PHOSPHURE DE CALCIUM
On obtient ce composé en faisant passer de la vapeur de phosphore sur de la chaux portée au rouge.
Le phosphure de calcium est un corps brun, amorphe ; l’eau le décompose en produisant de 1 hydrogène phosphoré spontanément inflammable.
(*) azotate de chaux. Ca0,Az0s,4I40.
Ce sel existe souvent en abondance dans les matériaux salpètrés. Berzelius l’a trouvé en quantité notable dans les eaux des fontaines de Stockholm.
On peut l’obtenir facilement en dissolvant le carbonate de chaux dans l’acide azotique.
Il est très-soluble dans l’eau, déliquescent, soluble dans l’alcool. 11 cristallise dans l’eau en longs prismes hexagonaux qui contiennent 4 équivalents d’eau ; il se décompose facilement par la chaleur et laisse un résidu de chaux anhydre.
L’acide azotique forme avec la chaux deux sels basiques, dont la composition n’a pas été déterminée.
O HYPOCHLORITE DE CHAUX. CaO, CIO.
Équiv. = 893,75 ou 71,50.
On donne le nom de chlorure de chaux, chlorure décolorant., à un mélange d’hypochlorile de chaux et de chlorure de calcium qu’on prépare en traitant l’hydrate de chaux ou le lait de chaux par le chlore :
2Ct + 2 CaO = CIO, CaO + CIC.a.
Le chlorure de chaux est blanc, amorphe, pulvérulent, d’une odeur d acide hypochloreux qui rappelle celle du chlore ; l’eau le dissout en grande quantité.
Il se transforme dans l’eau chaude en chlorure de calcium et en chlorate de chaux.
3(CaO,CIO) = 2CaCl + CaO, CIO».
Lorsqu’on le traite par les acides affaiblis, on en élimine
liYPOCHLORITE DE CHAUX.
d’abord de l’acide hypochloreux; mais, en présence d’un excès d acide, 1 acide hypochloreux réagit sur l’acide chlorhydrique qui provient de la décomposition du chlorure de calcium, et il se forme de l’eau et du chlore :
cio + C1H = Clü + HO.
Pour expliquer la production du chlore dans la réaction précédente, on peut admettre aussi que l’acide, que nous représenterons par A, élimine simplement l’acide hypochloreux, et que l’oxygène de ce dernier acide oxyde directement le calcium du chlorure de calcium mêlé à l’hypochlorite ; on a ainsi :
C10,Ca0 + CICa + 2A = 2(A,CaO) + 2CI.
(*) Les chimistes qui n’admettent pas la présence de l'hypochlorite de chaux dans le chlorure de chaux, et qui regardent ce composé comme résultant de l’union directe du chlore avec la chaux en lui donnant pour formule Cl.CaO, expliquent la décomposition du chlorure de chaux par les acides de la manière suivante :
Cl.CaO + A — A,CaO + Cl.
Dans l’une ou l’autre hypothèse, tout le chlore absorbé par la chaux est dégagé à l’état de liberté par les acides ; on comprend alors que, dans un grand nombre d’applications, on remplace le chlore par le chlorure de chaux, qui contient sous un petit volume des quantités considérables de chlore, qu’il peut dégager entièrement par l’action des acides.
Le chlorure de chaux agit sur les substances organiques et les décompose : il détruit les matières colorantes ; toutefois son action sur ces matières s'exerce lentement lorsqu’il contient un excès de chaux. Ainsi l’on peut mêler ensemble de la teinture bleue de tournesol et du chlorure de chaux, sans observer aucun phénomène de décoloration ; mais l’intervention d’un acide, même très-faible, déplace l’acide hypochloreux et détermine aussitôt la décoloration du tournesol.
La dissolution aqueuse du chlorure de chaux présente la propriété curieuse do se décomposer, même à froid, par le contact du bi-oxyde de manganèse, des bi-oxydes de cuivre et de mercure et du sesqui-oxyde de fer ; elle produit un courant continu d’oxygène, qui ne s'arrête que lorsque tout le chlorure de chaux a été transformé en chlorure de calcium (M. Mitscherlich).
