Natron

Lo natron designa d'en primièr un mineral, lo carbonat de sòdi decaidratat de formula quimica Na₂CO₃• 10 H₂O. Mas es tanben una ròca evaporitica qu'a la singulara proprietat, en preséncia d'aiga e d'umiditat, de desvelopar a sa superfícia lo mineral natron (sovent accompanhat d'impuretats).

Aquela ròca a vegada massissa contien subretot de depaus carbonatats e idrogenocarbonatats alcalins de basa de trona, de bicarbonat de sòdi o nacolita e d'autres carbonats idratats, coma le monoidrat de carbonat de sòdi o termonatrita, susceptible de tornar en mitan umid e frescs de carbonat de sòdi decaidratat.

Aquel còrs quimic natural, nomenat autrecòps alcalí mineral, se presenta tanben jos la forma d'una substància blanca, evanescenta e efemèra, que se trapa sus las ribas d'unes lacs sodats, temporaris o permanents, o d'aigas saumastras del desèrt.

Descripcion mineralogica e geotipe

Lo natron foguèt descrich en mineralogia per Wallerius en 1747. La matèria es pasmesn coneguda dempuèi la nauta antiquitat en Egipte.

Lo mot natron, equivalent a soda minerala, soda carbonatada o alcalí fixe mineral, es parent del latin natrium mejans l'alemand es a l'origina del simbòl del sòdi, Na. Lo mot natron nos venguèt per l'arab natrūn, que sembla o aver eiritat del grèc ellenistic nítron, aquela lenga o avent manlevat evidentament al mond egipcian. Segon Rupert Hochleitner existís lo mot grèc ancian natron, parent del verb naptô, significant "lavar".

Segon l'IMA, lo geotipe es lo site de Ragtown, dins l'Estat du Nevada, als Estats Units d'America.

Descripcion fisicoquimica e alteracion

Lo sistèma cristallin del mineral pur es monoclinic. Son esclat es vitrós, transparent a translucid e sa color incolora a blanca. La solubilitat del mineral dins l'aiga pura aumenta amb la temperatura: 215,8 g/litre d'aiga à 20°C, 445 g/litre a 80°C.

Aquel còrs quimic natural potencialament abondant es igroscopic: absorba l'umiditat, es perque los escandalhs netejats a l'alcoòl devon èsser plaçat en saquet o bòstia ermetica, a l'abric de l'aire (umid). Lo natron gorgota banhat dins l'acid cloridric.

Colora la flama en jaune per sos cations Na. Ten a vegada un gost de lessiu, produch basic tipic del comèrci. Sa sabor es alcalina a picanta. Possedís de proprietats antibacterianas.

Lo mineral Na₂CO₃• 10 H₂O fa efluéncia a l'aire sec e caud, se transformant en termonatrita Na₂CO₃• H₂O pulverulenta. Per caufatge assecant, es possible d'obtenir de soda Na₂CO₃ nomenada natrit en mineralogia. Es una utilizacion de la ròca generica natron.

Cristalloquimia e cristallografia

Las formas obtengudas al laboratòri per evaporacion d'una solucion aquosa de carbonat de sòdi mòstra la preponderéncia de las fàcias planas (100), (010) e (011), amb aplatiment sus la segonda (O10).

Lo plan dels axes optics es perpendicular a (010).

Occurréncia

Los lacs mai o mens temporàris de las depressions del Sahara, al contrari dels vertadièrs oasis, dispausant sovent que d'una aiga saumastra e salina, rica en clorur de sòdi NaCl _aq e en bicarbonat de sòdi NaHCO_{3 dissolguts}; alara de natron se forma dins los bacins recebent las aigas de degalh. Es expleitat dempuèi la nauta Antiquitat.

