C.Oî,NaO,HO

C02,Na0,5H0 ;

COü.NaO.'HO ;

C02,Na0,9H0 ;

CO*,PiaO,10IIO;

CO*,NaO,15IIO.

L’hydrate qui a pour formule C02,i\TaO,IOI10 est le mieux connu; c’est lui qui se dépose d’une dissolution de carbonate de soude qui cristallise à la température ordinaire.

Le carbonate de soude est décomposé la chaleur rouge par la vapeur d’eau qui en dégage tout l’acide carbonique et produit de l’hydrate de soude : NaO, HO.

La silice, chauffée avec le carbonate de soude, forme du silicate de soude.

Le phosphore agit sur ce sel, comme sur le carbonate de potasse, à une température élevée; il s’empare de l’oxygcne de l'acide carbonique, et met à nu le carbone en produisant du phosphate de soude. • ....

La chaux, la baryte, la stronliane et la magnésie décomposent le carbonate de" soude, s’emparent de l’acide carbonique et

isolent la soude. , , , , , , ,

Le carbonate de soude est insoluble dans 1 alcool, la soude caustique y est au contraire notablement soluble; on utilise souvent cette propriété pour séparer ces deux corps.

CARBONATE DE SOUDE

Préparation «lu carbonate «le soude. — Soude artificielle. — Pendant longtemps le carbonate de soude employé dans l’industrie était retiré, soit des plantes marines , comme les fucus, les varechs, soit de certaines plantes terrestres , comme le salsola soda oubarille, qui croissent sur les bords de la mer. On brûlait ces plantes et on retirait de leurs cendres, par lixiviation et évaporation, des sels plus ou moins riches en carbonate de soude, qui portaient les noms de soudes de varech, soudes d’Alicante, de Carthagène, de Malàga , de Narbonne, d 'Aigues- Mortes. L’exploitation de ces soudes naturelles est devenue presque nulle, depuis que Leblanc a donné les moyens de produire artificiellement le carbonate de soude en décomposant par la craie et le charbon, à l’aide de la chaleur, le sulfate de soude, que l’on produit en traitant le sel marin par l'acide sulfurique.

Cette découverte est considérée, à juste titre, comme l’une des plus importantes qui aient jamais été faites dans les arts industriels. Le procédé de Leblanc, perfectionné par Darcet et Ànfrye, est aujourd’hui employé exclusivement pour la fabrication du carbonate de soude. Nous le décrirons avec quelques détails.

On introduit dans un four à réverbère (fig. 98) dont la sole de forme elliptique est construite en briques réfractaires ou

Fig. 98.

même en pierre calcaire, et présente une grande surface, un mélange grossier de 400 kilogrammes de sulfate de soude anhydre, 400 kilogrammes de craie desséchée en poudre grossière, et 140 à 150 kilogrammes de charbon de terre.

Ces matières sont brassées de temps en temps avec un ringard de 1er ; elles se ramollissent au rouge, acquièrent peu à peu une consistance pâteuse, en laissant dégager une grande quantité d un gaz qui brûle avec une flamme bleue. Après quatre ou cinq heures de calcination, le mélange demi-fluide est brassé de nouveau, ramené sur les bords du fourneau avec un râteau de fer, et introduit dans une espèce de brouette de tôle épaisse, ou on le laisse refroidir. Ce produit est appelé soude artificielle brute. Le mélange ci-dessus indiqué donne 550 à 600 kilogrammes de soude brute, marquant 38 à 40°.

CARBONATE DE SOCDE.

La figure 98 représente un four à soude dans lequel toute la chaleur est utilisée. Le mélange de sulfate de soude, de carbonate de chaux et de charbon est d’abord desséché en b, puis calciné en a : les eaux provenant du lessivage de la soude brute sont évaporées dans une chaudière c.

Deux ouvriers peuvent fabriquer par jour plusieurs milliers de kilogrammes de soude brute.

La soude brute est d’un gris bleuâtre ; elle est un peu poreuse ; exposée à l’air humide, elle se délite et devient friable. Lorsqu’elle est de fabrication récente, elle présente-une assez grande dureté. On la pulvérise quand elle s’est délitée, ou on la concasse, puis on la soumet à l’action de l’eau chaude, qui dissout toutes les parties solubles qu’elle contient. Le sulfure ou l’oxysulfure de calcium, le carbonate de chaux et le charbon en excès, sont séparés par décantation. La dissolution est évaporée dans des chaudières de fer. Le carbonate de soude se précipite au fond du vase ; on l’enlève avec des écumoires à mesure qu’il se dépose, et on le met à égoutter.