Préparation. — Pour préparer le chlorure de chaux, on fait passer un courant de chlore dans un lait de chaux, ou dans de la chaux éteinte. On a soin de maintenir constamment un excès de chaux, pour que l’hypochlorite ne se transforme pas en chlorate. La masse étendue d’eau, décantée ou filtrée, donne une dissolution concentrée de chlorure de chaux. Dans les laboratoires, l’opération peut se faire dans l’appareil de Woulf représenté fig. 103.
ESSAIS CüLOROMÉTRIQUES. 145
Dans le commerce, ce produit s’obtient en faisant arriver un courant de chlore dans de grandes chambres en maçonnerie, aux murailles desquelles on a fixé des tablettes horizontales, recouvertes de chaux éteinte, sur une épaisseur de 12 centimètres environ. La chaux se transforme en hypochlorite sans
changer d aspect. Le produit ainsi préparé est placé dans des tonneaux doublés intérieurement de papier fort, et garnis de plâtre au fond, puis livré au commerce.
Usages. — Le chlorure de chaux est employé en quantité considérable pour le blanchiment des toiles et de la pâte à papier : on s’en sert comme rongeur dans les fabriques de toiles peintes. Les miasmes qui se dégagent dans les salles d’hôpitaux dans les amphithéâtres de dissection, etc., peuvent être déruits par le chlorure de chaux qu’on arrose d’une petite quantité de vinaigre; ce corps doit toujours être employé en petite quantité, parce que le chlore en excès, venant à se répandre clans 1 atmosphère, pourrait exercer une action fâcheuse sur la respiration.
(*) ESSAIS CHLOUOM ÉTRIQUÉS.
Le procédé qu’on suit généralement aujourd'hui pour titrer il chlorure décolorant est dû à Gay-Lussac. 11 est fondé sur la piopnete que présente l’acide arsénieux, 'en dissolution dans acide chlorhydrique faible, de se changer, sous l’influence du c uore et de 1 eau, en acide arsénique, comme l’indique l’équation suivante : 11
ESSAIS CULOROJI ÉTRIQUÉS.
AsQ3 + 2HO + SCI = As03 + 2C1H.
En faisant réagir sur une quantité constante d’acide arsénieux différents échantillons de chlorure de chaux pris sous le môme poids, le titre de ces chlorures sera d’autant plus élevé qu’il faudra moins en employer pour transformer en acide arsénique la même quantité d’acide arsénieux.
Si 1 on ajoute de la teinture d’indigo à la dissolution de l'acide arsénieux dans l’acide chlorhydrique, cette matière colorante n’est pas détruite tant qu'il reste de l’acide arsénieux; mais, dès que cet acide est complètement transformé en acide arsénique, le chlore porte son action sur l’indigo et le détruit instantanément. On peut ainsi reconnaître le moment où l’oxydation de l’acide arsénieux est achevée.
(.es essais chlorométriques sont rendus très-expéditifs par l’emploi d’une dissolution arsénieuse titrée, c’est-à-dire telle qu'un volume connu de cette dissolution exige une quantité connue de chlore pour être transformée en acide arsénique.
Cette dissolution s’obtient en traitant 4Br, 440 d’acide arsénieux pur par 200cc d’acide chlorhydrique étendu d’eau, de manière à lui faire occuper le volume de 1 litre.
S’il faut 2 litres de dissolution de chlorure de chaux pour peroxyder complètement 1 litre de la liqueur arsénieuse normale , c’est que ces deux litres de liqueur contiennent 1 litre de chlore ou 3«r, 1 70 ; si une autre dissolution contenant du chlore libre ou du chlorure de chaux, peut sous le volume de 'L litre, peroxyder I litre de liqueur normale, c’est qu’un litre de cette dissolution contient un litre ou 3gr,l70 de chlore.
On voit donc qu’en déterminant le volume d’une dissolution d’un chlorure décolorant, qui est nécessaire pour peroxyder un volume connu de liqueur arsénieuse normale, on pourra apprécier la quantité de chlore contenue dans ce chlorure. I.e titre d’un chlorure de chaux représente donc le nombre de litres de gaz chloré dégagé par kilogramme.
