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Thénardite

La thénardite est l'espèce minérale cristalline sulfate de sodium anhydre, de formule Na2SO4, dont la maille élémentaire appartient au système cristallin orthorhombique[4]. Ce minéral abondant peut se former en cristaux de 20 cm[5]. Ses beaux cristaux incolores ou blancs sont prismatiques, souvent en bipyramides rhombiques, et avec des macles fréquentes, parfois en tablettes mais la plupart des cristaux observables, agencés en tablettes, sont très petits et inesthétiques, formant des encroûtements pulvérulents ou des amas granulaires.

Thénardite[1]
Catégorie VII : sulfates, sélénates, tellurates, chromates, molybdates, tungstates[2]
Image illustrative de l’article Thénardite
association jumelée pseudo-cruciforme, protégée par un film de gomme-laque, thénardite provenant du lac Soda, lac salé alcalin de la Plaine de Carrizo, Californie.
Général
Classe de Strunz
7.AC.25
Classe de Dana
28.2.3.1
Formule chimique Na2O4S Na2SO4
Identification
Masse formulaire[3] 142,042 ± 0,006 uma
Na 32,37 %, O 45,06 %, S 22,58 %,
Couleur incolore, blanc grisâtre, gris blanc, jaunâtre, brunâtre, rougeâtre, gris jaunâtre, jaune brunâtre
Classe cristalline et groupe d'espace Dipyramidale ;
classe de symétrie 2/m 2/m 2/m
Holoédrie orthorhombique
F ddd
Système cristallin orthorhombique
Réseau de Bravais Faces centrées F
Macle fréquente, commune sur {110} en formant des groupes cruciformes, parfois sur {011}, macles papillons similaires à celles du gypse
Clivage Parfait sur {010} ; Pauvre sur {101}
Cassure irrégulière; rugueuse, quelconque et inégale
Habitus cristaux en prismes bipyramidaux, tabulaires ou prismatiques, souvent maclés, mais aussi agrégat en croûte, efflorescence, encroûtement, enduit, assemblage pulvérulent
Échelle de Mohs 2,5 à 3
Trait blanc
Éclat vitreux à gras; résineux; nacré
Propriétés optiques
Indice de réfraction α=1.471,
β=1.477,
γ=1.484 (polyaxe)
Biréfringence Biaxial (+) ; 0,0130
Fluorescence ultraviolet blanchâtre sous U.V. courts, jaune à jaune vert sous U.V. longs, luminescence blanche jaunâtre, jaune, brun-jaune, également phosphorescence
Transparence transparent à translucide
Propriétés chimiques
Densité 2,7 (2,698 selon le Perry's chemical engineer Handbook), parfois 2,68 ou 2,67 voire 2,66
Température de fusion sous autre forme allotropique 884 °C
Solubilité soluble dans l'eau, environ 5 g à 0 °C, mais 42,5 g à 100 °C dans 100 g d'H2O pure, soluble dans le glycérol, insoluble dans l'alcool 5 %
Comportement chimique Transition vers forme cristalline à maille monoclinique à partir de 100 °C (assurée vers 160-185 °C), transition vers maille hexagonale vers 241 °C (assurée vers 500 °C)
Propriétés physiques
Magnétisme aucun
Radioactivité aucune
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Caractéristique le plus souvent des milieux d'évaporites, par exemple des anciens lac salés des milieux désertiques ou semi-arides, la thénardite forme une roche massive et fragile, de densité 2,67 et dévoilant ses cristaux de couleur terreuse, grisâtre, souvent à reflets jaunâtres, brunâtres, rougeâtres. La roche, par sa teneur ou ses traces de sel gemme ou halite, a un goût faiblement salé.

Inventeur et étymologie

Décrite en 1826 par le minéralogiste cubain José Luis Casaseca[6]qui l'a dédié au chimiste français Louis Jacques Thénard (1777-1857).

Topotype

Gitologie

Elle se rencontre le plus souvent sous forme massive dans les milieux de formations arides des évaporites, typiques des lacs salés en climat aride, associée à la mirabilite et au gypse, à la glaubérite et à l'epsomite, à la halite, au natron, aux divers borates. Elle est ainsi présente dans les régions arides du Pérou, du Chili, mais aussi de l'Asie continentale.

Elle provient aussi de la sublimation des fumerolles, formant des croûtes entourant autrefois le passage des fumerolles gazeuses, par exemple dans la région du Vésuve. Les dégagements de vapeurs volcaniques sont aussi une source. Elle est aussi présente dans les cavernes volcaniques de l’Etna (en Italie). Les passages de laves ou de leurs fluides de dégazage laissent parfois des enduits après refroidissement.

Comme formation secondaire, on la trouve aussi sous forme d’efflorescences ou de croûtes poussiéreuses dans les vieilles mines et les grottes sèches, qui contiennent des roches sulfatées.

