Analyse qualitative et quantitative de la silice cristalline par DSC

Les transformations polymorphes lors du chauffage vont faire passer la silice d’une forme à une autre, entraînant des modifications de densité ou de propriétés cristallographiques spécifiques. L’objectif de cette étude est d’évaluer la faisabilité de l’identification et de la quantification de la silice cristalline en mesurant les flux de chaleur liés aux transitions de phase entre les différents polymorphes.
Les premiers tests ont été réalisés soit avec des minéraux standards purs ou dans une matrice minérale, chauffés entre 20 et 1600°C. Pour la silice cristalline, des pics endothermiques sont observés autour de 250°C pour la cristobalite et autour de 570°C pour le quartz. Ces pics correspondent à la transition des formes  vers  de la cristobalite et du quartz respectivement (Figure 1). Ces transitions sont réversibles (transition - pendant le refroidissement).
L’apparition de cette transition permet donc de distinguer facilement la présence de silice cristalline et le type de polymorphe présent dans l’échantillon. Le flux de chaleur lié aux transitions - calculé en intégrant la surface du pic endothermique est proportionnel à la quantité de silice cristalline et peut donc être utilisé pour une approche quantitative (Figure 2). Les performances de cette méthode en termes de sélectivité et de sensibilité doivent être comparées à celles de méthodes de référence telles que l’analyse par DRX.