OH: =\S0:);AL—SO:H

On peut considérer les aluns, en général, comme les sels alcalins du sulfate mono acide d’aluminum de formule : (SO:)3Al, SO4H2, n OH. L'étude du système ternaire pouvant mettre en évidence un tel composé présentait un intérêt. Un autre intérêt était celui d'examiner l’action déshydratante de l'acide sulfurique sur les hydrates du sulfate d'aluminium.

a) Système binaire OH; — (SO;,):Al

La solubilité dans l’eau du sulfate d'aluminium a fait l’objet de nombreuses déterminations entre 0° et 40°. Voici quelques valeurs obtenues par différents auteurs à des températures avoisinant 20°.

Auteurs. . Gravier Dobbins Dobbins (46) | Hill-Kaplan | Britton (44) Byrd (45) Addleston (47) (39)

Temp. .. 18° 20° 25° 20° (Int) 25° 25?

SOLS te 26,21 | 26,70 29,29 80,5 27,39 27,60

Comme le montre le tableau ci-dessus, les écarts entre les différents auteurs sont assez larges. Les valeurs, interpolées pour 20°, de Gravier et Dobbins-Addleston sont res-

Wirth (48)

pectivement 26,70 et 30,5 encadrant ainsi la valeur de 27,90 que j'ai moi-même obtenue.

Ces divergences sont en premier lieu dues au taux de pureté du sel qu'il est difficile d'obtenir cristallisé, et aussi mais à un degré moindre, aux procédés de dosage.

b) Système ternaire

1) Travaux antérieurs

E. Baud (49) a obtenu par chauffage d’alumine dans l’acide sulfurique à 75 pour 100, un composé qu'il a isolé après lavage à l’acétone puis à l’éther. Il attribua au corps ainsi isolé la formule (SO4)3Ab, SO,4H>, 3 OH, analogue à celle trouvée par Recoura (50) pour le sulfate acide de fer (Fe*).

Baud observa d'autre part une forte solubilité du sulfate d'aluminium ordinaire [(SO,)3Al, 18 OH] dans l’acide sulfurique concentré (sans toutefois la chiffrer). Cette solubilité diminuerait à chaud dans de fortes proportions car un léger chauffage suffisait à faire prendre en masse tout l’ensemble. Le corps ainsi obtenu était lavé, comme précédemment à l’acétone puis à l’éther. L'analyse lui permit d'attribuer à ce composé la même formule que précédemment, à l’eau de cristallisation près (sic).

Un peu plus tard Wirth (48) étudia de façon plus complète la solubilité de sulfate d'aluminium hydraté dans l’acide sulfurique à la température de 25° C.

Il observa tout d’abord une élévation de la solubilité du sulfate d'aluminium (maximum de solubilité dans l'acide à 583 %). La solubilité diminuait ensuite rapidement au fur et à mesure que le titre en acide sulfurique s'élevait; elle passait par un minimum pour l'acide à 52,25 %, pour croître à nouveau jusqu'au titre de 73,64 % en acide. Cette valeur de la solubilité du sulfate d'aluminium est très faible (2,915 g. de (S04):Al pour 100 g. de solution) contrairement à ce qu'affirmait Baud. Wirth observa la prise en masse d’une solution obtenue à chaud et refroidie non seulement par élévation de la température mais aussi par une agitation énergique.

Wirth admettait que la portion descendante de la courbe

correspondait au sulfate ordinaire d'aluminium hydraté : (SO)4)3Ab, 18 OBb, et qu'aux fortes concentrations en acide sulfurique, il s'était formé le sulfate mono acide d’'aluminium.

Silberberger (51) signale l'existence d’autres sels acides répondant aux formules : (SO:)3Al, 2 SO,H2, 10 OH et (SOu)3Ab, 3 SO, 7 OH.

Plus récemment (1939) K. Funaki (52) reprenait à 25° l’étude du même système ternaire. Il ne m'a pas été possible de consulter directement cet article, paru dans une revue japonaise, mais d’après le compte rendu bibliographique paru dans « Chemical Zentralblatt » (1), cet auteur aurait mis en évidence un sel acide encore plus riche en acide sulfurique : (SOs)3Ale, 5 SO4Ho.

2) Résultats obtenus

L’isotherme 20° C que j'ai obtenue est très complexe; elle ne comprend pas moins de cinq branches séparées par quatre points « deux-sels » (fig. 2).

La branche AB de l’isotherme montre une décroissance rapide, presque linéaire, de la solubilité du sulfate d’aluminium lorsque s'élève la teneur en acide sulfurique de la solution. Le point B a pour coordonnée: (S0;)3Al — 2,63 et SO,H: = 40,32).

Pour tous les points de cette branche les droites « solution-ensemble » et « solution-reste » convergent vers le point figuratif du sel hydraté (S04)3Ak, 18 OH. La portion AB de la courbe correspond donc à cet hydrate.

A partir du point B la solubilité du sulfate décroit moins rapidement, pour atteindre cependant au point C une valeur très faible [(SO:)3Al : 0,62, SO, : 53,51). La direction des droites « solution-reste » montre que cette branche BC de l’isotherme est relative à l’hydrate inférieur du précédent : (SOy)3Ab, 16 OH.

Le point B représente la solution constante entre les deux hydrates à 18 et 16 molécules d’eau.

Du point C au point D, de coordonnées : (S04);Al = 0,85 g. et SOuK» = 71,05 g., la courbe traduit une solubilité très

faible du composé (valeur minimum 0,16 g. p. 100) que les droites « solution-reste » indiquent être l’hydrate à 10 molécules d’eau du sulfate d'aluminium. Le point C figure donc la solution constante entre (SO4)3Al, 16 OH, et (SO4)3Ab, 10 OH.

[S04;Al (SOchÂle

[S0/3Al2,S OcHo,4 0H 1