Imogolite

Définition

Une imogolite est un minéral alumino-silicate hydraté néoformé en milieu acide à altération forte mais lixiviation modérée. L'imogolite étant un hydrogel naturel, il peut être utilisé pour l'immobilisation de composants biologiques.

Une imoglite :

Photo d'une imoglite naturelle.

Explications

L'allophane est un composant colloïdal important des sols dérivés de matériaux volcaniques récemment déposés. L'imogolite, lorsqu'elle est présente, est souvent associée à l'allophane, mais en plus petites quantités. Leur formation est favorisée cinétiquement lorsque les concentrations d'Al (aluminium) et de Si (silice) dissous sont comprises entre 0,1 et 4 mM.

L'imogolite est un minéral argileux nanotubulaire naturel qui a été découvert en 1962 dans un sol volcanique japonais par Yoshinaga et Aomine (1962). Toutes les premières études ont été réalisées sur des nanotubes naturels purifiés à partir d'échantillons de sol, et l'imogolite naturelle purifiée est encore utilisée même dans des publications récentes, notamment au Japon. Une recette pour synthétiser l'imogolite a été publiée en 1977. Elle explique que l'imogolite peut être obtenue à partir de l'hydrolyse d'un sel d'aluminium en présence de Si(OH)₄ après traitement thermique dans des conditions acides. Cet article fondateur a défini la base de la production d'imogolite synthétique. De nos jours, la plupart des publications sur l'imogolite ont utilisé une version synthétique de ces nanoparticules. La recette initialement proposée par ces auteurs est la plus souvent utilisée. Plusieurs voies de synthèse alternatives ont été proposées, et de nombreux progrès ont été réalisés pour optimiser le rendement et la pureté de l'imogolite obtenu. Le mécanisme de formation des nanotubes d'imogolite a également été étudié.

L'imogolite et les matériaux de type imogolite sont actuellement envisagés pour diverses applications industrielles, telles que la capture et la séparation des gaz, la catalyse ou l'assainissement des contaminants, pour n'en nommer que quelques-unes. Ceci est lié à la structure nanotubulaire particulière et aux propriétés physico-chimiques uniques de ce minéral argileux, comme un pore interne hautement hydrophile et une grande spécificité vis-à-vis de l'absorption des métaux. Ces dernières propriétés sont également des explications clés du rôle important joué par l'imogolite dans le sol (principalement volcanique), où il contrôle la rétention d'eau, la mobilité des matières organiques et l'absorption des métaux. Grâce aux progrès récents des méthodes de synthèse et de fonctionnalisation de surface, l'attention portée à l'imogolite s'est déplacée de la communauté des sciences du sol, qui était presque la seule intéressée par ces matériaux dans les années 1960 et 1970, vers les communautés des sciences des matériaux et de la chimie physique, qui considèrent l'imogolite comme modèle extrêmement pertinent pour diverses études.

En rapport avec "imogolite"

• allophane

  

  L'allophane est un constituant minéral alumino-silicaté de petite taille, inférieur au micron, des sols sur matériaux volcaniques, typiquement de la roche...

• lixiviation

  

  La lixiviation correspond au transport, dans la couverture pédologique et vers la profondeur et les aquifères, de substances dissoutes (nitrates, phosphates...

• minéral

  

  Un minéral est une substance naturelle, de composition chimique définie, normalement solide et inorganique, et qui présente une certaine structure...

• silicate

  

  En minéralogie, le silicate est un minéral cristallin (quelques fois amorphe) formé à partir du composé chimique élémentaire SiO₂.