CHAPITRE II

Silicium.

Son état naturel, — Son extraction. — Ses propriétés. — Ses combinaisons avec Yoxigene , f hydrogène , le cldore et le soufre.

Ce corps simple , que nous plaçons dans la série des métaux, ne se rencontre dans la nature que combiné à l'oxigène^ il forme un oxide qui joue à l'égard, de certains oxides le rôle d'acide , ce qui lui a fait donner le nom acide silicique. Cet acide existe à l'état de pureté dans le cristal de roche , le quartz \ il constitue presque totalité de certaines pierres , telles que les agates, les porphires , les grès , les cailloux , le sable , etc. , entre dans la composition de beaucoup de pierres gemmes employées dans la jouaîllerie. Dans la plupart de ces composés il est associé1 à des oxides qui le colorent diversement , et sont la cause des nuances que présentent ces pierres. Cet aeide a d'abord été connu sous le noia

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de terre vitrifiable , silice , oxide de silicium , et enfin acide sïlicique.

Le radical de cet acide, qui n'a été obtenu que dans ces dernières années , a été désigné sous le nom de silicium. A l'époque où Ton découvrit le potassium et le sodium, son existence n'avait été admise jusqu'alors que par analogie. M. Davy , en soumettant à l'action du potassium la silice, parvint à séparer , mais en très-petite quanti téf ce radical , ce n'est que M. Berzélius qui put s'en procurer une quantité suffisante pour 1 étudier , en décomposant le fluorure double de potassium et de silicium par un excès de potassium. On parvient à cette décomposition en plaçant successivement dans un tube de verre , fermé par un bout, une coucbe de potassium et une de florure de potassium et de silicium parfaitement desséché et alternant jusqu'à ce que le tube soit rempli aux deux tiers. En chauffant avec la flamme d'une lampe à esprit de vin , la réaction a lieu , le potassium s'empare du fluor uni au silicium , et ce dernier s'unit à une portion de potassium. Le résultat est donc un fluorure de potassium etuncomposédesiliciumet depotassium. Lorsqu'on traite la masse par l'eau , le fluorure de potassium est dissous, et le composé de silicium et de potassium se transforme aux dépens d'uoe partie de l'eau en protoxide de potassium qui se dissout également , en hydrogène qui se dégage pour la plus grande partie, et en hydrure de silicium qui se précipite sous forme de poudre brunâtre. On recueille ce dernier sur un filtre, on le lave, et après l'avoir séché , on le chauffe au rouge obscur dans un creuset de platine découvert j l'hydrogène de l'hydrure de silicium est brillé par l'oxigène de l'air, et le siliciui* qui est moins combustible reste au fond du creuset mêlé avec un peu d'acide silicique produit pendant cette calcina tion. Ce dernier peut être enlevé en faisant digérer le silicium avec ;de l'acide hydrochlorique faible et le lavant ensuite ; une

3lO ABKÉGÊ ÉLÉMENTAIRE

solution faible de potasse agirait sans doute de la même manière.

Propriétés. Le silicitim obtenu par ce procédé est en poudre d'une couleur brune noisette il est fixe , înfusible , sans aucun éclat métallique , insoluble dans l'eau , inaltérable par ce liquide à la température ordinaire, au fond duquel il se précipite. Il ne paraît pas conduire l'électricité ; ce qui le rapproche des corps combustibles non métalliques avec lesquels il a plus d'analogie qu'avec les métaux.

Sous cet état , son affinité pour l'oxigène parait être faible , car on peut le chauffer au rouge au contact de l'air sans qu'il absorbe l'oxigène; quand cette calcina tiôn se fait même dans le gaz oxigène pur , l'absorption a lieu très-lentement, et ce n'est qu'avec beaucoup de peine qu'on peut oxider entièrement le silicium , sans doute parce que l'acide silicique qui se produit préserve les autres portions de silicium.

Le silicium chauffé fortement avec le nitrate de potasse est oxidé aux dépens d'une portion de l'oxigène de l'acide nitrique. Ce corps présente un phénomène remarquable, c'est de décomposer avec dégagement de lumière le carbonate de potasse à la chaleur rouge. L'oxidation dù silicium est due à la décomposition de l'acide carbonique.

Les acides oxigénés et hydrogénés n'ont point d'action sur lui ni à froid ni à chaud.

Silicium et Oxigène. (Oxide de silicium, silice, acide

silicique.)

On ne connut qu'un seul composé de silicium et d'oxigène , c'est celui qu'on trouve si abondamment dans la nature, soit à l'état de pureté, soit combiné à d'autres oxides , comme nous l'avons déjà dit.

