C. Yttria
515. L’yttria est une substance blanche, inaltérable par les fluides impondérables, ^ insoluble dans l’eau ; elle ne sc combine avec aucun corps non acide ; à la température ordinaire , elle absorbe l'acide carbonique de l’air qu’elle laisse dégager à une température élevée.
516. On ne l’a trouvée jusqu’ici que dans 3 minéraux de Suède : dans la gadolimie , \' yttro-laiilaiite et \ ytlrn-c frite ; dans le premier , l’yttria est combinée avec la silice , la chaux et les oxides de fer et de manganèse; dans le second, avec les oxides de fer, de manganèse et de culombiinn ; enfin, dans le troisième , avec la chaux, l'oxide de cérium et l’acide flnoriqiic.
Siy. O11 extrait l'yttria de la gadolinitc par le procédé suivant : on traite cette subs- 1 lance pulvérisée par quatre fois son poids d’acide nitrique étendu d’eau : l'yttria , la
chaux et les oxides de cérium , de manganèse et une portion de celui de fer se dissolvent , tandis que la silice reste , sous la forme de gelée , avec une portion de l’oxide de fer ; on sépare les nitrates solubles par le filtre , et on évapore la dissolution jusqu'à siccité pour enlever l'acide en excès; on dissout dans l’eau, on Gltre de nouveau , pour séparer l'oxide de fer provenant d’une partie du nitrate de* ce métal qui s'est décomposé , et on verse un excès de sous-carbonatc d’ammoniaque : il se forme du nitrate d’ammoniaque soluble, des sous-carbonatcs d’yttria et de cérium sulnblcs dans l’excès de sous-carbonate d'ammoniaque , et des sous-carbonates insolubles de chaux, de fer et de manganèse; on sépare ces derniers par le filtre, on fait bouillir; le sous -carbonate d'ammoniaque en excès se volatilise, cl ceux de cérium et d’yttria se précipitent ; on les recueille sur un filtre ; il ne reste plus alors qu’à séparer le cérium ; pour y parvenir , le seul moyen qu’on connaisse , consiste à dissoudre ces oxides dans l’acide nitrique, à faire évaporer l’excès d’acide, à verser dans ces nitrates neutres environ 100 parties d’eau , cl à mettre dans cette dissolution des cristaux de sulfate de potasse . au bout de 12 A 24 heures , il se forme un sulfate double insoluble de potasse cl de cérium ; on filtre , et on précipite de nouveau par l'ammoniaque ; le précipité filtré , desséché et calciné , est de l’yltria sensiblement pure.
L yttria , d’après la composition de ses sels , paraît formée de 24,844 d’oxigène 1 et de 100 d'yttrium. Sa molécule est formée d'une de métal et d une d’oxigène; son
poids rst de 5. L'yttria a été découverte par Gadolin en 179^.
D. Thorine.
5 1 8. La thorine est une substance blanche, insipide, insoluble dans l’eau , inaltérable par les fluides impondérables.
5 iç). La tborine ne s’est encore rencontrée que dans un très -petit nombre de minéraux , dans quelques gadolinilcs et dans le fluatc neutre de cérium et d’yttria.
5io. La thorine s’extrait de la gadolinile de Finbo , par le procédé suirant : celte substance est composée de silice, d'yttria, d’oxide de cérium et de fer; on réduit cette pierre en poudre très- fine, cl ou la traite par de l’acide nitro-murialique bouillant ; on filtre et on sature l'excès d’acide par l’ammoniaque ; on précipite le fer par une dissolution de succinate acidulé d’ammoniaque , et le cérium par le sulfate de potasse ; il ne reste plus alors dans la dissolution que de la tborine et de l'yttria : pour séparer ,ccs deux oxides , on commence par les précipiter par un excès d'ammoniaque , et on les dissout dans l’acide nitrique ; on fait évaporer jusqu'à siccité , et on traite les deux nitrates' par l’eau bouillante. Le nitrate d'yttria se dissout , et celui de thorine est en grande partie décomposé ; son acide se dissout , et la thorine reste sous la forme d’une gelée translucide : en saturant l’excès d’acide de la liqueur , et faisant bouillir de nouveau , on peut obtenir une nouvelle quantité de tborine. Lorsqu’elle est précipitée , il ne reste plus pour l’obtenir parfaitement pure qu’à la recueillir sur un filtre, la laver, la sécher et la calducr.
5a i. La thorine absorbe facilement l’acide carbonique de l’air atmosphérique , mais elle le laisse dégager à la chaleur rouge ; elle se dissout facilement dans les acides faibles , mais lorsqu’elle a été fortement calcinée , elle ne se dissout que dans les acides concentrés et bouillans ; les nitrates et hydro-chlorates neutres de thorine sont décomposablcs par l’eau bouillante.