Sa sensibilitat a l'alteracion a l'aire caud e sèc del desèrt es ja mencionada. Lo recuèlh d'aquel mineral instable, format pendent lo refrescament nocturn benlèu pel ròtle de bacterias alinas e alcalinas amolonant e triant en mitan umid los diferents carbonats, deu èsser imperativament realizada amb lo solelh. Aquel rite a l'alba solara de culhida de flors alcalinas explica benlèu sa renommada antica.

Notan que los lacs contenent en solucion de natron demòran de mitan de desvelopament bacterian plan especifiques, responsables per exemple del floriment del natron jos de condicions meteorologicas. L'efièch bactericid del natron es selectiu en mitan vivent acid o fòrça leugièrament basic o acid, per exemple tipic de la pel umana. Las aigas natronadas pòdon tanben conténer de quantitats importantas de cianobacterias del genre Artrospira (espirulina), qu'èran utilizadas per preparar de còcas proteïnadas d'algas blavas verdas nomenadas dihé dins la region dels oèds chadians.

Ajaçament

Un lac de natron (ròca) dins un ancian cratèri, Tibesti.

Lo natron Na₂CO₃·10H₂O es subretot d'origina evaporitica e se forma en tota puretat minerala jos forma d'esflorescéncias subretot pendent l'evaporacion de lacs rics en bicarbonat de sòdi e autres sals de sòdi.

Alfred Lacroix constatava en 1900 pasmens l'existéncia virtuala del mineral natron. Dotava pas que de carbonat de sòdi siá en dissolucion dins l'aiga dels lacs salats de las regions deserticas, per exemple dins las espandidas de Sodan antic, mas tanben dins las fonts termalas carbonatadas alcalinas. Mas cal que la cristallizacion per evaporacion, eficaça se T < 20 20 °C, siá nocturna dins sos mitans tropicals desertics e se reliza dins de condicions especialas (vent nocturn e del matin, assecament de limon, rosada, casuda termica progressiva de nuèch). Un còp la mar salada assecada, lo natron ven de termonatrita. Plaçat sens proteccion jos las ardors del solelh, lo mineral se pulveriza en termonatrita. Los mineralogistas dison, non sens umor, qu'aquel mineral es subretot en solucion dins los lacs alcalins e sodats.

Lo natron es atestat dins las ròcas ignadas alcalinas, per exemple dins los monts Lozovero, peninsula de Kola en Russia e al Mont-Saint-Hilaire, al Quebèc e tanben dins diferentas ròcas volcanicas e dins de cratèris lunars e supralunars, coma lo cratèri Gusev sus Mart. Per exemple, en Norvègia, pòt èsser present a l'estat primari dins l'ekerita granitica del comtat de Rogaland, lo granit del Buskerud o de Telemark, veire las associacions de cristals romboedrics porfirics amb l'anortòsi.

Lo natron se trapa tanben dins los despauses de las fumaròlas de l'Ètna e del Vesuvi. Alfred Des Cloizeaux l'observèt dins las lavas e las fonts termalas de La Sofrièra en Guadelopa. Se'n pren a l'entorn de las fonts caudas en Turquia e en Itàlia, per exemple a Larderello en Toscana.

De jaces de natron en lièch aparats se trapan en Libia, en Egipte près des lacs Amers, al Chad pels monts del Tibesti, al Kenya, al Botswana, als EUA, per exemple en Califòrnia près de la Val de la Mòrt, en Colorado o Wyoming, en Canadà per exemple a Atlin o près del lac Goodenough, districte de Clinton en Colómbia Britanica, en Austràlia del Sud mas tanben en Turquia e en Itàlia, dins los desèrts alcalins, en Mongolia e en China (Gobi), en Iran, al Tibet, dins los salars de Bolivia e d'Argentina, en Ongria...

Un Masaï camina sus una eflorescéncia salina e benlèu alcalina de natron. Es a vegada possible de s'iniciar als dessenhs sacrats o als glifs sus aquelas superfícias.

La ròca evaporita pòt centéner d'impuretats a vegada consequentas en sals de sòdi, de magnèsi... jos forma de clorurs, de sulfats o de boratas. Las impuretats mai conegudas son lo bicarbonat de sòdi, lo sal gemma e la mirabilita, o lo sal de Glauber dels Ancians.

