Le natron ou atroun (nom tiré du Ouadi Natroun, vallée appelée « Champ-de-sel » en égyptien ancien). désigne d'abord un minéral, le carbonate de sodium décahydraté de formule chimique . Mais c'est aussi une roche évaporitique qui a la singulière propriété, en présence d'eau ou d'humidité, de développer à sa surface le minéral natron (souvent accompagné de diverses impuretés).
Cette roche parfois massive contient principalement des dépôts carbonatés et hydrogénocarbonatés alcalins à base de trona, de bicarbonate de sodium ou nahcolite et d'autres carbonates hydratés, comme le monohydrate de carbonate de sodium ou thermonatrite, susceptible de redonner en milieu humide et frais du carbonate de sodium décahydratéCes gisements évaporites alcalins, non marins, contiennent parfois la forme anhydride de carbonate de sodium nommée autrefois soude: ce sont des produits à base de carbonate de sodium qui en justifient parfois l'exploitation industrielle. L'heptahydrate de carbonate de sodium, probablement trop instable, n'existerait pas à l'état naturel, mais il peut être préparé chimiquement..
Ce corps chimique naturel, dénommé autrefois alcali minéral, se présente aussi sous la forme d'une substance blanche, évanescente et éphémère, que l'on trouve au bord de certains lacs sodés, temporaires ou permanents, à eaux saumâtres du désertLe natron ou natrum est défini dans le Larousse du comme « carbonate hydraté naturel de soude ». Pour une courte histoire du natron en français Définition du natron TLF.
Description minéralogique et géotype Le natron a été décrit en minéralogie par Wallerius en 1747. La matière est néanmoins connue depuis la haute Antiquité en Égypte. Les reines d'Égypte de la haute Antiquité s'en servaient, mêlé à de l'eau, pour clarifier le teint du corps. On utilisait aussi le natron mêlé à de l'eau pour blanchir les dents après le brossage de celles-ciDocumentaire : "Secrets d'Histoire - Néfertiti, mystérieuse reine d’Égypte", Diffusion du 23 mars 2020, France 2. URL: https://www.youtube.com/watch?v=zCIM2u1e-bQ&.
Le mot natron, équivalent à soude minérale, soude carbonatée ou alcali fixe minéral en français, est apparenté au terme latin , qui via l'allemand est à l'origine du symbole du sodium, Na. Le mot natron nous est parvenu par l'arabe natrūn, qui semble l'avoir hérité du grec hellénistique nítron, cette dernière langue l'ayant emprunté évidemment au monde égyptien. Selon Rupert Hochleitner, opus cité, il existe le mot grec ancien natron, apparenté au verbe naptô, signifiant "laver".
Dans les textes médicaux latins, le mot nitrum signifiait natron, et ne doit pas être traduit par « nitre »Valérie Gitton-Ripoll, Pourquoi il ne faut pas traduire Nitrum par « nitre » : emplois thérapeutiques de ce minéral dans la médecine humaine et vétérinaire des romains (Pline, N.H. 31, 106-117, Scribonius Largus, Pelagonius), Bull. Soc. Hist. Méd. Sci. Vét, 2009, vol. 9, p. 5-16.http://sfhmsv.free.fr/SFHMSV_files/Textes/Activites/Bulletin/Txts_Bull/B9/Art01-nitrum-p5_16%20def.pdf.
Romé de L'Isle le décrit sous l'appellation de cristaux d'alkali fixe minéral dans son ouvrage fondateur de la cristallographieCristallographie, ou description des formes propres à tous les corps du règne minéral, 4 volumes, Paris, Tome 1, , (1783).. L'abbé René Just Haüy le décrit simplement comme de la soude carbonatée hydratée dans son Traité de minéralogie paru en 1801René Just Haüy, Traité de minéralogie, Paris, 1801, 4 volumes avec atlas in folio, en particulier tome 2 ..
Selon l'IMA, le géotype est le site de Ragtown, dans l'état du Nevada, aux États-Unis.