5ai. La thorine a été découverte par Berxclius ; elle est absolument sans usage.
E. Glucine.
5a3. La glucine est une substance blanche , sans saveur. Sa densité est de 3,967. Elle est inaltérable par les fluides impondérables.
5a4- La glucine n’existe dans la nature que dans trois pierres gemmes : l 'imeraude , \' aigue-marine et Yeudase.
5a5. Ccst de l’ Aigue-Marine, des environs de Limoges, qu’on extrait ordinairement la glucine; cette pierre, qui est très-commune, est composée de silice, de glucine, d’alumine, de chaux et d’oxide de fer ; on commence par la réduire en poudre ; on la mêle avec 4 fois son poids de potasse , et on la fait chauffer au rouge dans un creuset
d' argent pondant une heure; on traite la matière par l’eau bouillante; on enlève par ce moyen la silice et l'alumine ; on fait alors chauffer le résidu arec de l'acide hydrochloriquc , qui dissout la glucinc , la chaux et l'oxide de fer; on verse dans la dissolution un excès de sous-carbonate d'ammoniaque , il se forme des sotis-rarbnnatcs de glucinc , de chaux et de fer; les deux derniers, étant insolubles, se précipitent, tandis •pic celui de "lu cine étant soluble dans un excès de sous - carbonate d'ammoniaque , reste en dissolution ; on filtre et on fait bouillir la liqueur, et le sous-carbonntc de glucine se dépose ; on le recueille sur un filtre et on le décompose par la chaleur.
5?G. Isa glucine est insoluble; elle absorbe facilement l'acide carbouique de l'air; elle ne sc combine avec aucun corps simple; les sels solubles qu'elle forme sont doux et sucrés ; c'est de cette propriété qu'elle tire son nom. Cette subslaucc parait formée de too parties d'oxigène et de aaa de métal , et sa molécule d’une d'oxigène et d’une de glucinium : son poids est de 3,a5.
âay. La gtucine a été découverte par M. Vauquelin eu 1J98. Elle est sans usages.
F. Magnésie.
àa8. La magnésie est une substance blanche , douce au toucher. Sa densité est de a, 3. Elle est infusible , et n’éprouve aucune altération par les fluides impondérables.
5aq. La magnésie n'existe jamais pure dans la nature , on ne la trouve qu’à l'état de combinaison avec les acides carbonique, nitrique, bydro-chloriquc , sulfurique et siliciquc ; combinée avec ce dernier acide , clic existe dans un grand nombre de pierres, dans le rubis , le pyrojène , amphibole , les basaltes, X asbeste , \cs serpentines , les sicalites , le talc , le mica , etc.
530. On extrait la niagnésiepure du sulfate de magnésie ( sel d'Epsum ) ; pnur cela on le dissout dans l’eau, et on y verse une dissolution de sous-carbonate, de soude ou de potasse; il sc forme un sulfate alcalin qui reste en dissolution , et un souscarbonate de magnésie insoluble qui sc précipite; on le recueille sur un filtre, et après l’avoir lavé et séché, on le calcine fortement dans uu creuset de terre, l'acide carbonique se dégage , et la magnésie reste pure ; la calcination doit être prolongée lusqu à ce que la matière cesse de faire effervescence avec les acides.
531. La magnésie n'éprouve aucune altération dans l’air à aucune température ; elle ne sc combine avec aucun corps simple ; le chlore et l'iode paraissent la décomposer à la chaleur rouge ; il se forme un chlorure ou un iodurc de magnésium ; la magnésie, quoique insoluble dans l’eau, forme un hydrate sec , qui parait composé de 100 parties de magnésie et de 4â d’eau. D’après la composition du sulfate de magnésie , il parait que cet oxide rst formé de i5o parties de magnésium cl de 100 d’oxigène. Sa molécule est formée d’une de métal et d’une d'oxigène; son poids est de a,5o. La magnésie a été reconnue comme substance particulière par lilack en 1755. On l'emploie en médecine.
§ III
Oxides du II' Ordre. ( Oxides alcalins. )
53a. Les oxides du 2' ordre sont tous solubles dans lcau , caustiques ; tous verdissent le sirop de violette , ramènent au bleu la teinture de tournesol rougic par les acides, et rougissent la teinture jaune de curcuma. Ces oxides sont' au nombre de onze, savoir:
Le Protoxide de Calcium ( Chaux ). L’Oxidc de Lithium ( Lithine ).
Le Dcutoxide de Calcium. Le Protoxide de Potassium (Potasse).
Le Protoxide de Strontium (Strontiane). Le Deutoxide de Potassium.
Le Deutoxide de Strontium. Le Protoxide de Sodium ( Soude ).
Le Protoxide de Barium ( Barite ). Le Deutoxide de Sodium.
