Qu’est-ce que le silicate d’aluminium ?
Le silicate d’aluminium est un terme générique désignant un mélange d’oxyde d’aluminium, de dioxyde de silicium et d’eau.
On le trouve dans diverses compositions et il est abondant dans la nature. La forme la plus abondante, la siliconite, a pour formule chimique Al2SiO5. Le terme silicate d’aluminium est parfois utilisé pour désigner la siliconite seule. La calcite est une substance orthorhombique blanche à température ambiante et insoluble dans l’eau. Elle est résistante aux acides et aux bases et ne s’érode pas.
Les silicates d’aluminium naturels comprennent un type appelé pierre de nacre, dont la composition diffère de celle de la siliconite. Il existe également des silicates d’aluminium synthétisés artificiellement, de compositions diverses.
Utilisations du silicate d’aluminium
Outre son utilisation comme matière première pour les céramiques et les peintures, le silicate d’aluminium synthétique est également utilisé en médecine.
En tant que produit pharmaceutique, le silicate d’aluminium synthétique est souvent utilisé comme médicament pour réduire les inflammations de l’estomac et des intestins. Le silicate d’aluminium tend à être réservé aux patients souffrant d’insuffisance rénale, car une administration à long terme peut entraîner l’apparition d’effets secondaires tels que des calculs rénaux.
Les fibres de silicate d’aluminium attirent également l’attention en tant que fibres présentant une faible conductivité thermique et une excellente stabilité thermique et chimique.
Propriétés du silicate d’aluminium
Le silicate d’aluminium est généralement un solide blanc inodore. Sous sa forme minérale naturelle, il est considéré comme sûr et non toxique.
Toutefois, une exposition prolongée à la poussière de silicate d’aluminium peut provoquer des problèmes respiratoires tels que la silicose. La silicose est une maladie pulmonaire qui entraîne une cicatrisation des tissus pulmonaires et une réduction de la fonction pulmonaire, et qui peut également augmenter le risque de cancer du poumon.
Certaines formes de silicate d’aluminium, telles que les formes synthétiques comme la zéolithe, peuvent être altérées chimiquement et présenter un risque important pour la santé humaine.
Lors de la manipulation du silicate d’aluminium, il est important d’utiliser des équipements de protection individuelle appropriés, tels que des masques, afin d’éviter toute exposition.
Types de silicate d’aluminium
Le silicate d’aluminium se présente sous la forme d’un certain nombre de minéraux et de composés qui diffèrent par leur composition et leur structure. Les types courants de silicate d’aluminium sont les suivants
1. Kaolinite
Minéral argileux que l’on trouve couramment dans les sols et qui est utilisé dans la fabrication de poteries, de papier et d’autres matériaux.
2. Andalousite (pierre colonnaire rouge)
Minéral qui cristallise à des pressions inférieures à celles du disthène et à des températures inférieures à celles de la sillimanite. Le système cristallin est orthorhombique.
3. Disthène (cyanite)
Minéral dont la composition est similaire à celle de l’andalousite, parfois utilisé dans les ornements. Le système cristallin est triclinique.
4. Sillimanite
Le système cristallin est orthorhombique. Elle a la même composition que le disthène et l’andalousite, mais une structure cristalline différente.
5. Zéolithe
Silicate d’aluminium synthétique très poreux utilisé comme catalyseur, adsorbant et échangeur d’ions.
6. Mica
Groupe de minéraux ayant une excellente résistance à la chaleur et des propriétés isolantes, souvent utilisés dans les cosmétiques, l’isolation et l’électronique.
7. Feldspath
Groupe de minéraux couramment utilisé dans la fabrication de céramiques et de verre en raison de son faible point de fusion et de sa capacité à réduire la dilatation thermique.
Il existe de nombreux autres types de minéraux et de composés de silicate d’aluminium, chacun ayant ses propres propriétés et utilisations.
Structure des silicates d’aluminium
Les composés de silicate d’aluminium consistent généralement en un réseau tridimensionnel d’octaèdres composés d’un atome d’aluminium et de six atomes d’oxygène, et de tétraèdres composés d’un atome de silicium et de quatre atomes d’oxygène. En fonction de la composition chimique et de la morphologie de la structure du réseau, les propriétés sont variées.
La structure du réseau dépend du type de silicate d’aluminium. Par exemple, dans le minéral kaolinite, les tétraèdres de silicium sont disposés en couches, avec des octaèdres d’aluminium entre les couches. En revanche, dans les zéolithes, la structure est une série infinie de structures tétraédriques SiO4 ou AlO4.