CaSO4,2H2O

Gypse

Gypse
Général
Synonymes	C.I. 77231
No CAS	10101-41-4
No E	E516
SMILES	O.O.[O-]S(=O)(=O)[O-].[Ca+2] eMolecules PubChem
InChI	InChI=1/Ca.H2O4S.2H2O/c;1-5(2,3)4;;/h;(H2,1,2,3,4);2*1H2/q+2;;;/p-2/fCa.O4S.2H2O/qm;-2;;
Propriétés chimiques
Formule brute	H4CaO6SCaSO4·2H2O
Masse molaire	172,171 g∙mol-1 H 2,34 %, Ca 23,28 %, O 55,76 %, S 18,62 %,
Précautions
Directive 67/548/EEC
Phrases S : S22 : Ne pas respirer les poussières. S24/25 : Éviter le contact avec la peau et les yeux.
Phrases S : 22, 24/25,
Écotoxicologie
DL50	> 10000 mg/kg rat oral
Gypse CatégorieVII : sulfates, sélénates tellurates, chromates, molybdates, tungstates
Lentille de gypse
Identification
Couleur	de blanc à gris, parfois rosé
Classe cristalline ou groupe d'espace	Prismatique A2 / a
Système cristallin	monoclinique
Macle	Macle en fer de lance
Clivage	parfait à {010}, net à {100} et {011}
Fracture	Conchoïdale, parfois fibreuse
Échelle de Mohs	1.5-2
Éclat	Vitreux à soyeux, nacré
Propriétés optiques
Indice de réfraction	1.522
Polychroïsme	aucun
Autres propriétés
Densité	2.31 - 2.33
Température de fusion	Devient de l'hémihydrate de 125 à 130 °C; Devient anhydre à 163 °C
Fusibilité	Des feuillets se détachent à la calcination et fondent en libérant de l'eau
Solubilité	Se dissout dans HCl chaud. 2 g/l dans l'eau à 20 °C
Caractères distinctifs
Magnétisme	aucun
Radioactivité	aucune
Principales variétés
Sélénite	nacrée, masse fibreuse
Albâtre	grain fin, légèrement colorée
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le gypse est un minéral composé de sulfate hydraté de calcium de formule CaSO₄, 2(H₂O) ainsi qu'une roche évaporitique. Le nom vient du latin gypsum, emprunté au grec γύψος, gypsos, de même sens.

Le gypse est un minéral très commun des séries sédimentaires et peut former des roches mono minérales.

Propriétés

• Système cristallin : monoclinique
• dureté Mohs : 2-3
• poids spécifique : 2,3-2,4 (selon les impuretés)
• éclat : vitreux ou soyeux
• couleur : incolore, blanc, jaunâtre, de gris à noir, de marron à brun, de rose à rouge foncé...),

Variétés

Le gypse peut cristalliser sous des formes très diverses. Les formes les plus connues sont les cristaux en pied d'alouette, ou le gypse saccharoïde (à aspect de sucre).

Cristal de sélénite

L'albâtre est une variété de gypse massif à grains fins ; elle est translucide. Elle s'oppose à la sélénite (pierre de lune), appelée également « spath satiné », qui est une variété en filons à structure fibreuse.

Rose des sables

Les roses des sables sont des cristallisations lenticulaires de gypse dont la disposition rappelle les pétales de roses. Elles se forment par évaporation d'eau infiltrée. Ces cristallisations se rencontrent dans des terrains tendres (sable, argile), principalement dans les déserts.

Macle en fer de lance du gypse

Gisements naturels

Le gypse est un des minerais de sulfate parmi les plus communs. Il se forme en général par sédimentation au cours de l'évaporation de lagunes d'eau de mer coupées de la mer, par la cristallisation des sels contenus dans l'eau. Il fait donc partie des roches sédimentaires.

• lorsque le niveau des océans augmente, des lagunes se remplissent.
• lorsque le niveau baisse, ces lagunes sont coupées de la mer, son eau s’évapore et le gypse se dépose au fond.

Les dépôts de gypse sont recouverts ensuite par d'autres sédiments ou soumis à d'autres influences géologiques. Le gypse peut perdre les molécules d'eau retenues au cours de sa cristallisation pour donner naissance à l'anhydrite, non hydraté, (CaSO₄ ), qui se retransforme lentement en gypse si elle entre à nouveau en contact avec l'eau.

Dans les gisements, selon les conditions, le gypse cristallise de différentes façons, formant en particulier des cristaux plus ou moins grands.