Le Deutoxide de Barium.
A. Protoxide de Calcium ( Chaux. )
533. Propriétés Physiques. La chaux est une substance blanche , Caustique, infusible , inaltérable par la chaleur ; réductible par la pile , surtout au moyen du mercure.
534. État Naturel. La chaux n'existe jamais libre dans la nature , on ne la rencontre que combinée avec différens acides ; avec l'acide carbonique , clic forme des masses qui recouvrent une grande partie de la surface du globe : c’est à celte combinaison qu’appartiennent les pierres à bâtir , les craies , les marbres , les stalactites qui se forment dans les grottes souterraines , etc. ; avec 1 acide sulfurique , elle constitue les plâtres ; avec l’acide (luorique , le spath fluor ; enfin , avec l’acide phosphorique , elle existe en masses considérables , et forme une grande partie de la matière solide des os des animaux.
535. Préparation. C’est par la calcination du carbonate de chaux qu'on extrait toujours cet oxide ; les meilleures pierres à chaux sont les marbres blancs et tous, les carbonates calcaires purs; mais comme ils sont rares , on les remplace par le calcaire ordinaire compact ; on
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a observe que le plus dense est celui qui donne la meilleure chaux. La forme des fours à chaux ainsi que la disposition du calcaire et du combustible sont extrêmement variables. Nous allons décrire les appareils qui , jusqu'ici , ont été trouvés les plus économiques.
Les fours à chaux dans lesquels on emploie les bois ont ordinairement la forme d'un ellipsoïde (Jig. 80 ). On dispose les morceaux les plus gros , de manière à former une voûte autour du foyer ; sur cette voûte on place d'autres fragmens de pierres à chaux, en ayant soin de laisser du jour entre eux , et de mettre les plus gros vers le centre du fourneau où la chaleur est la plus intense ; on introduit le combustible par l'ouverture A , le courant d'air s'établit par l’ouverture B du cendrier , et force la flamme à passer ù travers les interstices des pierres ; lorsque la masse est échauffée au rouge -blanc, on laisse tomber le feu, et apres que le fourneau est refroidi , on enlève la chaux. Les fours à chaux dans lesquels on emploie la houille ont la forme d’un cône (Jig. 8 1 ) ; h la partie inférieure se trouve une grille MN mobile, et immédiatement au - dessous se trouve le cendrier B ; on place d’abord un lit de houille et au-dessus un lit de pierre à chaux, et ainsi de suite jusqu’au sommet ; on allume le lit inférieur : la combustion
se communique à plusieurs de ceux qui sont au - dessus ; lorsqu’on re-
connaît que les couches de pierres inférieures sont suffisamment calcinées , on retire la grille pour les faire tomber, ou bien , avec une barre de fer, on les fait passer à travers les barreaux de la grille; on recharge ensuite le fourneau , par le sommet , de couches successives de
combustible et de pierre à chaux. Ce mode d'opération est beaucoup
plus avantageux que le premier , parce que la calcination est continue , et que le fourneau ne se refroidit pas ; aussi , il y a une très-grande économie de combustible. M. de Rumford a fait exécuter un four à chaux , qui est encore plus avantageux , et dans lequel on peut employer, du bois comme combustible t il est compose d’un cylindre destiné à renfermer la pierre à chaux et d’un foyer latéral : la flamme renversée entre dans le cylindre qu’elle traverse dans.sa hauteur ; l’opération est continue compte dans le fourneau (Jig. 81 ) ; de plus, les conditions
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sont bien plus avantageuses pour brûler le combustible. J1 paraît que la présence de l'eau est indispensable à la calcination de la pierre à chaux ; du moins , les chaufourniers remarquent que la pierre à chaux humide se calcine plus facilement que quand elle est trop desséchée ; aussi ils ont soin d'humectcr celle qui est extraite de la carrière depuis long-temps. Lorsque la pierre à chaux contient de la silice , il faut avoir le plus grand soin de ne pas trop élever la température , parce que la silice se combinerait avec la chaux, et formerait une substance vitreuse: la chaux qui a éprouvé cet accident porte le nom de Chaux frittée. On emploie aussi quelquefois les coquilles d’huîtres pour extraire la chaux; ces coquilles sont composées d’une grande quantité de carbonate de chaux et de matière animale , et d’une très - petite fraction de phosphate de chaux et de sel marin.
