CALCIUM

334. — Le calcium, poids atomique 40, et symbole Ga, fut découvert en 1808 par H. Davy. C'est un

GRIMAUX. — CHIMIE INORG. "^^

métal jaune pâle, brillant, se ternissant promptement à l'air, décomposant l'eau à la température ordinaire ; il est complètement inusité.

335. Oxyde de calcium (chaux) GaO. — L'oxyde de calcium ou chaux vive se produit par la calcination au rouge blanc du carbonate de calcium :

CQsCa = CQî + CaO

Carbonate Gaz Oxyde

de calciam. carbonique. de calcium.

Dans l'industrie, on prépare la chaux vive en calcinant, dans des fours, des pierres calcaires qui sont formées de carbonate de calcium plus ou moins pur. La fabrication s'opère d'une manière continue; on charge le four avec des couches alternatives de calcaire et de houille, on allume à la partie inférieure, et toutes les heures on enlève le produit de la calcination par des portes situées en bas du four, tandis que l'on introduit par la partie supérieure une nouvelle charge de combustible et de calcaire.

La décomposition du carbonate calcaire se fait plus facilement dans les fours que dans les creusets, car le courant d'air nécessaire à la combustion, ainsi que la vapeur d'eau dégagée par le combustible et la pierre, entraînent le gaz carbonique au fur et à mesure de sa production.

Dans les laboratoires, pour obtenir de la chaux pure, il est plus avantageux de décomposer l'azotate de calcium par la chaleur.

La chaux vive pure est blanche, tendre, infusible aux plus violents feux de forge, d'une saveur caustique et alcaline. Elle se combine avec l'eau avec un dégagement de chaleur considérable, d'environ 300% et tel qu'une grande partie de l'eau versée sur la chaux vive

réduit instantanément en vapeur. La cliaux, par

Ite hydratation, appelée d'ordinaire exlinclion de la ehatix, augmente de volume, foisonne et finit par se déliter, c'est-à-dire par se réduire en poussière, Elle s'est convertie en hydrate de calcium ou chaux éteinte CaO'H'.

La chaux est peu soluble dans l'eau, et sa solubilité est plus grande à froid qu'à chaud. Un litre d'eau dissout 1 gr. 30 de chaux à 15", 1 gr. 0/t à 50° et 0 gr. 7t> seulement à 100". Aussi une solulion limpide d'eau de chaux se trouble quand on la porte à rébullitioii.

Le lait de chaux est une bouillie claire de chaux

lyée dans l'eau, ifeau de chaux a une réaction alcaline très prononcée; elle bleuit le papier de tournesol. Abandonnée dans le vide sec, elle dépose l'hydrate CaO'H', cristallisé en prismes hexaédriques. Au contact de l'air, elle absorbe l'acide carbonique et se recouvre d'une pellicule de carbonate de calcium.

La chaux a de nombreu."c usages, On s'en sert pour la préparation de la potasse et de la soude, l'épilage des peaux, la fabrication des sucres, la saponification des graisses dans l'industrie des bougies stéariquea. Les agriculteurs en consomment de grandes quantités pour amender les terres argileuses; enfin, depuis longtemps, la chaux est indispensable à l'art de bâtir, qu'elle serve à obtenir les mortiers ordinaires, les mortiers hydrauliques ou les ciments.

336. Mortiers, ciments. — Dans les arts, la chaux est appelée chaux tirasse quand elle est préparée avec des calcaires à peu près purs. Efle possède les caractères de la chaux pure, s'échauffe beaucoup et augmente considérablement de volume pendant son extinction.

La chaux est dite maigre quand elle est obtenue avec des calcaires renfermant du carbonate de magnésium, du sable, de l'argile et de Toxyde de fer. Par l'addition de l'eau, elle s'échauffe peu et n'augmente guère de volume.

La chaux grasse et la chaux maigre ont des usages différents; la première est destinée à la fabrication des mortiers qui doivent faire prise à lair. La chaux maigre, préparée avec des calcaires renfermant 8 à 15 pour 100 d'argile et 80 à 90 pour 100 de carbonate de calcium, donne un mortier qui possède la propriété de durcir lentement sous l'eau : c'est ce qu'on appelle de la cliaux hydraulique.