Pour faire un essai chlorométrique on opère ainsi : On pèse 10 grammes du chlorure de chaux à essayer ; on les broie àplusieurs reprises avec de l’eau, dans un mortier ; on décante la liqueur dans un ballon d’un litre, et l’on complète le volume d’un litre avec de l’eau.
On introduit avec une pipette 10cc de liqueur normale arsénieuse dans un vase à fond plat; on colore ce liquide avec quelques gouttes de sulfate d’indigo, et l’on y verse, en agitant le vase, la liqueur chlorée au moyen d’une burette. On s’arrête quand la décoloration a lieu, et on lit la quantité de liqueur employée. Supposons qu’il en ait fallu 108 divisions; on doit en conclure que, dans 108 divisions représentant tOcc,8, il y a 10cc de chlore. On connaîtra le volume de ce gaz contenu dans 1 litre, c’est-à-dire dans 1000 centimètres cubes de la dissolution faite avec les 10 grammes de chlorure de chaux, en établissant la proportion suivante :
SULFATE DE CHAUX HYDRATÉ
10, « : 10 :: 1000 : x ; x = 926. cc.
Ces 926cc ou 92 centilitres 6 indiquent que le chlorure analysé marque 92,6 degrés chlorométriques. La quantité de chlore contenue dans 1 kilogramme du môme chlorure de chaux est 100 fois plus considérable, puisque I0®r X 100 = 1 kilogramme. Elle est donc égale à 9260 centilitres ou à 92 litres 6, qui correspondent à 293gr, S 42.
(92,6 X 3 sr. , 17 = 293 gr., 542).
En résumé, pour avoir le titre du chlorure analysé, on divise par 10 le nombre de centimètres cubes employé, et l’on multiplie le résultat par 100.
SULFATE DE CHAUX. CaO,S03.
Equiv. = 850 ou 68.
Le sulfate de chaux est connu à l’état anhydre et à l’état hydraté.
Le sulfate de chaux anhydre porte le nom de karsténite ou anhydrite. Il existe surtout dans les terrains intermédiaires : il est rarement cristallisé avec régularité; cependant en clivant ses cristaux, on arrive au prisme rectangulaire droit. Ce corps est plus brillant que le marbre, plus dur que le sulfate de chaux hydraté. Sa densité est 2,964. Il est presque sans usage; toutefois on cite une variété silicifère bleue, qui est employée en Italie pour faire des chambranles de cheminée.
SULFATE DE CHAUX HYDRATÉ. — PLATRE. Ca0,S03,2II0. Equiv. = 1075,00 ou 86,00
Le gypse ou pierre à plaire se présente, soit en couches con-
pS^dnn^ff311 eS/' daaS les terrains tertiaires (bassin de Pans), ou dans la formation des marnes irisées (Meuse, Aveyron)
Alpes P^nSeneUrS danS les différents ^rrains secondaires roches înéo\ l’nieS an™?,, constamment en relation avec des
mies raïf 'sel au,SSl ^eq uemment associés avec des doloin es, ciu sel gemme, du bitume et du soufre
-'Onames eaux naturelles contiennent du sulfate de chaux
jm les nomme eaux sélénüeuses; telles sont les eaux des puits de
p ar ente s^ mil ° se * cl* i vp nfd (h lu crista|lise en grandes tables transprismes ’drnils y Wn" /aC1Leiï\en E et présentent la forme de 1 13° et "dp 6~/o . ' rhomboidale, dont les angles sont de de lance C°S C1IS aux sont ordinairement groupés en fer
SULFATE DE CHAUX HYDRATÉ
Lorsque les cristaux de sulfate de chaux sont opaques, on lui donne le nom d 'albâtre gypseux. 11 ne faut pas confondre ce sulfate de chaux avec l’albâtre calcaire, qui est du carbonate de chaux.
Le sulfate de chaux est insipide ou d’une saveur légèrement amère : il est incolore, sa densité est égale à 2,3) .
Ce sel est peu sofuble dans l’eau; à 100°, 1000 parties d’eau dissolvent 3 parties de plâtre. Le gypse présente son maximum de solubilité à 35°. Il entre plus facilement en dissolution dans l’acide sulfurique concentré, et forme avec cet acide un bisulfate 2S03,Ca0,I10, qui est décomposable par l’eau. Il est complètement insoluble dans l’eau alcoolisée.
