Anatase

espèce minérale formée de dioxyde de titane

L’anatase est une espèce minérale formée de dioxyde de titane de formule TiO2 avec des traces de fer, d'antimoine, de vanadium et de niobium.

Anatase
Catégorie IV : oxydes et hydroxydes[1]
Image illustrative de l’article Anatase
Anatase Saint-Christophe-en-Oisans, France
Général
Nom IUPACDioxyde de titane
Classe de Strunz
Classe de Dana
Formule chimiqueO2TiTiO2
Identification
Masse formulaire[2]79,866 ± 0,002 uma
O 40,07 %, Ti 59,93 %,
Couleurbrun, bleu, noir, incolore, grisâtre, verdâtre, vert bleuâtre, jaune, rouge
Système cristallinTétragonal
Réseau de BravaisCentré I
Classe cristalline et groupe d'espaceDitétragonale-dipyramidale ;
I41/amd
Maclerare sur {112}
Clivageparfaits sur {001} et {101}
CassureSubconchoïdale, inégale
HabitusPseudo-octaédrique, bipyramidal pointu, tabulaire, prismatique, colonnaire. Cristaux striés.
Échelle de Mohsde 5.5 à 6
TraitBlanc, jaune pâle, gris
Éclatadamantin, gras, submétallique
Propriétés optiques
BiréfringenceUniaxial (-) ; 0,0730
Fluorescence ultravioletaucune
TransparenceTransparent, translucide
Propriétés chimiques
Densitéde 3,9 à 4
Température de fusion1843 °C
Propriétés physiques
Magnétismeaucun
Radioactivitéaucune

Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Inventeur et étymologie

Découverte à la fin du XVIIIe par Johann Gottfried Schreiber dans l'Oisans[3], on doit également à ce naturaliste la découverte de la stilbite et de l'axinite. Elle a fait l'objet de différentes descriptions plus ou moins complètes ; c'est celle de René-Just Haüy en qui fait référence, c'est lui qui la baptisera anatase. Le mot dérive du grec " ana " = étiré - " anatasis " = allongement (pour les cristaux octaédriques allongés). L'analyse chimique initiale est due à Louis-Nicolas Vauquelin[4].

Topotype

Saint-Christophe-en-Oisans, Bourg-d'Oisans, Isère, France. Les échantillons de références sont au Muséum national d'histoire naturelle de Paris.

Cristallographie

Unité cellulaire de l’anatase

Cristallochimie

L'anatase, le rutile et la brookite, sont les trimorphes de TiO2. Chauffée au-delà de 700 °C, elle se transforme en rutile.

Synonymie

  • dauphinite (Glocker 1831) [5]
  • hydrotitanite (George A. Koenig 1876) : décrit par Koenig sur des échantillons, de colombo-pérowskite (Magnet Cove, Arkansas) où l'anatase veanait en pseudomorphose[6].
  • octaédrite (Saussure 1796) [7]
  • oisanite (Delamétherie 1797) [8]
  • Schorl bleu indigo (Jean-Baptiste Romé de L'Isle) [9]
  • Schorl octaédre rectangulaire (Bournon 1787) [10]
  • wisérine (Kenngott 1864) : Dédiée au minéralogiste D.F. Wiser (1802-1878), de Zürich, Suisse[11].
  • Xanthitane ou xanthotitane (Shepard 1856) [12]

Gîtologie

Dans les fentes alpines des gneiss et micaschistes, l'anatase accompagne l'adulaire, l'axinite, la brookite, l'épidote, La préhnite, le quartz, l'ilménite, l'hématite, le rutile. On la trouve également dans des filons de pegmatites et sous forme de grains roulés dans certaines roches sédimentaires. Les cristaux peuvent atteindre jusqu'à 3,75 cm [13] .

Gisements remarquables

  • Allemagne
Grube Louise Charlotte, Hasserode, Wernigerode, Harz, Sachsen-Anhalt
  • Belgique
Daverdisse, Wellin, Province de Luxembourg[14]
  • Canada
Carrière Sintra, Ayer's Cliff, région de l'Estrie, Québec [15]
  • France
Plessis en Laz, Châteauneuf-du-Faou, Finistère[16]
Carrière de la Lande, Plumelin, Morbihan[17]
Saint-Christophe-en-Oisans (Topotype), & Plan-du-lac, Bourg-d'Oisans, Isère[18]
  • Italie
Miniera di Buca della Vena, Ponte Stazzemese, Stazzema, Alpes Apuane, Lucca, Toscane[19]
  • Norvège
Dyrfonni (Dyrefonni), Viveli, Eidfjord, Hardangervidda, Hordaland[20]

Galerie

Utilité

L'anatase gemme peut :

  • être taillée comme pierre fine ;
  • être utilisé comme minerai pour produire des pigments blancs (technologies développées par le groupe Tioxide par exemple, devenu Huntsman Tioxyde) ;
  • être utilisé sous forme de monocristaux ou nanofils d'anatase polymorphe de dioxyde de titane, dans des domaines divers, allant du photovoltaïque, aux revêtements réfléchissants en passant par les memristors,
  • fournir potentiellement (et peut être bientôt) un matériau (ex : mousse d'anatase où la chaleur ne se propage quasiment pas, ou au contraire métal très conducteur) dont on pourrait régler conductivité thermique (κ) grâce à un nouveau processus de diffusion de calories (via des structures polaroniques grâce aux lacunes d'oxygène de ce matériau, qui influence considérablement la valeur de K). "Le dopage de cette mousse d'anatase pourrait annoncer des applications prometteuses, notamment en thermoélectricité" et dans les domaines de l'électronique, de l'automobile, des moteurs de fusée, de la conquête spatiale ou des réacteurs nucléaires (pour les systèmes de refroidissement et échangeurs thermiques notamment)[21].

Notes et références

Voir aussi

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