On peut l'extraire des composés naturels qui le con-

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tiennent en les traitant par l'oxide de potassium, qui forme avec l'acide silicique une combinaison fusible e% soluble dans Feau , d'où les acides le séparent aisément à l'état d'hydrate. ■ \

C'est sur ce principe qu'est fondée l'extraction de l'acide silicique. On met dans un creuset de terre une paxv tîe de sable ou de grès réduit en poudre impalpable et 3 à 4 parties de potasse caustique (hydrate de potasse), qu'on chauffe jusqu'au rouge : l'oxide de potassium se combine peu à peu avec l'acide silicique, et forme un composé £u> sible qu'on peut couler. , En traitant par cinq à six fois son poids d'eau bouillante cette niasse fondue, le sous-silicate de potasse se dissout; si l'on verse ensuite dans la dissolution de l'acide hydrochlorique jusqu'à ce qu'il y en ait un léger excès,' l'acide silicique est précipité en flocons blancs gélatineux, qu'on recueille et qu'on lave à plusieurs reprises. Par leur calcina tion l'eau est dégagée, et l'acide silicique reste sous la forme d'une poudre blanche. , Si la masse de silicate de potasse était dissoute dans i5àao fois son poids d'eau, ou une plus grande quantité , il n'y aurait point de précipitation lorsqu'on viendrait à saturer par l'acide hydrochlorique \ l'acide silicique qui serait néanmoins séparé resterait en solution dans l'eau à cause de son extrême division. Il faudrait alors pour l'obtenir évaporer la liqueur dans une capsule de porcelaine jusqu'à siccité. A une certaine époque de Tévaporation, la liqueur se prendrait en une masse gélatJx neuse par suite de la séparation de lacide silicique \. on dessécherait bien cette masse, et on la mettrait de nou7 veau en contact avec de l'eau acidulée par l'acide hydrochlorique^et onchaufferait.Les molécules d'aci de silicique ayant repris de la cohésion resteraient à l'état d'une poudre blanche , qu'on recueillerait à la manière ordinaire- , L'acide hydrochlorique ajoute à l'eau qiû doit laver

3** ABUÉ4Ê ÉLÉMENTAIRE

Facide siliciquea pour but de redissoudre les oxidesqtri, préalablement unis À l'acide hydrochlorique, Veii Seraient séparé par suite de la dessication quVto à fait éprouver au résidu de 1 evaporation.

- C'est par ce procédé un peu modifié qu'on ptrVieiA à «mnaltre la proportion d'acide silicîque qui existe dan* les divers minéraux ; seulement on en ojpèrë là fusion avec la potasse, non dans des creusets de terrfc, c^uî en fourniraient évidemment une portion, mais dans des creusets d'argent fin, qui ne peuvent être altérés par <& composé.

- propriétés. L'acide silici^ue extrait pàt Ftôk tïës £ro- %édés que nous menons *!e décrire est toujburs sous îà •ferriie d*une poudre blanche très-fine, saris odeui-, mà sà Vêtir, et Payant aucune action sur la teinture détoùrttèsol. Sa densité est de 2,65o. Exposé à là plus forté Wiàleur dés fourneaux ordinaires, il estinfasible et toutftâèit fixe; ôn ne peut le fondre qu'à une tempèrararé très-élevée par des moyens plus pnissans ; alors il devient fîffmMe et prend l'aspect du verre.

iA' L^éau n'a aucune action sur cet acide. Les àcMeS mètoe les plus concentrés ne peuvent le -dissoudre, à ifexception cependant de l'acide hydrbflûorique , qui lé «éctfmposë et le fait passer à l'état de fluorure dfe silicium:. {'Fôj.Flvovl.)

0 Ilè% scrutions d'bxide de pôtâssîum èt de sodium îé *ssofVérit mifnië à froid et perdent peu à peu leur causticité^ là plupart de lettrs propriétés, ce qui rie permet ^fas dé douter que FacMe siliciquè se comporte Cèm%ieàm véritable acide à l'égard des oxides1.

- éertairis ïnétaux , à une haute température , riéûtettt déèbm^bieV Facide srlîeîqùè. N ous avons dcj& vu plus haut cfttè 1b potassium agissait ainsi ; le fer en présence dxi carbone peut le décomposer , comme MM. Berzélius ét Stromeyer Font preuve $ le siBckùaa eûtre alors eu com-

m CHlMIË. 3^

binaiSort avec le fer pour former un Composé quîse produit naturellement dans les hauts fourneaux où Ton réduitles mines de fer siliceuses, et qui fait partie constituante de presque toutes les fontes du commerce.