Description physico-chimique et altération Le système cristallin du minéral pur est monoclinique. Son éclat est vitreux, transparent à translucide et sa couleur incolore à blanche. La solubilité du minéral dans l'eau pure augmente avec la température : /litre d'eau à , /litre à .
Ce corps chimique naturel potentiellement abondant est hygroscopique : il absorbe l'humidité, c'est pourquoi les échantillons nettoyés à l'alcool doivent être placés en sachet ou boîte hermétique, à l'abri de l'air (humide). Le natron plongé dans l'acide chlorhydrique bouillonne.
Il colore la flamme en jaune par ses cations Na.
Il a parfois un goût de lessive, produit basique typique du commerce. Sa saveur est alcaline à piquante. Il possède des propriétés antibactériennes.
Le minéral s'effleurit à l'air sec et chaud, en se transformant en thermonatrite pulvérulente. Par chauffage asséchant, il est possible d'obtenir de la soude appelée natrite en minéralogie. C'est une utilisation de la roche générique natron.
Cristallochimie et cristallographie Les formes obtenues au laboratoire par évaporation d'une solution aqueuse de carbonate de sodium montrent la prépondérance des faces planes (100), (010) et (011), avec aplatissement sur la seconde (O10).
Le plan des axes optiques est perpendiculaire à (010).
Occurrence Les lacs plus ou moins temporaires des dépressions du Sahara, au contraire des véritables oasis, ne disposent souvent que d'une eau saumâtre et saline, riche en chlorure de sodium NaCl et bicarbonate de sodium NaHCO dissous ; aussi du natron se forme-t-il dans les bassins recevant les eaux uséesL'ensemble des minéraux x Na2CO3, y NaHCO3, z H2O (x entier non nul, contrairement à y et z) sont dénommés par les géologues tels que Pomerol et Bellair, les natrons.. Il est exploité depuis la haute AntiquitéL'ancienneté de son exploitation est corrélée avec l'existence d'anciens toponymes égyptiens, hellénisés en natrona, qui a laissé par exemple la vallée du Wadi el Natrun en Égypte. Le terme géologique a pris un sens géographique dès l'Antiquité, qui a fait florès aux époques historiques moderne et contemporaine, par exemple en Amérique (Natrona) et en Afrique coloniale (lac Natron)..
Sa sensibilité à l'altération à l'air chaud et sec du désert est déjà mentionnée. La collecte de ce minéral instable, formé pendant le rafraîchissement nocturne probablement par le rôle de bactéries halines et alcalines accumulant et triant en milieu humide les différents carbonates, doit être impérativement opérée avec le soleil levant. Ce rite à l'aube solaire de cueillette de fleurs alcalines explique probablement sa renommée antique.
Les lacs contenant en solution du natron restent des milieux à développement bactérien très spécifique, responsable notamment du fleurissement du natron sous certaines conditions météorologiques. L'effet bactéricide du natron est sélectif au milieu vivant acide ou très légèrement basique ou acide, par exemple typique de la peau humaine. Les eaux natronées peuvent également contenir des quantités importantes de cyanobactéries genre Arthrospira (spiruline), qui servaient à préparer des galettes protéinées d'algues bleu-vert nommées dihé dans la région des ouadis tchadiensMémoire DESS de Julien Gonnet, sous la direction de Lothar Caviezel, La spiruline, une cyanobactérie comme instrument de développement durable pour réduire l’insécurité alimentaire et soutenir une activité traditionnelle féminine - Tchad, opus cité.
Gîtologie et gisements Le natron est essentiellement d'origine évaporitique et se forme en toute pureté minérale sous forme d'efflorescences surtout lors de l'évaporation de lacs riches en bicarbonate de sodium et autres sels de sodium.
Alfred Lacroix constatait en 1900 pourtant l'existence virtuelle du minéral natron. Il ne doutait point que du carbonate de sodium fût en dissolution dans l'eau des lacs salés des régions désertiques, notamment dans les étendues du Soudan antique, mais aussi dans les sources thermales carbonatées alcalines. Mais il faut que la cristallisation par évaporation, efficace si T < , soit nocturne dans ses milieux tropicaux désertiques et s'opère dans des conditions spéciales (vent nocturne et du matin, assèchement de limon, rosée, chute thermique progressive durant la nuit). Une fois la mare salée desséchée, le natron se transforme en thermonatrite. Placé sans protection sous les ardeurs du soleil, le minéral se pulvérise en thermonatrite. Les minéralogistes disent, non sans humour, que ce minéral est surtout en solution dans les lacs alcalins et sodés.
