Journal of Vertebrate Paleontology 3 (2), 125 – 135
  28. Late Cenozoic Fossil Coleoptera: Evolution, Biogeography, and Ecology G. R. Coope, 1979, Annual Review of Ecology and Systematics, Vol. 10: 247-267, citĂ© dans "L'Ă©quilibre ponctuĂ©", S. J. Gould, Éd. Gallimard, 2012, pp. 68-69
  29. (ru) L. D. Shturm, E. P. Rozanova, A study of fungi of the candida genus, developing on hydrocarbons, isolated from ozokerite beds, Mikrobiologiia, 1963, vol. 32, pp.1013-1019. PMID 14137782.

Bibliographie

  • Chisholm, Hugh, ed. (1911). EncyclopĂŠdia Britannica (11th ed.). Cambridge University Press (article aujourd'hui tombĂ© dans le domaine public).
  • Dorion, C. J. (1893). Exploitation des mines: cours de l'École centrale des Arts et Manufactures. Librairie polytechnique, Baudry et cie
  • Gosling, E. B. (1894). A Treatise on Ozokerite. Columbia School of Mines Quarterly, 16, 41.
  • Hermann, F. (1950). Les richesses minĂ©rales du monde. Payot.
  • Jehlička, J., Edwards, H. G., & Villar, S. E. J. (2007). Raman spectroscopy of natural accumulated paraffins from rocks: evenkite, ozokerite and hatchetine. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 68(4), 1143-1148 (rĂ©sumĂ©).
  • Koss AS (1920) Determination of Paraffin Wax in Ozokerite. Prezemysl Chem, 4, 74-6.
  • MusĂ©um national d'histoire naturelle (France) (1900) Collection de minĂ©ralogie du MusĂ©um d'histoire naturelle: Guide du visiteur. Laboratoire de minĂ©ralogie.
  • Fleig FA. (2005). Oil Empire: Visions of Prosperity in Austrian Galicia (Harvard Historical Studies). Harvard University Press. (ISBN 0-674-01887-7). p98.
  • Fuchs E & de Launay L (1893) TraitĂ© des gĂźtes minĂ©raux et mĂ©tallifĂšres, recherches, Ă©tude et conditions d'exploitation des minĂ©raaux utiles, description des principales connues, usages et statistique des mĂ©taux. Cours de gĂ©ologie appliquĂ©e de l'École supĂ©rieure des mines (Vol. 1). Librairie polytechnique, Baudry et cie.
  • Macadam WI (1879) On the chemical composition of a nodule of ozokerite found at Kinghornness. Transactions of the Edinburgh Geological Society, 3(2), 272-276.
  • Mutimer, M. N., Riffkin, C., Hill, J. A., & Cyr, G. N. (1956). Modern ointment base technology I. Properties of hydrocarbon gels. Journal of the American Pharmaceutical Association, 45(2), 101-105.
  • Reid, W. K. (1966) Use of High Resolution Mass Spectrometry in the Study of Petroleum Waxes, Microcrystalline Waxes, and Ozokerite. Analytical Chemistry, 38(3), 445-449 (rĂ©sumĂ©).
  • Marschner RF & Winters JC (1976) Differences among ozokerites. Romania, 93, 6.

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