Es pas absent dels grands despauses d'evaporitas fossilas, coma dins las minas de sals alpinas, per exemple a Bex en Soïssa o a Hall d'Àustria.

Minerals associats dins las evaporitas: mirabilita, tenardita, epsomita, termonatrita, trona, nacolita, natrita, gaylussita, borax, sal gemma, calcita, monoidrocalcita, pirssonita, baylissita, calconatrita.

Usatge

Fa mai de quatre mila ans, los ceramistas e caucinièrs egipcians decobrigèron qu'en calfant de la silici (sabla), amb de natron assecat e purifiat, transformat en soda, e de calç viva, se realizava una matèria mas o mens vitrosa e transparenta. Apondant d'ingredients o polveras mineralas coloradas a la mescla, aqueles primièrs veirièrs donavan de veires diferentament colorats.

Lo natron, e d'un biais general lo natron purificat e calfat que podèm nomenar soda, èra tanben utilizat pel blanquiment de farda, a la preparacion del cuer e a la sèrva de la carn. Lo natron mòstra de proprietats antibacterianas. Emplegat sec, pòt desidratar las carns, En solucion aquosa, amolís las matèrias organicas.

L'analisi quimica ponderala dona en massa 21 % Na₂O, 15,4% CO₂ e 63 % H₂O. Quitament s'es mens concentrat en soda que lo trona, lo natron es una matèria primièra naturala, localament abondanta, de la soda o carbonat de sòdi, dins l'industria quimica, subretot en Egipte, en Russia e los ancians païses orientals sovietics.

Utilizacion dins l'Egipte anciana

Lo natron èra ja conegut dels egipcians de l'Antiquitat que lo nomenavan neter, de l'ancian egipcian nṯr(ĵ), tèrme que remembra que lo prenián d'un lac assecat dins le desèrt de Nitria. Existissián segur diferentas varietats de natron egipcian:

• lo mimeral pur natron, vertadièra flor alcalina culhida al solelh sortir, e de segur reservada als reis, nòbles princes e faraons, pels rites sacralisant de momificacion.
• la ròca natron mai o mens impura, mai sovent de taus flac en natron o termonatrita, de fòrt taus en trona o en nacolita (bicarbonat de sòdi). Es pasmens la termonatrita que realiza en preséncia d'aiga lo mineral natron lmai eficaçament.
• de mesclas artificials diferents mai o mens sec, contenent a vegada de natron e (o) de trona, mas subretot amb de nacolita e de sal, per d'usatges especifics. Aparéis tanben dins las regions aridas africanas d'eflorescéncias tanben qualificadas de natron. Son de pujadas capillaras d'aiga sotaterrenha portant momentanèament al nivèl de sol diferentas ròcas evaporitas mai sovent blancas. Se lo sol es fortament alcalin, i a de grandas escasenças per que l'analisi pròva la preséncia de natron.

Remarcam qu'aquel emplec generalizat del tèrme neter o sas declinasons o variantas ancianas, s'applica a tota apareisson salina o evaporitica, sovent blanca compacta, fendasclada o filamentosa, sus quina que siá superfícia o paret umida o umidificada. S'utiliza alara l'evolucion de sens per designar la classa dels alcalís o còrs alcalins naturals (mai o mens sovent encrostats) espandida a aquela dels nitrats, e fin finala lo nitre o salpètre.