Le natron est attesté dans les roches ignées alcalines, par exemple dans les monts Lozovero, péninsule de Kola en Russie et au Mont Saint-Hilaire, au Québec ainsi que dans diverses roches volcaniques et dans des cratères lunaires et supralunaires, comme sur le cratère Goussev sur Mars. Par exemple, en Norvège, il peut être présent à l'état primaire dans l'ékerite granitique du comté de Rogaland, le granite du Buskerud ou la minette du Télémark, voire les associations de cristaux rhomboédriques porphyriques avec l'anorthose.
Le natron se trouve également dans les dépôts des fumerolles de l'Etna et du Vésuve. Alfred Des Cloizeaux l'a observé dans les laves et les sources thermales de La Soufrière en Guadeloupe. Il s'en récupère au voisinage des sources d'eaux chaudes en Turquie et en Italie, par exemple à Larderello en Toscane.
Des gisements de natron en lits protégés se trouvent néanmoins en Libye, en Égypte près des lacs Amers, au Tchad dans les montagnes du Tibesti, au Kenya, au Botswana, aux États-Unis, par exemple en Californie au voisinage de la Vallée de la Mort, dans le Colorado ou le Wyoming, au Canada notamment à Atlin ou près du lac Goodenough, district de Clinton en Colombie britannique, en Australie du Sud mais aussi en Turquie et en Italie, dans les déserts alcalins, en Mongolie et en Chine (Gobi), en Iran, au Tibet, dans les salars de Bolivie et d'Argentine, en HongrieUne liste prudente, mais incomplète existe sur le site Mindat, placé ici en lien externe.... vignette|Un Masaï marche sur une efflorescence saline et probablement alcaline de natron. Il est parfois possible de s'initier aux dessins sacrés ou aux glyphes sur ces surfaces. La roche évaporite peut contenir des impuretés parfois conséquentes en sels de sodium, de magnésium... sous forme de chlorures, de sulfates ou de borates. Les impuretés les plus communes sont le bicarbonate de sodium, la halite et la mirabilite, soit le sel de Glauber des Anciens.
Il n'est pas absent des grands dépôts d'évaporites fossiles, comme dans les mines de sels alpines, par exemple à Bex en Suisse ou à Hall d'AutricheCas de la mine saline de Bex traité par Pierre Perroud dans le Bulletin d'information de la SGAM N°1/ 90, pp. 18-19 pour la Société Genevoise de Minéralogie..
Minéraux associés dans les évaporites : mirabilite, thénardite, épsomite, thermonatrite, trona, nahcolite, natrite, gaylussite, borax, halite, calcite, monohydrocalcite, pirssonite, baylissite, chalconatronite.
Gisements relativement abondants ou potentiellement caractéristiques Dépôts d'évaporites fossiles ou apparitions potentielles de natron Australie Australie du sud Autriche Mine de sel de Seewinckel, Burgenland Bolivie Potosi Botswana Canada Atlin ou district de Clinton, Colombie britannique Carrière poudrette, Mont-Saint-Hilaire, Québec Chine Région autonome du Tibet Région autonome du Xingjiang Chili Égypte bloc incorporé dans le temple Dendur région des lacs Natron ou des lacs amers (Nitrie (Égypte)) États-Unis comtés d'Inyo, de San Bernardino et de Lake, Californie Lac Soda, Vallée San Luis, Alamoso, Colorado Nevada Alkali Lake, Oregon comté d'Okanogan, état de Washington Éthiopie Lac Shalah Hongrie Iran Italie Kenya Libye Mexique Lac Texcoco, province de Mexico Mongolie désert du Gobi Russie péninsule de Kola Suisse Mine de Bex Tchad Trou au Natron Emi Koussi Turkménistan Turquie
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