L'acide silteique * d'après la moyenne de plusieurs analyses, est composé de : : . 1 J" 4>

Silicium. . . . 4^>°^ 1 "

Oxigène. . . . 5i,9* ^ <; h ^

1 oo,oo ■ lï

Usages. Cet acide à l'état de pureté n'est ^ti'chipjoyé flans les laboratoires. Dans les arts., celui que fournit la ilatùre à de nombreux emplois ; à l'état de sable pur , il éhtredâns la composition des glaces et du Verre blanc, des fonaux sur la faïence ; à l'état de sable coloré ou impur , il feert pour la fabrication de la grosse verrerie. IVtêlé ave£ îâ chaux , il constitue cette préparation connue sous le nom mortier , dont on fait un usage fréquent dans Ici constructions. Dans quelques travaux métallurgiques j îl sert aussi comme fondant.

pierres à iusil sont laites avec une pierre presque tierement formée d'acide silicique, et que les minérales

inéthiste , l'opale , la cornaline sont aussi des variété» très-employées pour la confection d'objets de luxe.

' Sitiàuntrt Hydrogène. (Hjdmte de iiViàvun.)

lrhydrogèiie$e combine en partie avec le siKcium pourfor-

3a4 ABRÉGÉ ÉLÉMENTAIRE

Hier l'hydrurc de silicium, qui se précipite en poudre brunâtre. Cette combinaison, qui ressemble beaucoup au silicium par ses propriétés physiques, en dkfère par sa combustibilité 5 lorsqu'on le chauffe au contact de Pair, il prend feu et brûle en laissant un résidu formé d'acide silicique et d'une trace de silicium non brûlé.

Silicium et Chlore. (Chlorure* de silicium.)

Le chlorure de silicium peut être obtenu en chauÛantle silicium dans le gaz chlore sec. La combinaison s'effectue avec dégagement de lumière.

On peut encore je préparer en plaçant dans un tube

alonge qui communique à un ballon tubulé , entouré cVùn mélange réfrigérant. L'acide silicique est déconv posé à une température rouge par le charbon et le chlore» Le premier se combine avec l'oxigène pour former de l'oxide de carbone, et le second avec le silicium. Ce sont ceux des affinités réunies qui opèrent la décomposition de l'acide silicique. Le chlorure de silicium se condense à l'état liquide dans le ballon avec une petite quantité de chlore en excès , dont on le débarrasse en l'agitant avec du mercure , qui l'absorbe en passant à l'état de protochlorure de mercure. Lorsqu'il a été ainsi purifié , on le distille à une douce chaleur.

Propriétés. Le chlorure de silicium se présente sous la forme d'un liquide incolore transparent, doué d'une grande fluidité; il est très-volatil , s'évapore entièrement à l'air en répandant des vapeurs blanches ; sa densité est plus grande que l'eau. Mis en contact avec ce liquide , il est transformé aussitôt en acide silicique et en acide hy— drochloriquc par suite de sa décomposition.

Ce composé peu examiné a été découvert par M. Ber-

zélius, et étudié de nouveau par M.OErstedt, à qui est dû le procédé que nous avons décrit pour l'obtenir. ,

Silicium et Fluor. ( Fluorure de silicium. )

Les propriétés de ce composé et sa préparation ont été exposées en traitant du fluor (yqyezT?LVovi et ses composés avec les corps non métalliques).

Les combinaisons du Silicium avec l'iode et le brème n'ont pas encore été examinées, peut-être les obtiendraiton en faisant passer la vapeur de ces corps sur un mélange d acide silicique et de ebarbon.

Silicium et Soufre. ( Sulfure de silicium. )

M. Berzéliusa remarqué la formation de ce sulfure en chauffant l'hydrure de silicium dans la vapeur de soufre; il se produit du sulfure de silicium et du gaz hydrosulfurique ; mais le premier composé n'est jamais pur, il con~ tient toujours un peu de silicium non combiné.

Propriétés. Le sulfure de silicium est blanc, d'apparence terreuse. Il n'est point volatil et indécomposable par le calorique. Exposé à l'air humide, il répand une légère odeur d'acide hydrosulfurique, par suite de la décomposition de l'eau, qui le fait passer à l'état d'acide silicique et d'acide hydrosulfurique. Calciné au. contact de l'air, il est converti par l'oxigène en acide sulfureux qui se dégage et en acide silicique. • v ï>

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