Minéraux associés

Cristallographie
  • Paramètres de la maille conventionnelle : = 9,75 Å, = 12,29 Å, = 5,85 Å ; Z = 8 ; V = 700,99 Å3
  • Densité calculée = 2,69 g cm−3

Cristallochimie et propriétés chimiques

Les blocs de thénardite tendent à absorber l'humidité ambiante pour se muer en mirabilite, Na2SO4·10H2O. Une couche blanche de sulfate de sodium hydraté apparaît dans tous les cas de présence d'humidité atmosphérique. À l'inverse, la thénardite provient de la déshydratation des dépôts de mirabilite, comme c'est le cas en mer Caspienne.

Soluble dans l'eau, la thénardite ou sulfate de sodium précipite d'abord en mirabilite, mais dès que la température dans les solutions sursaturées dépasse 32,5 °C, le précipité obtenu est de nouveau de la thénardite.

Les échantillons, sensibles à l'air humide, doivent être conservés en milieu hermétique. La thénardite colore la flamme en jaune orange, caractéristique des ions sodium.

La thénardite se distingue, par exemple de l'epsomite, de la mirabilite ou du gypse, par ses propriétés chimiques propres et ses spectres d'absorption spécifiques ou de diffraction RX en poudre.

Synonymie
  • Pyrotechnite (Scacchi 1855) [7]

Gisements remarquables ou abondants
  • Algérie
Bilna (Sahara algérien) pour ses gros cristaux associés à la glaubérite et au gypse[8].
  • Canada
Carrière Francon, Montréal, Québec[9]
  • Chili
Salar de San Sebastian
Salar de Pintados, près de La Guaica, Tarapaca
Aguas Blancas, près de Copiapó, province d'Antofagasta [10]
  • Chine
dépôt potassique du bassin “Q” dans la plaine du Jianghan, province du Hubei
  • Égypte
lacs Natron, au nord-ouest du Caire
  • France
Avion, Pas-de-Calais, Nord-Pas-de-Calais (néoformation) [11]
fumerolles secondaires de Martinique (Antilles)
  • Italie
Fumerolles du Vésuve
Contrée de l'Etna
  • Namibie
Etosha Pan
  • Pérou
  • Russie et anciens pays d'URSS
thénardite associée à la mirabilite en lentilles dans les dépôts argileux et/ou sableux, de la région transcaspienne,
  • USA
échantillons de collections renommés, lac Soda et lac Searles, Californie, USA
Camp Verde, comté de Yavapai, Arizona
cratère du Kilauea, Mauna Loa volcano, Hawaï

Usages
  • Industrie du verre :

La composition en pourcentage massique correspond à 43,70 % Na2O et 56,30 % SO3. Il existe parfois de faibles pourcentages de K2O qui s'expliquent par des impuretés mécaniques

  • Industrie chimique : soude

Notes et références
  1. Canadian Mineralogist, volume 013, pp. 181(1975)
  2. La classification des minéraux choisie est celle de Strunz, à l'exception des polymorphes de la silice, qui sont classés parmi les silicates.
  3. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  4. L'analyse chimique donne en masse 43,7 % Na2O et 56,3 SO3
  5. The Handbook of Mineralogy Volume IV, 2000 Mineralogical Society of America by Kenneth W. Bladh, Richard A. Bideaux, Elizabeth Anthony-Morton and Barbara G. Nichols
  6. Casaseca J.L., (1826), Annales de chimie et de physique, Paris: 32, 308.
  7. Scacchi (1855) Mem. Incend. Vesuvius, Naples
  8. Un échantillon de l'école nationale supérieure des mines, in Henri-Jean Schubnel, avec Jean-François Pollin, Jacques Skrok, Larousse des Minéraux sous la coordination de Gérard Germain, Librairie Larousse, Paris, 1981, 364 pages. (ISBN 2-03-518201-8)
  9. Mineralogical Record (2006): 37: 5-60.
  10. (en) Charles Palache, Harry Berman et Clifford Frondel, The System of Mineralogy of James Dwight Dana and Edward Salisbury Dana, Yale University 1837–1892, vol. II : Halides, Nitrates, Borates, Carbonates, Sulfates, Phosphates, Arsenates, Tungstates, Molybdates, etc., New York (NY), John Wiley & Sons, , 7e éd., 1124 p., p. 406
  11. Naze-Nancy Masalehdani, M., Mees, F., Dubois, M., Coquinot, Y., Potdevin, J.-L., Fialin, M. & Blanc-Valleron, M.-M. (2009): Condensate minerals from a burning coal-waste heap in Avion, Northern France. Can. Mineral. 47, 573-591.

Voir aussi

Bibliographie
  • Guy Tamain, « Thénardite », Encyclopædia Universalis, 2001.en ligne

Liens externes
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