Le carbonate ainsi obtenu est souvent livré à l’industrie après qu’on l’a calciné dans un four à réverbère.

Pourachever la purification, on soumet le carbonate de soude à une nouvelle dissolution, et l’on évapore cette dissolution à sec.

Ce produit est désigné dans le commerce sous le nom de sel de soude. Son degré alcalimétrique varie de 40 à 92°, suivant qu’il contient des quantités plus ou moins considérables de sulfate de soude ou de sel marin non décomposé. Dans quelques circonstances, la richesse du sel de soude est même affaiblie à dessein par l’addition du sel marin impur, provenant du lessivage des soudes de varech ( sel de warech). Le litre ordinaire du sel de soude est 8u°.

Lorsqu’il s’agit de fabriquer des sels de soude à 92°, on procède à la purification du carbonate de soude par voie de cristallisation, afin d’enlever parles eaux mères les sels étrangers. Les cristaux ainsi obtenus, privés par la dessiccation de leur eau de cristallisation, donnent les sels du degré le plus élevé.

Lorsqu'on fait cristalliser deux fois le carbonate de soude, on obtient des cristaux très-blancs, qui sont livrés au commerce sous le nom de cristaux de soude, et dont on fait actuellement une grande consommation.

Voici la composition moyenne des cristaux de soude :

Carbonate de soude.

Sulfate de soude. . . .

Chlorure de sodium.

Eau de cristallisation

Nous donnerons maintenant la théorie de la fabrication de la

soude artificielle. .

L’expérience démontré que 1 on peut remplacer dans celte iab rication le carbonate de chaux par la chaux caustique, ce qui indique que l’acide carbonique de la craie se dégage, et ne joue aucun rôle dans la production du carbonate de soude. Seulc-

CARBONATE DE SOUDE

ment, comme cet acide carbonique se dégage au rouge en traversant une masse qui contient beaucoup de charbon, on conçoit qu’une partie de ce gaz puisse se changer en oxyde de carbone, qui, en brûlant, contribue à élever la température du four.

L’acide sulfurique du sulfate de soude est décomposé par le charbon, et les 3 équivalents d’oxygène qu’il contient, ainsi que l’équivalent d’oxygène de la chaux, produisent, avec 2 équivalents de carbone, 2 équivalents d’acide carbonique. Un de ces équivalents d’acide carbonique s’unit à la soude pour donner naissance à du carbonate de soude, et le calcium, se combinant avec le soufre, forme du sulfure de calcium: il résulte donc de cette réaction I équivalent de sulfure de calcium et 2 équivalents d’acide carbonique :

Nous devons dire toutefois que la réaction n’est pas aussi simple que l’indique la formule précédente.

Ainsi, ce n’est pas du sulfure de calcium qui prend]naissance, mais un oxysulfure de calcium. Ce corps est du reste moins soluble dans l’eau que le monosulfure de calcium ; il est facile après la calcination de séparer, au moyen de l’eau, l’oxysulfure de calcium du carbonate de soude qui s’est produit.

Le carbonate de soude est mêlé souvent de soude caustique, provenant de l'action du charbon sur le carbonate de soude, qui décompose ce sel en oxyde de carbone et en sodium qui se change ensuite en soude.

La proportion de soude libre est d’autant plus considérable dans le carbonate de soude qu’on a forcé davantage la dose du charbon, et qu’on a porté le mélange à une température plus élevée, pn trouve dans le commerce des soudes, d’ailleurs recherchées pour certains usages, qui contiennent 10 à 1 b pour 100 d alcali libre.

Le monosulfure et le polvsulfure de sodium, qui existent toujours dans la soude brute, proviennent delà décomposition diîecte d une petite quantité de sulfate de soude par le charbon. Les suliurcs, en s’oxydant, donnent naissance ultérieurement à des sulfites et a des hyposulfites ; il est donc utile de laisser les soudes brutes se déliter à l’air avant de les lessiver.

( ) La facilité avec laquelle le sulfate de. sonde est dor-nm-

CaO + S03,NaO + 2C = CO^.NaO + CaS + COL

ut taitium ui au carDonate de soude :

puis :

Na0,S03 + 4C = 4C.0 + NaS;

NaS + COî + CaO = COü.NaO + CaS.