Si le calcaire renferme jusqu'à 30 ou 40 pour 100 d'argile et 60 à 70 pour 100 seulement de carbonate de calcium, il donne par la calcination un ciment qui, mélangé avec de l'eau, fait prise presque immédiatement et finit par acquérir une grande dureté.

Les mortiers et les ciments font prise et durcissent en vertu de diverses réactions.

Le mortier ordinaire, destiné aux constructions exposées à l'air, est un mélange de chaux grasse récemment éteinte et de sable ; on l'applique entre les pierres que Ton veut réunir. Peu à peu, la chaux du mortier absorbe le gaz carbonique de l'air et, au bout de quelque temps, est transformée en carbonate de calcium dur, résistant et adhérant fortement aux surfaces sur lesquelles il est appliqué. Mais ce carbonate de calcium ainsi formé n'a de dureté que sous un petit volume; ses diverses particules n'adhèrent pas fortement entre elles : de là la nécessité de mélanger du sable à la chaux. Le carbonate calcaire se lie intimement aux particules du sable, ainsi qu'aux surfaces des pierres, de manière à former un tout solide et résistant.

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prise des mortiers hydrauliciues et des ciments it due à une autre réaction. Par la calcination de calires renfermant de l'argile, il se forme, outre de lu chaux vive, des silicates et des aluminates de calcium anhydres. Ces silicates et ces iduminates, en s'hydratant, deviennent extrêinemenl durs, et, si les ciments durcissent plus rapidement que les chaux simplement hydrauliques, c'est qu'ils renferment une plus forte lortion de silicates et d'aluminates calciques. On trouve, dans certaines localités, des pierres qui tferment les éléments nécessaires pour fournir, par calcination, les unes des chaux hydrauliques, les autres des ciments. L'ingénieur û^nçais Vicat, qui a donné la théorie du durcissement des chaux hydrauliques et des ciments, montra qu'on peut les ohtenir ïrtificiellement par la calcination de mélanges de calet d'argile, faits en proportions convenables. !n 1818, la première fabrique de chaux hydraulique artificielle a été établie au Bas-Meudon, sur les indications de Vicat. On produit la chaux hydraulique en calcinant un mélange de 4 parties de calcaire de Meu- <n et de 1 partie d'argile de Vanves.

337. La chaux est peu usitée en médecine; à l'intéirescrit quelquefois, étendue de 4 ou ô fois Bon poids d'eau, comme astringente et Luitiacide, dans l'ulcère de l'estomac, les diarrhées, les leucorrhées; à l'extérieur, la chaux entre dans la composition de erses pommades antipsoriques. Un mélange de 8 à parties d'eau de chaux avec 1 partie d'huile d'olive mstilue le Uniment oléo-calcaire, très précieux pour guérison des brûlures.

Sulfures de calcium. — Un lait de chaux, kturé par uTi courant d'hydrogène sulfuré, t'oumit une grise, souvent verdAtre quand la chaux i

390 CHIMIE INORGÂNIQUB ÉLÉMENTAIRE

impure, et formée principalement de sulfhydrate de calcium GaH'S*. Ce sulfhydrate est usité comme dépilatoire.

Dans le traitement de la gale, on emploie, sous le nom de sulfure de chaux liquide, un mélange d'hyposulfite et de polysulfure de calcium produit par l'ébullition d'un mélange de 450 parties d'eau, 35 parties de soufre, 14 parties de chaux vive. On prolonge Tébullition pendant une heure au moins, en ayant soin de remplacer l'eau qui s'évapore, et l'on filtre la liqueur, qui doit marquer 20<* Baume. Cette solution, d'un jaune orangé, remplace les sulfures de potassium et de sodium pour les bains sulfureux; elle est d'un prix moins élevé.

339. Chlorure de calcium CaCl' + 6H«0. — Le chlorure de calcium, obtenu par l'action de l'acide chlorhydrique sur le marbre ou la craie et l'évaporation de la solution, cristallise en prismes hexagonaux avec 6 molécules d'eau. Il est très déliquescent et se dissout dans l'eau en amenant un abaissement considérable de température : mélangé avec de la neige, il produit un froid qui peut aller à 40^* au-dessous de zéro. Par l'action de la chaleur, il se déshydrate vers 200» et se convertit en une masse poreuse de sel anhydre CaCP, qui, plus fortement chauffé, subit la fusion ignée et peut se couler en plaques blanches.

