Laurionite

La laurionite est une espèce minérale composée d'hydroxychlorure de plomb de formule PbCl(OH).

Laurionite
Catégorie III : halogénures[1]

Laurionite - Baie de Thorikos, Grèce - (vue 1,4×0,6 cm)
Général
Classe de Strunz
3.DC.05
Classe de Dana
10.02.02.01
Formule chimique HClOPb PbCl(OH)
Identification
Masse formulaire[2] 259,7 ± 0,1 uma
H 0,39 %, Cl 13,65 %, O 6,16 %, Pb 79,79 %,
Couleur incolore à blanc
Classe cristalline et groupe d'espace dipyramidale -
Pcmn
Système cristallin orthorhombique
Réseau de Bravais primitif P
Clivage distinct sur {010}
Cassure irrégulière
Habitus cristaux allongés sur [001], tabulaire sur {010}, lamellaire
Échelle de Mohs 3 - 3,5
Trait blanc
Éclat adamantin ; nacré
Propriétés optiques
Indice de réfraction a=2,077,
b=2,116,
g=2,158
Biréfringence biaxial (-) ; 0,0810
2V = 90°
Transparence transparent
Propriétés chimiques
Densité 6,24
Solubilité légèrement soluble dans l'eau froide, plus soluble dans l'eau tiède. Soluble dans l'acide nitrique.
Propriétés physiques
Magnétisme aucun
Radioactivité aucune
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Historique de la description et appellations

Inventeur et étymologie

Ce minéral fut décrit par le minéralogiste autrichien Koechlin en 1887[3]. Son nom est tiré de sa localité-type[4].

Topotype

Le topotype se trouve dans les anciennes scories de plomb argentifère du Laurion, Attique, Grèce.

Caractéristiques physico-chimiques

Critères de détermination

La laurionite forme des cristaux transparents incolores ou blanchâtres, biréfringents, d'éclat amadantin et nacré. Elle laisse un trait blanc.

Son habitus est lamellaire, tabulaire sur {010} et allongé dans la direction [001]. Elle est peu dure (de 3 à 3,5 sur l'échelle de Mohs). Elle possède un clivage distinct sur {010}. Sa cassure est irrégulière.

Elle est légèrement soluble dans l'eau froide, plus soluble dans l'eau tiède et soluble dans l'acide nitrique.

Cristallochimie

Cristallographie

La laurionite cristallise dans le système cristallin orthorhombique, de groupe d'espace Pcmn (Z = 4 unités formulaires par maille conventionnelle)[5].

  • Paramètres de maille : = 9,699 Å, = 4,020 Å, = 7,111 Å (volume de la maille V = 277,3 Å3)
  • Masse volumique calculée = 6,22 g/cm3

Les cations Pb2+ sont en coordination antiprismatique tétragonale déformée (5+3) de chlore et de groupes hydroxyles : groupes PbCl5(OH)3.

Structure de la laurionite projetée sur le plan (a, c). Gris foncé : Pb, vert : Cl, bleu : O, gris clair : H. Le parallélépipède noir représente la maille conventionnelle.

Gîtes et gisements

Gîtologie et minéraux associés

La laurionite est un minéral secondaire provenant de l’activité d’anciennes fonderies, dans ce cas précis il s’agit de l’action de l’eau de mer sur des scories de plomb.

Elle peut être trouvée associée à plusieurs autres minéraux :

Gisements producteurs de spécimens remarquables

Il existe de nombreuses occurrences de ce minéral dans le monde.

  • Canada
Mine Jeffrey, Asbestos, région de l'Estrie, Québec[6]
  • France
Haldes de Menez-Plom, Carnoët, Callac, Côtes-d'Armor. Ancienne mine de plomb et d'argent
La Fonderie, Poullaouen, Finistère[7]
Mine Le Crozet, La Pacaudière, Loire, Rhône-Alpes[8]
  • Grèce
Le district minier antique du Laurion (topotype) compte près de dix occurrences : Agios Nikolaos, le port, Oxygon, Panormos, Passa Limani, Sounion, la baie de Thorikos, Tourkolimanon et Vrissaki[9].
  • Royaume-Uni
Eaglebrook Mine, Nant-y-Moch Reservoir area, Talybont, Ceulanymaesmawr, Ceredigion, Pays de Galles

Utilisation

Les textes de médecins grecs (comme Dioscoride) et romains (Pline l’Ancien[10]) mentionnent que les premiers « chimistes » de l'Égypte antique savaient déjà synthétiser en brassant dans de l'eau tiède de la litharge et du chlorure de sodium). En soutirant l'eau et donc la soude, ils pratiquaient un déplacement d'équilibre favorisant la laurionite qui précipitait au fond du bassin de brassage.

Synthèse de la laurionite : PbO    +    NaCl +   H2O   →   Pb(OH)Cl +   NaOH
litharge       sel         eau          laurionite      soude

La laurionite était utilisée comme fard à paupière, servant notamment de collyre.

Notes et références
  1. La classification des minéraux choisie est celle de Strunz, à l'exception des polymorphes de la silice, qui sont classés parmi les silicates.
  2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. (de) Koechlin, dans Annalen des kaiserlich-königlichen naturhistorischen Hofmuseums Wien, vol. 2, 1887, p. 188
  4. MINER Database von Jacques Lapaire - Minéraux et étymologie
  5. ICSD No. 28 035 ; (en) C.C. Venetopoulos et P.J. Rentzeperis, « The crystal structure of laurionite, Pb(OH)Cl », Zeitschrift für Kristallographie, Kristallgeometrie, Kristallphysik, Kristallchemie, vol. 141,‎ , p. 246-259
  6. F. Spertini, « La mine Jeffrey, Asbestos, Québec, Canada », dans Le Règne Minéral, vol. 37, 2001, p. 10-34
  7. C. Germain, J-C. Leydet et Ph. Saget, « Les minéraux de néoformation de Huelgoat (Finistère) », dans Le Cahier des Micromonteurs, no  3, 1990, p. 3-16
  8. R. Vernay, « Le Crozet (Rhône, France) », dans Le Cahier des Micromonteurs, no  1, 1997, p. 9-22
  9. (en) Piet Gelaude, Piet van Kalmthout et Christian Rewitzer, Laurion: The Minerals in the Ancient Slags
  10. Pline l’Ancien, Histoire Naturelle, XXXIII, 35
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