ETUDE ET ELUCIDATION DES DIMENSIONS FRACTALES DANS LES ARGILES.

Abstract

Afin d'étudier la relation entre les propriétés structurales et texturales avec l'hétérogénéité géométrique desargiles, caractérisée par la dimension fractale de surface (DS). Nous avons utilisé quatre argiles cationiques différentes; à savoir Kaolin de Hamam Dbagh(A), Kaolin de la région de Bordj Bou Arreridj (B) , Montmorillonite de Maghnia (Mt) Montmorillonite sodique (Mt- Na) préparé à partir de la montmorillonite brute et trois argiles anioniques synthétiques différentes, ZnAlCO3, MgAlCO3 avec un rapport molaire égal à trois (R = 3) et NiAlCO3 avec des rapports molaires différents (R = 2, R = 3 et R = 4). Ce paramètre DS a été évalué à partir de l’isotherme d’adsorption d'azote (N2). Le modèle fractal de Frenkel-Halsey-Hill (FHH); a été utilisé pour estimer les dimensions fractales de surface dans deux domaines de pression relative. Le premier entre 0,08 et 0,22, pour lequel on a trouvé que Ds était 2.59, 2.64, 2.53 et 2.68 des argiles de kaolin(A), kaolin (B), montmorillonite et de montmorillonte sodique, respectivement, et de 2,33, 2,61, 2,53, 2,56 et 2,56 pour ZnAlCO3 et MgAlCO3 et NiAlCO3 (2, 3 et 4), respectivement. D’autres à pression relative moyenne, pour lesquels il existe un excellent ajustement linéaire pour l’équation de FHH dans l’intervalle compris entre 0.37 et 0.82, soit DS égal 2.77, 2.88, 2.64 et 2.82 respectivement pour les argiles kaolin (A), kaolin (B), montmorillonite et montmorillonte sodique et 2.68, 2.64, 2.40, 2.60 et 2,47 pour ZnAlCO3, MgAlCO3, NiAlCO3 (2, 3 et 4), respectivement. La caractérisation par SEM a confirmé la distribution hétérogène des particules et l'analyse BET a confirmé la nature fractale de la surface de ces matériaux. Les molécules sonde telles que Pb2+ et Cu2+ ont été utilisées pour étudier l’effet de l’hétérogénéité sur la capacité d’adsorption. Les résultats obtenus montrent que l’argile du kaolin (B) présente une grande hétérogénéité selon les valeurs de dimension fractales et les coefficients de régressions des modèles qui caractérisent les surfaces hétérogènes et a une grand capacité d’adsorption