Capacité d'échange cationique (CEC)
La CEC est la capacité d'échange cationique[1] qui dépend de deux types de charges à savoir :
Des charges permanentes[2] (CP) négatives générées par la substitution entre les différents atomes formant la couche tétraédrique ou octaédrique. Ces charges négatives sont compensées par l'incorporation de cations ou d'anions au sein de l'espace interfoliaire[3] de l'argile. (ex : montmorillonite). Mais, certains types d'argiles (ex: kaolinite[4]) présentent une charge permanente nulle.
Des charges variables négatives qui se localisent en bordure des argiles et dépendant du pH du sol. En effet, à bas pH (pH du sol[5]), les hydroxyles (OH-) de surfaces sont entièrement protonés (OH+) l'argile montre une charge de bordure globalement positive et pas d'échange cationique. Cependant, à haut pH, les hydroxyles se déprotonent, la surface est globalement négative (O2-). On parle alors ici de charges variables. Ces charges variables sont nettement moins importantes que les charges permanentes, mais jouent tout de même un rôle dans la capacité d'échange cationique de l'argile.
La charge permanente (CP) peut être calculée comme suit (Eq. II.4) :
CP=∑〖Xi . e(Xi) 〗......................... (II.4)
Où :
Xi : est l'élément chimique (ex : potassium K+, sodium Na+, calcium Ca2+, etc.)
e(Xi) : est la charge de l'élément chimique (ex : le potassium qui a une charge de « +1 », l'oxygène qui a une charge de « -2 », etc.)