Le sel anhydre est très avide d*eau ; il s'y combine avec une notable élévation de température. Cette avidité du chlorure de calcium anhydre pour l'eau le fait employer dans les laboratoires, où il sert à dessécher les gaz et certains liquides.

340. Carbonate de calcium CO'Ca. — Le carbonate de calcium, carbonate de chaux ou calcaire^ prend naissance toutes les fois qu'on traite un sel soluble de

tdum par un carbonate alcalin, et se précipite sous ^me d'une poudre blanche, volumineuse.

C'est un des corps les plus répandus de la nature, et l'un (les principaux éléments de l'écorce ten-estre; il constitue des chaînes de montagnes entières, comme les Apennins, les Pyrénées, les Vosges, le Jura, des Iles madréporiques comme celles des mère du Sud. La coquille des œufs, celle des mollusques, la carapace des cnjstacés, sont formées de carbonate calcaire.

On le trouve sous des états très divers, quelquefois cristallisé, le plus souvent à l'état amorphe.

A l'état cristallisé, le carbonate calcaire est dimorphe; la variété appelée «palh d'Islande est en cristaux rhomboédriques, transparents, présentant le phénomène de la double réfraction; la variété connue sous te nom d'aragonite appartient au prisme rectangulaire.

r.e marbre statuaire ou marbre blanc est du carbonate de calcium pur; il présente une cassure cristalline, analogue à celle du sucre : de là son nom de marbre saccharoïde; il n'est employé que par les sculpteurs. Les plus beaux marbres statuaires viennent de Carrare, près de Modène, et de l'île de Paros, dans l'archipel grec.

A l'état amorphe, le carbonate de calcium présente un plus grand nombre de variétés. Les unes sont compactes, auscoptibles d'être polies : ce sont les marbres souvent colorés et dont la coloration est due h. des matières étrangères, des oxydes métalliques , du bitume, etc.

La moin^ brillante et la plus utile des variétés de carbonate de chaux est le calcaire grossier ou pierre à bâtir, pierre à cbaux, qui se rencontre en bancs plus ou moins considérables. Sa couleur est bla.'cuAve. w

392 CBIUIE INORGANIQUE ÉLÉMENTAIRE ™

grise, sa texture ISche, son grain grossier; suivant les dimensions des blocs naturels, on les distingue en pierres de taille et en moellons. Ces calcaires sont mélangés de silice, d'argile, d'oxyde de fer, de carbonate de magnésium.

La craie, appelée vulgairement blanc de Meudon, blanc d'Espagne, est un carbonate de cbaux faiblement agrégé, résultant de l'agglomération de débris d'infusoires à coquilles calcaires.

1a pierre iithographiqueesi un carbonate de chaux compact, susceptible d'être poli.

Enfin, on désigne sous le nom d'albâlre calcaire une variété translucide de carbonate de calcium.

Il est insoluble dans l'eau, à moins que celle-ci ne renferme de l'acide carbonique, qui le convertit en bicarbonate soluble.

Quand une eau contenant du bicarbonate de calcium est abandonnée à l'évaporation , le bicarbonate se décompose, de l'acide carbonique se dégage, et le carbonate de calcium se dépose sous forme cristalline.

Si la décomposition a lieu vers 100°, le carbonate calcaire affecte la forme de l'aragonite; si elle a lieu au-dessous de 30°, il se présente en rhomboèdres, comme le spath d'Islande; on peut donc obtenir à volonté les deux formes différentes sous lesquelles le carbonate de calcium cristallisé se présente dans la nature.

Les eaux des différents terrains calcaires renferment ainsi du carbonate de chaux qui y est dissous, à la faveur d'un excès d'acide carbonique. (Voyez Eaux, §30.)

341. Sous quelque état qu'il se présente, le carbonate de calcium est facile à distinguer des autres matières minérales : il fait effervescence avec les

acides en dégageant du gaz carbonique, et la solution présente les caractères des sels de calcium.

K Soumis à l'action d'une forte chaleur, ce sel se double en gaz carbonique et en chaux (oxyde de ealrni):

I CO'Cu = C0« + CiiO

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