ESSAIS DE DOSAGE DES ALUMINATES PAR FIXATION DE SULFATE DE CHAUX

Les solutions de sulfate de chaux réagissant sur les aluminates calciques en donnant du sulfoaluminate insoluble dans un milieu de p, élevé, on a depuis longtemps pensé à utiliser cette réaction soit pour établir la présence d’aluminates dans les ciments, soit même pour les doser.

MM. TRaAvERS et SEHNOUTKA (1) ont constaté qu’en traitant une solution d’aluminate alcalin ou calcique par un excès de sulfate de chaux et de chaux (c’est-à-dire plus de 3 molécules de SO{Ca et de 3 molécules de CaO pour 1 de AO), on arrive à précipiter intégralement l’alumine sous forme de sulfoaluminate de forme caractéristique (fines aiguilles isolées ou groupées en houppes). En traitant de cette façon divers ciments, c’est seulement dans le cas du ciment fondu qu’ils ont pu observer l’appa- -rition d’aiguilles de sulioaluminate.

Antérieurement, DEVAL (2) avait trouvé que le ciment Portland fixait beaucoup plus de sulfate de chaux que n’en demandait la formation du sulfoaluminate. On a attribué ce fait à la formation de la combinaison 4 SiO?. - AROS. 9 CaO. 7 SOCa (3). Toutefois, MM. Travers et SEHNOUTKA n’ont pas obtenu de composé cristallisé nou- -veau en traitant du silicoaluminate de sodium par le

| (1) A. TRAVERS et J. SEnNouTkA, Ann. de Chim., 10€ série, t. XIII {mars 1930), p. 326 et suiv.

(2) Devaz, Bull. Soc. Encour., 2, 96, 784, 1901.

(3) LAruMA, Recherches sur les aluminates, p. 36.

sulfate de chaux et l’existence d’un sulfosilicoaluminate paraît douteuse. | |

Nous avons repris l’étude de l'application de la fixation du sulfate de chaux au dosage des aluminates dans les produits hydrauliques.

L'une des principales difficultés théoriques tient à l’incertitude qui existe sur la valeur du rapport moléculaire SOCa APO effet, les résultats de très nombreuses études effectuées sur la question sont contradictoires. Pour certains auteurs, on aurait 2,5 molécules de SO{Ca pour 1 de Al20%, pour d’autres 3. LERCH, AsxToN et BoGuE (1) ont même étudié un sulfoaluminate contenant une molécule de SOCa et formé d’un mélange de fines aiguilles groupées en petits sphérolithes, et de lamelles hexagonales; mais ce corps ne se formerait qu'en présence d’une quantité faible de sulfate de chaux et d’un gros excès de chaux. ,

A la suite d’essais effectués avec un contrôle microscopique rigoureux, MM. TRAVERS et SEHNOUTKA (2) ont attribué au sulfoaluminate de calcium hydraté cristallisé . en longues aiguilles et obtenu à partir des solutions diluées de ses composants, la formule AlPO3. 3 CaO. 2,5 SOiCa. 30 H?0 qui est, à l’eau près, celle qu'a donnée CaANDLoT, et ils expliquent le fait qu’on trouve parfois 3 molécules de SO{Ca par l’entraînement de celui-ci quand on opère en milieu trop concentré.

Dans les nombreuses préparations que nous avons faites, nous avons toujours trouvé un nombre de molécules de sulfate de chaux plus grand que 2,5 mais inférieur à 3.

dans le sulfoaluminate qui prend naissance. En

(1) W. Lerca, F. W. Asuron et R. H. BoGuE, Bureau of standards Research, paper, n° 54, 1929,

(2) A, TRAVERS et SEHNOUTKA, Ann. de Chim., 10° série t. XIII (mars 1930), p. 332.

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Nous opérions cependant en milieu dilué et les produits obtenus se présentaient bien à l’examen | microscopique - sous forme de fines aiguilles isolées parfaitement nettes.

Cette variabilité d’ailleurs se conçoit fort bien, avec l’hypothèse de la nature zéolithique du sulfoaluminate (1).

Pour permettre une transformation aussi rapide et complète que possible de l’aluminate, il y a évidemment avantage à opérer sur des produits réduits à un état de division très grand : aussi, dans nos essais, avons-nous toujours préalablement fait passer au tamis 280 Les substances à essayer. De plus, nous avons ajouté de petits fragments de verre à arêtes coupantes : l'agitation avec ces fragments coupants disloque rapidement les agglomérats qui se forment quand on introduit la substance dans le liquide; elle détermine une usure des particules de la substance à faire réagir et remet constamment à nu leur surface.

La solubilité du sulfate de chaux étant fortement diminuée en présence de chaux (1,6 gr. par litre au lieu de 2 gr. environ), on a toujours dilué convenablement la solution réagissante pour éviter la précipitation de cristaux de sulfate de chaux par la chaux ou l’aluminate calcique entrant en solution.

La séparation de la phase liquide contenant le sulfate de chaux non fixé était effectuée par filtration sur essoreuse, et le résidu sur le filtre était lavé plusieurs fois avec de l’eau de chaux saturée (dans laquelle le sulfoaluminate ‘est insoluble). l