En France d'importants dépôts de gypse se sont formés il y a entre 100 et 200 millions d'années. 70 % des réserves se trouvent dans le Bassin Parisien, où l'extraction et la transformation du gypse emploient 3 400 salariés et génèrent un chiffre d'affaire de 740 millions d'euros. En 2005, 3,1 millions de tonnes de minerais ont été extraits des carrières franciliennes^[1] dont les principales sont actuellement à Cormeilles-en-Parisis, Villevaudé, Vaujours et sous la Forêt de Montmorency, mais l'exploitation gypsière a marqué de nombreux autres sites, tels que le plateau d'Avron, la Butte-Pinson, la butte de Romainville...

Une curiosité: au Mexique, la mine de Naica héberge des crisaux géants de gypse pouvant atteindre 10 mètres de long. Le phénomène est expliqué par des conditions particulières de cristallisation très stables à partir d'eaux ayant dissout de l'anhydrite.^[2]

Le gypse naturel tout comme l'anhydrite sont extraits soit à ciel ouvert soit en souterrain.

Sources anthropogéniques

Une source importante de gypse est la précipitation du calcium et du sulfate comme réaction parallèle dans des procédés industriels:

• la fabrication d'acides (acide phosphorique, acide citrique…) ;
• la désulfuration des gaz.
• la neutralisation des eaux acides (sulfurique) des industries du dioxyde de titane

Le gypse de désulfuration En Allemagne, la loi de 1983 concernant la protection contre les rejets toxiques dans l'atmosphère impose aux centrales thermiques à combustibles fossiles d'être équipées d'installations de désulfuration des gaz de fumée. Il s'agit d'un procédé simple de traitement des fumées, reposant sur l'utilisation de chaux hydratée ou de lait de chaux (la production de chaux générant néanmoins de fortes émissions de dioxyde de carbone qui est un gaz à effet de serre). Les cristaux de gypse ainsi obtenus peuvent servir de matière première à l'industrie des matériaux de construction. Un procédé semblable est utilisé pour le traitement des gaz acides issus de l'incinération des ordures ménagères.

Le phosphogypse La fabrication d'acide phosphorique conduit à des tonnages très importants de phosphogypse souvent déversé en mer, ce qui est source de pollution. De nombreuses études ont été menées pour le substituer au gypse naturel, notamment dans la fabrication de carreaux de plâtre. Le séchage de ces derniers s'est avéré prohibitif. En revanche, la fabrication de la variété "alpha" de l'hémihydrate du sulfate de calcium, obtenue par autoclavage en présence d'additifs minéraux permet d'obtenir des cristaux de taille nettement plus importante et dont le séchage est nettement moins cher.

Utilisation

Le gypse, comme l'anhydrite, est utilisé pour la fabrication du plâtre, dont la demande est croissante en raison du boom de la construction immobilière actuel.

Par chauffage, on obtient un sulfate hémihydraté qui après broyage forme un liant qui se réhydrate en gypse au contact de l'eau.

Engrais et amendement du sol, dans certaines conditions pédologiques. À la fin du XVIIIe siècle et début du XIXe siècle, le gypse de la Nouvelle-Écosse fut très recherché pour les champs de blé aux États-Unis.

Dans certains pays d'Afrique, les artisans travaillent le gypse (notamment les Touaregs) et la pierre de talc. La pierre est sculptée, polie, façonnée. Elle est ensuite fumée ou brûlée pour obtenir la couleur désirée (noire, brune, ...). Elle est enfin gravée pour faire ré-apparaître le blanc de la pierre originelle.

Notes et références

1. ↑ SOURCE : Article de Marie Linton publié dans le supplément Économie du quotidien Le Parisien, édition du 12 mars 2007
2. ↑ M. Garcia-Ruiz et al., revue Geology, numéro 35, p.327, 2007

Bibliographie

• Alfred Lacroix, Le gypse de Paris et les minéraux qui l'accompagnent (première contribution à la minéralogie du bassin de Paris), Masson et Cie, 1897, 296 p.
• Christophe Auvray, Vieillissement et comportement rhéologique du gypse, Institut national polytechnique de Lorraine, 2003, 265 p. (thèse)
• Claude Demau, " Anisotropie diélectrique du gypse à 10 Ghz", Thèse OUH Université de Bordeaux1, janvier 1962

Liens externes

• Musée du plâtre de Cormeilles en Parisis
• Plâtre.com : Site sur le plâtre avec des applications particulières et une encyclopédie
• Les plus grands crystaux de gypse découverts dans une caverne au Mexique
• Fabrication de plâtre à partir de gypse. TP de chimie, moulage d'objets

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