Description
La calcite (également appelée calcaire) est un minéral composé principalement de carbonate de calcium (CaCO₃) et figure parmi les minéraux les plus abondants de la croûte terrestre. Le carbonate de calcium se forme lorsque des ions calcium solubles entrent en contact avec du CO₂ (le dioxyde de carbone forme un ion carbonate en présence d'un ion positif en solution). Le carbonate de calcium étant un sel peu soluble, le CaCO₃ ainsi formé précipite ; cette précipitation suit la réaction suivante : Ca²⁺(aq) + CO₃²⁻(aq) → CaCO₃(s). La calcite est un constituant fréquent des roches sédimentaires, des veines et des dépôts présents dans les sources thermales et les cavernes des régions karstiques (sous forme de stalactites). C'est le minéral qui forme le calcaire et, de ce fait, le minéral d'origine biologique le plus répandu. La calcite est le principal constituant du calcaire, de la craie et du marbre, et un composant important de la marne, du grès calcaire et des schistes calcaires. La calcite intervient dans l'altération chimique des roches ignées et métamorphiques, donnant naissance aux roches sédimentaires. La calcite est soluble dans l'eau contenant du CO2 sous une légère pression. En tombant, l'eau de pluie absorbe le dioxyde de carbone gazeux, ce qui la rend acide. Cette eau de pluie acide peut dissoudre la chaux. Les courants souterrains transportent ce matériau en solution jusqu'à ce que, au contact de la pression atmosphérique, le CO2 s'échappe et que la calcite précipite. C'est ainsi que se forment les stalagmites et les stalactites dans les grottes. Historiquement, la forme islandaise transparente de la calcite, appelée islandespath, était utilisée pour fabriquer des prismes de Nicol. Certains chercheurs supposent que les Vikings naviguaient en mer grâce à des cristaux de ce minéral, ce qui leur permettait de déterminer avec précision la position du soleil, même par temps nuageux. Aujourd'hui, le calcaire est principalement utilisé dans la construction comme matériau de construction, pour la production de chaux et de ciment, tandis que le marbre est utilisé comme pierre de construction et d'ornement.
La phosphorescence est un cas particulier de luminescence. C'est le phénomène par lequel une substance continue de briller dans l'obscurité pendant un certain temps après avoir été éclairée. Le terme signifie approximativement « lumineux comme le phosphore ». Or, le phosphore blanc brille effectivement dans l'obscurité, mais dans ce cas, cette luminescence est due à des réactions d'oxydation du phosphore avec l'oxygène de l'air (il peut également s'enflammer spontanément), et la lumière a donc une origine différente. La phosphorescence peut aussi se produire lorsqu'un tel matériau est bombardé d'électrons accélérés, comme dans un tube cathodique. Dans les substances luminescentes courantes, elle résulte de la lente décroissance des électrons excités par l'irradiation lumineuse. Cette lenteur est due au fait que le retour des électrons à leur état fondamental est une transition interdite en mécanique quantique. En étudiant la phosphorescence, Henri Becquerel a découvert le phénomène de radioactivité en 1896. Le phénomène de phosphorescence a été initialement mis en évidence grâce à l'utilisation de certaines peintures sur les aiguilles de certaines horloges et montres. Il convient de distinguer la phosphorescence de la fluorescence. En fluorescence, aucune transition interdite n'est impliquée dans le retour des électrons, ce qui explique l'émission de lumière en un temps beaucoup plus court.