Le sulfate de chaux hydraté contient 20,9 pour 1 00 d’eau ou 2 équivalents; il se déshydrate entièrement à une température inférieure à 200°, surtout dans un courant de gaz. Le sulfate anhydre est indécomposable par la chaleur.
Le sulfate de chaux hydraté présente la dureté de la pierre ; après sa déshydratation, il devient pulvérulent et farineux. Lorsqu’on met le sulfate de chauv ainsi déshydraté en contact avec l’eau, il s’hydrate de nouveau, se combine avec les 2 équivalents d’eau que la chaleur lui avait fait perdre, et reprend sa dureté première.
Cette propriété permet d’employer le sulfate de chaux dans les constructions : lorsqu’on cuit le plâtre, on le déshydrate; quand on le gâche, on lui restitue précisément la quantité d’eau qui doit lui rendre sa dureté.
Lorsque le sulfate de chaux se dépose d'une dissolution à la température de 120°, comme cela arrive quelquefois dans des
chaudières vapeur alimentées par des eaux sélém'tcuses, ses cristaux ont pour formule : (CaO,SO*)*,HO.
La cuisson du plâtre s’opère dans des fours dont la voûte est faite avec la pierre à plâtre elle- même. La température du four ne doit pas être très-élevée, car une chaleur de 100 à lb0° est
SULFATE DE CHAUX HYDRATÉ
suffisante pour déshydrater le sulfate de chaux; après la cuisson, on réduit le plâtre en poudre au moyen de meules. Nous représentons dans la figure 104 le four qui est employé pour la cuisson du plâtre.
Une calcination opérée à une température trop élevée fait éprouver au plâtre une sorte de fritte, et l’empéche de s’hydrater facilement.
Le plâtre, une fois calciné, doit être conservé à l’abri de l’humidité de l’air; sinon il s’hydrate peu à peu, s 'évente, et perd alors une partie de ses qualités.
Un plâtre bien préparé doit dégager de la chaleur lorsqu’on le mélange avec l’eau. Souvent même on juge de la qualité d’un plâtre d’après l’élévation de température qu’il produit en s’hydratant. Le plâtre dégage quelquefois de l’hydrogène sulfuré quand on le gâche; cela tient à la présence d’une certaine quantité de sulfure de calcium produit par l’action du charbon ou des gaz carburés sur le sulfate de chaux : ce sulfure dégage des traces d’acide sulfhydrique sous l’influence de l’eau et de l'acide carbonique.
Le plâtre, en se solidifiant, augmente de volume : cette propriété le rend éminemment propre au moulage, car, en se dilatant, il prend l’empreinte des traits les plus fins.
Le plâtre le plus estimé est celui que l'on trouve dans les environs de Paris; on a souvent attribué les bonnes qualités de ce plâtre à la présence d’une petite quantité de carbonate de chaux contenu dans la pierre à plâtre, qui produirait une certaine quantité de chaux. Cependant il est impossible que le carbonate de chaux contenu dans la pierre à plâtre se transforme en chaux pendant la cuisson ; car le plâtre n’est jamais cuit à une température assez élevée pour que le carbonate de chaux soit décompose (Gay-Lussac).
La dureté d un plâtre dépend tout à fait de celle du sulfate de chaux hydraté qui l’a produit. Cette dureté se trouve être, après le gâchage, ce qu elle était avant la cuisson, c’est-à-dire dans la pierre a plâtre môme.
sulfate de chaux se transforme en sulfure de calcium sous influence des matières organiquesen décomposition. Ce sulfure, se décomposant ensuite par l’action de l’acide carbonique, donne naissance à un dégagement d’acide sulfhydrique. On peut exp iquer ainsi la présence de l’acide sulfhydrique dans certaines
rr* contenaient originairement du sulfate de chaux ;eaux a Lnghien).
Une décomposition semblable nrmt c1™ Ol’ûl' ^ One 1 a n/\1 ri n Ann
(M. Chevreul).
