zéolite

(latin scientifique zeolithus, du grec dzeîn, bouillir, et lithos, pierre)

Nom donné à un groupe d'aluminosilicates naturels hydratés des métaux alcalins ou alcalinoterreux.

Les zéolites sont des substances naturelles ou de synthèse dont la charpente résulte de l'assemblage tridimensionnel d'unités tétraédriques formées par quatre atomes d'oxygène liés à un atome central (silicium, aluminium,…). L'assemblage ordonné de ces unités dans l'espace conduit à un système poreux dont les pores ont une dimension comprise entre 0,4 et 1 nanomètre. Ces « tamis moléculaires » permettent la séparation de molécules de différentes tailles. Ils permettent également de catalyser des réactions chimiques impliquant des molécules capables de pénétrer à l'intérieur des canaux. Les zéolites sont ainsi utilisées pour l'adsorption et la décomposition de molécules odorantes ou polluantes (bâtiments d'élevage d'animaux, chambres frigorifiques, industrie…). Elles entrent dans la composition des lessives comme adjuvants, pour piéger le calcaire. Comme catalyseurs, elles ont d'importantes applications dans l'industrie pétrolière (par exemple, pour l'augmentation de l'indice d'octane des essences) et en pétrochimie. Les zéolites fondent à environ 900 °C, c'est-à-dire la moitié de la température de fusion de la plupart des matériaux de composition similaire, comme la silice. Des recherches récentes ont montré que, si le réchauffement est suffisamment lent, des modes de vibration de basse fréquence déstabilisent la structure cristalline et provoquent son effondrement : les zéolites se contractent alors, devenant 60 % plus denses que dans leur forme d'origine, et elles adoptent la structure d'un verre mécaniquement et chimiquement plus résistant que le verre utilisé aujourd'hui.