Utilizavan aqueles produchs per diferents emplecs:

• produch generic de netejatge ostalièr e d'espaci salubre, espandit e fregat a sec
• agent detergent a basa d'aiga
• produch tecnic de desinfeccion (insecticid, bactericid) e antiseptic medical per las nafras leugièras
• agent de conservacion alimentara (peisses, carns), a dòsi seca mesurada, benlèu sovent en associacion amb la sal.
• agent (dessecant, agregeant o durcissor ?) dins la preparacion dels cuers e la confeccion textila.
• agent de nettejatge, d'abrasion o de culhida de metals nòbles, compausant de flus de brasatge en metallurgia
• produch equivalent assecat e purificat de la soda dins la preparacions dels veires e ceramicas.
• ingredient de color d'esperel constituissent lo blau egipcian de las ceramicas
• ingredients dins las òli d'esclairatge brutlant sens fum
• per la propretat e los suènhs del còrs, a dòsi bassa seca subretot las dents, los banhs de bocas e subretot en associacion amb d'òli odoranta per la toleta,
• pels suènhs mortuaris, subretot la momificacion de las personalitats ont es l'agent màger de conservacion utilizat. Al contrari de l'idèa espandida per de traductors d'Erodòt, que visitèt l'Egipte al sègle V AbC, los embaumaires utilisavan pas aquel produch jos forma de salatge mas en solucion liquida e los cadavres èran banhats dins de banhs de natron. Èran utilizat per desidratar lo còrs. A l'epòca ptolemaïca, aquela substéncia èra un monopòli reial, e, mai tardièrament, jos la dominacion araba, èra encara una font de revengut considerable pel govèrn.

Fa mai de quatre mila ans, benlèu quitament cinc lo natron de segur foguèt purificat e servat jos forma solida e seca, los Egipcians, excellents coneisseires de l'art nomenat kemia, observèron la similitud de matèria, entre lo natron purificat, calfat e assecat en vas claus, e la partida solubla dins l'aiga, de cendres de vegetals de quenopodiacèas calcinadas butant sus de tèrras salifèras o salisols identics als mitan dels lacs salats. Se pòt parlar d'identitat al nivèl de la lenga egipciana antica, que lo nom del natron es lo meteis pel mineral que le produch basic preparat. S'agís de la soda, lo primièr alcalí mineral conegut. Los caucinièrs lèu capitèron a far créisser lo poder alcalin de la soda, la calfant amb la calç, es a dire en la caustificant, per obténer de soda caustica.

Utilizacion romana del natron

S'agís mai sovent de la ròca impura, mai sovent a basa de trona e de nacolita, transportada per naus. En mai de la medecina e los produchs de netejatge e/o d'igièna, son los veirièrs e ceramistas qu'utilizan aquela matèria qualificada pel tèrme generic alcalí. Lo natron es un alcalí mineral dels alquimistas.

Expleitacion tradicionala o industriala

La ròca natron èra expleitada dempuèi l'antiquitat mai nauta, los franceses occupant de desèrts africans a la mitat del sègle XIX nomenan los sites d'expleitacion de natronièras. Constatan una activitat de culhida tradicionala, aque se superpausa una expleitacion mai modèrna. De païses, dispausant pas al començament d'industria quimica sofisticada e en consequéncia de desvolopar lo procés Solvay, mantenguèron una culhida minièra de flac cost dins las natronièras e fondada una industria de tractament, de purificacion e de dessiccacion de carbonats, que liura de natron comercial, en realitat de carbonat de sòdi mai o mens pur o sec.

Contengut d'un sac de natron (matièria culhida mai o mens seca, a vegada carbonat de sòdi anidre e impur)

A la Belle Époque, un natromètre es un instrument per mesurar la soda o la potassa dels produichs comercials.

Istòria de la quimia

Lo quimista Claude Berthollet e lo sabents de l'expedition d'Egipte en 1799 estudièron amb interés in situ los depaus dels grands lacs salats egipcians, en particular del natron. Lo primièr postulèt una reaccion de formacion reversibla, dins l'encastre dels equilibris quimics de la quimia lavoisiana:

2 NaCl_{aq en aiga-sal saturada} + CaCO_{3 solid} = Na₂CO₃.10 H₂O _{precipitat solid} + CaCl_{2 aq}

La reaccion invèrsa èra plan coneguda en laboratòri: los sals dels cations calci precipitan en preséncia de carbonat. La reaccion prepausada de formacion dirècta du natron existís, mas esfòrça lenta, dins de condicions evaporiticas e demanda d'aiga-sal fòrça concentradas, raspant vertadièrament per efièch corrosiu (coma l'electroquimic) la ròca calcara encaissanta.

