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Colloïdes
Colloïdes


Les colloïdes sont des macromolécules organiques ou minérales qui, placées dans l'eau, ne forment pas une solution, mais forment une suspension colloïdale.

La formation de cette pseudo solution s'explique par le fait que la taille de ces macromolécules est plus grande que celle des " vides " offerts dans le maillage des molécules d'eau, vides qui accueillent les petites molécules dont on dit qu'elles sont dissoutes dès lors qu'elles sont " cachées " dans ce maillage.

Dans le milieu aqueux, les micelles colloïdales sont animées de mouvements de types browniens. Ces mouvements sont dus, au moins en partie, au fait que les colloïdes adsorbent des charges électriques négatives ou positives qui entraînent des mouvements de répulsion entre les micelles.

1) état dispersé : le nuage de cation (en vert) est lâche autour du micelle.
2) état floculé : le nuage de cation est resserré autour du micelle.


Dans la nature, les colloïdes peuvent être, soit électronégatifs (argiles, humus, complexe fer - silice), soit électropositifs (oxydes de fer, oxydes d'alumine, amidon).



La présence d'une couche d'adsorption de charges électriques de même signe à la surface d'une substance colloïdale explique que des charges électriques de signe contraire soient attirées, plus ou moins fortement, par les micelles. Par exemple, autour des colloïdes électronégatifs comme les argiles ou les humus, se forme un nuage de charge positives constitué essentiellement par des ions hydrogène (H+ ou H3O+) et des cations métalliques (Ca++, Mg++, K+, Na+, Fe+++ ou Fe++, Al+++) ou de l'ammoniac (NH4+).

Lorsque le nuage de charges positives autour d'une micelle électronégative est très lâche, souvent parce que les charges positives sont en petite quantité, les micelles, de même signe, se repoussent mutuellement, ne peuvent se déposer et occupent tout le volume du liquide. On dit que les colloïdes sont dans l'état dispersé.

Si le nuage de charges positives est dense autour des colloïdes, soit parce qu'on en a rajouté, soit parce que la richesse en cations du sol permet cette densité du nuage dans la solution du sol, les micelles ne peuvent plus se repousser. La neutralisation des charges négatives par les charges positives permet de surcroît aux colloïdes de s'agglomérer et de former un floc. On dit que les colloïdes sont dans l'état floculé.

Les deux états floculé et dispersé sont généralement réversibles. Toutefois, il arrive que, soumises à des conditions particulières (fortes chaleurs, latérisation), les argiles soient pectisées. Dans ces cas, la floculation est irréversible.Le fait que les colloïdes soient dispersés ou floculés a beaucoup d'importance pour les sols. Lorsque les argiles et les humus sont floculés, ils soudent entre elles les particules inertes du sol (sables, limons) formant ainsi des agrégats terreux meubles, aérés et résistants aux effets déstructurants de la pluie. Lorsque les argiles et les humus sont dispersés, les sables et les limons ne présentent pas de structure en motte ou bien quand elle existe encore, cette structure est détruite à la première pluie. Les sols sont battants et asphyxiques.

Les micelles colloïdales et les cations métalliques n'ont pas tous la même capacité à floculer. Un des facteurs importants à prendre en considération, c'est le degré d'hydratation aussi bien des micelles que des cations. Les argiles, peu hydratées, sont toujours plus faciles à floculer que les humus très hydratés. De la même façon, les cations Ca++ ou Mg++, faiblement hydratés ont un pouvoir de floculation plus important que les ions Na+ ou K+ davantage hydratés.

La charge et la taille des cations jouent aussi un rôle fondamental. Les cations les plus gros et les plus chargés (Fe+++ ou Al+++) floculent mieux les colloïdes que les ions petits et peu chargés (H+).

Le calcium est l'ion floculant par excellence. Il est utilisé dans les techniques de chaulage ou d'amendements calcaires. On peut observer, par exemple, que les rivières des pays calcaires ont toujours des eaux plus claires que celles qui traversent des pays siliceux ou encore que pour clarifier les eaux d'un puits, il suffit d'y jeter une ou deux poignées de chaux.Le magnésium, souvent associé au calcium, a des effets analogues, bien que moins énergiques. Toutefois, sa prédominance aurait des effets préjudiciables à l'argile, mais le magnésium est rarement plus abondant que le calcium sauf sur les terrains dolomitiques (par exemple, région de Lodève).

Le sodium pose surtout un problème sur les terrains récupérés sur la mer. Ce cation flocule fortement les argiles. On le constate aisément dans les estuaires où les alluvions transportées floculent fortement au contact de l'eau salée des estuaires et provoquent leur envasement (ce phénomène peut être visualisé, par exemple, au moment de la balance des marées depuis le haut du pont du Bonhomme, sur le Blavet, près d'Hennebont). Mais en présence d'eau douce, le sodium, formant de la soude, a, au contraire un fort pouvoir dispersant. Le seul moyen de lutter contre ce phénomène est de remplacer le sodium par du calcium au moyen d'apports en sulfate de calcium (plâtre).

Le potassium possède un fort pouvoir décalcifiant, et par voie de conséquence, se révèle dispersant.

Les ions H+ floculeraient bien l'argile, mais, parce qu'ils acidifient les sols, s'opposent à la formation de l'humus stable. Or, en l'absence d'humus, la floculation de l'argile n'est pas suffisante pour assurer, à elle seule, la stabilité des sols. Là encore, les amendements calciques sont les seuls moyens d'offrir aux sols une stabilité compatible avec leur fertilité.





Les colloïdes :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Collo%C3%AFdes

Micelles :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Micelle

Emulsions :
http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89mulsion

Aérosols :
http://fr.wikipedia.org/wiki/A%C3%A9rosol

Mécanique des milieux non homogènes :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Cat%C3%A9gorie:M%C3%A9canique_des_milieux_non_homog%C3%A8nes

Les colloïdes alimentaires :
http://www.cap-sciences.net/upload/sites/dossierspedago/LES-COLLO%C3%8FDES-ALIMENTAIRES.pdf






[ Corrélats : Adsorption / Complexe argilo-humique / Eau dans le sol / Complexe adsorbant / Acidification / Pluies acides / Structure / Humus / Horizons des sols / Pédologie / Pédogenèse / Typologie des sols / Argiles / Qualité des eaux / Humification / Calcium / Potassium / Phosphore / Azote / Terre arable / Dipsacacées / Dunes / Facteurs écologiques / ...]

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