Introduction

L’expérimentation sur la création de cristaux ioniques (voir ici) nous a amené à tester l’alun de potassium, un sel couramment employé en « cosmétique bio » et qui a la particularité de former de jolis cristaux pyramidaux ou octaédriques. Les résultats de ces expériences allant au delà de nos espérances, nous vous proposons cet article synthétique.

Le Projet

L’alun de potassium, qu’est-ce que c’est ?

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L’alun de potassium, aussi appelé Kalinite, est un solide cristallin, poudreux, blanc ou transparent et inodore. C’est un sulfate d’aluminium et de potassium hydraté (dodécahydraté).

Bloc de kalinite

Photo : OSI/Jerome Mathey

1.1 Utilisations

• populaire

L’alun ou pierre d’alun est un minéral naturel hypoallergénique à base de sel de potassium et d’alumine.

Grâce aux propriétés astringentes des sels minéraux qui composent la pierre d’alun de potassium, les pores de la peau sont rétrécies ce qui diminue le flux de transpiration. Ses propriétés bactéricides expliquent aussi l’élimination des mauvaises odeurs lors de la régulation de la transpiration.

La pierre d’alun est donc un déodorant naturel qui élimine les mauvaises odeurs en douceur. Elle peut être utilisée pour bloquer les petites coupures comme lors du rasage. Il améliore les petits problèmes buccaux-dentaires, gencives douloureuses, aphtes,..

• industriel

Il est utilisé dans de nombreux secteurs industriels tels qu’en agroalimentaire comme additif alimentaire, en industrie textile comme mordant à teinture ou dans le traitement des eaux usées.
Il sert en effet à floculer l’eau, c’est à dire à agglomérer les toutes petites particules en plus grosses qui restent prises au piège des filtres.

• médical

Ses propriétés utilisées en industrie pharmaceutique sont ses caractères :
 Astringent
 Émétique
 Hémostatique

1.2 Provenance géologique et/ou chimique

La Pierre d’Alun naturelle est identifiée comme ’POTASSIUM ALUM’ quant à la pierre d’Alun d’Ammonium, elle doit être déclarée comme ’AMMONIUM ALUM’.

Ce dernier composant (ammonium alum) est fabriqué à partir de résidus et sous produits (sels d’ammonium) de l’industrie « lourde » provenant en majeure partie d’Asie. Le sel (sulfate) d’ammonium thaïlandais provient des industries du nylon et est un sous-produit du Caprolactame.

La pierre d’alun de potassium est à base d’alunite naturelle extraite de mines et peut provenir des carrières du Maroc. Elle peut cependant être produite par cristallisation comme par exemple dans les aluneries du Panama avec la potasse la plus pure du monde, extraite par évaporation solaire dans les salines du désert d’Atacama.

1.3 Propriétés physico-chimique

Monocristal observé à la loupe binoculaire

Photo : OSI/Jerome Mathey

Tableau de solubité :

Tableau de solubilité

2. Géométrie et cristallographie

 Sa cristallisation rhomboèdrique peut se manifester sous la forme de cube, de pyramides à base carrée ou d’octaèdre à arêtes et sommets tronqués

Structure Rhomboédrique

Photo : OSI/Jerome Mathey

3. Dissolutions et préparations

Afin de fabriquer des cristaux à partir d’alun naturel, certaines étapes vont être nécessaires. La croissance des cristaux s’effectue à partir d’une solution saturée d’alun de Potassium ce qui implique de dissoudre la substance dans un solvant (l’eau). La matière première se trouvant sous forme de bloc, il faudra la réduire en poudre pour accélérer la dissolution et travailler à chaud. Ne pas hésiter à casser le bloc en fragments plus petits (<1cm) à l’aide d’une masse.

La seconde étape va permettre de réduire en poudre les morceaux préalablement concassés. Nous utiliserons pour cela un mortier et un pilon jusqu’à l’obtention d’une poudre très fine.

Cette poudre sera ensuite dissoute dans de l’eau distillée, déminéralisée ou de pluie (pour récupérer de l’eau de pluie, attendre qu’il pleuve pendant au moins 30mn avant mettre un récipient propre à l’extérieur). Utiliser un récipient propre, de préférence en verre borosilicaté (type Pyrex) que l’on fera chauffer à l’aide d’une plaque électrique (sans aller jusqu’à l’ébullition). Ajouter de la poudre jusqu’à saturation (jusqu’à ce qu’elle ne se dissolve plus).

L’étape suivante est la filtration du mélange encore chaud afin d’éliminer les impuretés dues au concassage et toutes les autres insolubles. Pour cela, on utilise de la ouate synthétique (utilisé en aquariophilie, appelé Perlon). Le mélange est versé dans un récipient propre à base large (cristallisoir). On laisse ensuite la solution refroidir pendant au moins une demi-journée voire une journée. Des premiers cristaux devraient se former au font et serviront à construire les cristaux plus gros (on les appelle les germes).

Les germes sont ensuite récupérés, on les attache ensuite à un fil qui servira à les suspendre dans une solution saturée. Pour attacher les germes, deux possibilités s’offrent à nous, on peut faire un nœud coulant ou coller le fil à l’aide ’une petite goutte de colle cyanocrylate.

On attache ensuite ce fil a un cure-dent ou une petite baguette qui reposera sur le bord du récipient permettant la croissance des cristaux.

Verser ensuite une solution saturée dans le récipient (on peut le faire à chaud ou à froid, mais attention à la redissolution du cristal....s’assurer que la solution est bien saturée). On laisse ensuite reposer le système afin que la croissance ne soit pas perturbée. Comme ce qui a été dissous va permettre de construire le cristal, il faudra régulièrement compléter et resaturer la solution. Pour cela, à l’aide d’une seringue, récupérer la moitié de la solution, la resaturer à chaud avec de la poudre d’alun, re-filtrer et reverser dans le récipient de croissance. Répéter l’opération en observant la croissance de vos cristaux.

Entre les différentes étapes, il se peut que d’autres petits cristaux se forment sur le gros cristal ou sur le fil. Ne pas hésiter à les enlever à moins de souhaiter des formes particulières. Une solution non filtrée ou sale rendra blanc votre cristal, toujours travailler proprement en lavant les récipients régulièrement et en rinçant à l’eau distillée. Ne pas toucher le cristal entre les différentes étapes sous peine de déposer un léger film gras dû aux doigts ce qui modifierait la croissance.

4. Recommandations, précautions d’emploi, données toxicologiques

Selon le centre antipoison, l’alun de potassium ne présente aucun problème constaté en petite quantité et préparé, comme c’est le cas ici. S’il est avalé pur, il peut irriter la bouche et la peau et provoquer des troubles digestifs. Il est ininflammable.

Néanmoins, comme dans toute manipulation chimique, éviter tout contact avec la peau. Ne pas manger et ne pas boire pendant l’utilisation et se laver les mains après les manipulations. Porter des lunettes de sécurité (ou des lunettes de vue) et une blouse (ou des habits préférentiellement en coton qui ne craignent rien).

Conserver la poudre d’alun dans un endroit frais, sec et bien ventilé et dans un récipient hermétique.

D’autres recommandations détaillées se trouveront ici :

Données toxicologiques de la CSST

5. Résultats

Voici la collection de cristaux obtenus par la technique décrite plus haut :

Témoignages

FAQ