La conversion del sal en soda, al contrari de la proposicion de Berthollet, es fòrça mai deguda a la preséncia d'aigas saumastres portadas per la pluèja del desèrt salin o per de fonts intermitentas, aigas naturalament encargadas en idrogenocarbonat de sòdi HCO₃^- e en clorur de sòdi. Lo rapòrt entre los taus en ions idrogenocarbonats e alcalins, coma Na⁺... e los taus en ions alcalinoterroses Ca²⁺ e Mg²⁺, es crucial per l'evolucion de las aiga-sal naturalas e la formacion des ròcas evaporitas, subretot ors minerals de constitucion primara. La primièra etapa consistís totjorn dins la precipitacion quimica dels carbonats alcalinoterroses, del tipe calcar (calcita/aragonita) CaCO₃ ea dolomia (Ca,Mg)CO₃. Dins aquel cas ont los ions idrogenocarbonats e alcalins demoran en concentracions òfrça mai granda que totas la autras espècias ionicas en solucion aquosa, la formacion de sals a basa de carbonat de sòdi, coma lo natron e de NaCl, veire de trona, es la segonda estapa inevitabla.

Bibliografia

• François Farges, À la découverte des minéraux et pierres précieuses, collection l'Amateur de Nature dirigée par Alain Foucault sous l'égide du muséum d'histoire naturelle, édition Dunod 2013 complétée en 2015, 208 pages. ISBN 978-2-10-072277-8. En particulier, les mal aimés mais utiles "natron et borax" monocliniques p. 
• 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- La cas du Tchad - Mémoire du Diplôme d'études supérieures spécialisées en écologie humaine, Université de Lausanne et de Genève, 2004-2005, 103 pages. En particulier description des "ouadis à eaux natronées où se récolte le dihé", en particulier page 25-26. Texte in extenso
• Rupert Hochleitner, 300 roches et minéraux, Delachaux et Niestlé SA, Paris, 2010, traduction et adaptation française par Jean-Paul Poirot de l'ouvrage Welcher Stein ist das ? paru aux éditions Franckh-Kosmos Verlags-GmbH & Co, à Stuttgart en 2010, réédition 2014, 255 pages, ISBN 978-2-603-01698-5 en particulier note en liste complémentaire sur le natron page 248.
• Patrick Josset, "Emplois thérapeutiques du natron dans l'Egypte antique et le monde gréco-romain" in Revue d'histoire de la pharmacie, Volume 84, N°311, Année 1996, pp 385-396 Article en ligne.
• Alfred Lacroix, Minéralogie de la France et de ses anciens territoires d'Outremer, description physique et chimique des minéraux, étude des conditions géologiques et de leurs gisements, 6 volumes, Librairie du Muséum, Paris, 1977, réédition de l'ouvrage initié à Paris en 1892 en un premier tome. En particulier, pour le natron décrit dans le troisième volume, p. 
• A. Montana, R, Crespi, G. Liborio, Minéraux et roches, éditions Fernand Nathan, Paris, 1981, 608 pages.
• Henri-Jean Schubnel, avec Jean-François Pollin, Jacques Skrok, Larousse des Minéraux, sous la coordination de Gérard Germain, Éditions Larousse, Paris, 1981, 364  p. ISBN: 2-03-518201-8. Entrée 'natron' p. .
• Fikret Suner, Işik Ö. Ece, Fazlı Ç oban, Fahri Esenli, "Occurrence and properties of natron in the Miocene lacustrine Beypazari basin, Turkey", in Neues Jahrbuch für Mineralogie - Monatshefte Jg. 2003 Cahier 1, Janvier 2003, pp 31-48 [1].