536. Propriétés Chimiques. La chaux jouit à un haut degré des propriétés alcalines, elle est très-caustique.
La chaux exposée à l'air, en attire 1 humidité et l'acide carbonique ; elle se gonfle, se réduit en poudre , elle est alors à l’état dhydrate ; si son contact avec l'air est suffisamment prolongé, elle passe en totalité à l’état de carbonate , même au rouge-brun. Lorsqu'on verse de l'eau sur de la chaux, elle est absorbée presque instantanément , une partie est solidifiée, et la chaleur, dégagée dans ce changement d'état, et qui s'élève souvent à 3oo*, réduit une autre partie de l'eau en vapeurs ; ces vapeurs qui naissent dans l’intérieur des masses de chaux , les brisent dans tous les sens , les réduisent en poudre en peu d’instans, et se dégagent dans l’air en entraînant avec elles une certaine quantité de chaux. La chaux saturée d’eau porte le nom de Chaux Eteinte ; c’est un hydrate qui renferme à peu près le quart de son poids d’eau.
D’après M. Dalton ,
Une partie d’eau à i5",6 dissout de chaux vive, et -j-fr de chaux éteinte,
à 54', 4 777 TT»
Ces résultats, qui ont été confirmés par M. Philips, démontrent que
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la faculté dissolvante de l'eau diminue à mesure que la température augmente, et que la quantité de chaux dissoute par l'eau ù la température de la glace fondante , est 5 peu près deux fois plus grande que celle qu’elle dissout à 100". L’eau saturée de chaux à froid , cristallise par la chaleur en prismes hexaèdres réguliers ; on peut obtenir des cristaux réguliers en faisant évaporer lentement la dissolution de chaux dans le vide.
537, La chaux ne se combine qu’avec trois corps simples , le chlore , le phosphore et le soufre.
538. Le chlore refuse de se combiner avec la chaux vive et avec le souscarbonate de chaux ; mais la chaux à l'état d'hydrate l’absorbe très-rapidement en dégageant beaucoup de chaleur. Dans les laboratoires, on prépare le chlorure de chaux au moyen de l’appareil ( fig. 82 ). A est un ballon d’où se dégage du chlore ; B un flacon renfermant de l'hydrate de chaux ; le gaz arrive par le tube abc , et celui qgi échappe à l’action de la chaux , se dégage par le tube drf qui le conduit hors du laboratoire ; à travers le bouchon du flacon B , passe une tige en bois m n destinée à agiter la chaux pour renouveler sa surface de contact avec le chlore. Comme le chlorure de chaux se décompose facilement par la chaleur , et que la combinaison en dégage beaucoup , il est bon d’environner le flacon de linges humides , afin d'absorber la chaleur à mesure qu’elle se développe , et de ne point forcer le dégagement du chlore.
Lorsqu’on veut obtenir le chlorure de chaux en grand , on met l’hydrate de chaux dans des caisses de bois peu profondes , que l’on introduit dans une chambre de plomb ou de maçonnerie recouverte de plâtre; les caisses sont placées les unes au-dessus des autres, de manière que le gaz puisse facilement circuler entre elles. A côté de la chambre se trouve un fourneau garni d'une cornue en fonte, dont le col communique avec la chambre, et dans laquelle on produit le chlore. Il faut pour saturer complètement la chaux, renouveler sa surface : pour cela on arrête le dégagement du chlore , on le chasse hors de la chambre par un ventilateur , et les ouvriers pénètrent dans la chambre et agitent la chaux avec des pelles en bois. Lorsqu’on produit le chlore au moyen de l’acide muriatique et de l'oxide de manganèse , il faut à peu près 72 parties de manganèse pour 100 parties d'hydrate de chaux.
Le chlorure de chaux est sec ,' blanc; il a l'odeur du chlore ; soumis à l'action de la chaleur, il se dégage de l’oxigènc et un peu de chlore ; il se forme alors un chlorure de calcium. Si l’on verse dessus 4 fois son poids dcau , elle est complètement absorbée , et le chlorure parait encore sec. Versé dans une grande quantité d'eau , il se forme un dépôt de chaux équivalent au quart i peu près du chlorure ; la dissolution est alcaline , et , par conséquent , renferme de la chaux libre. Cette dissolution décolore toutes les substances végétales , comme les dissolutions de chlore. Le chlorure de chaux est très-employé , en Angleterre , dans les blanchisseries. Il est plus avantageux et d’un usage plus commode que la dissolution de chlore et l'eau de gavellc ( dissolution de chlore dans une lessive de potasse. )
53g. Le phosphore se combine facilement avec la chaux , mais seulement à la chaleur rouge : on se sert pour cette opération d'un tube de verre luté ( fig. 78 ) ; on introduit du phosphore à l'extrémité recourbée , et de la chaux pure dans la partie horizontale ; lorsque la chaux est incandescente , on fait volatiliser le phosphore ; cette vapeur passe à travers la chaux, et se combine avec elle. Lorsque tout le phosphore est volatilisé , on casse le tube , et on introduit promptement le phosphurc dans un flacon que l'on ferme hermétiquement. Le phosphurc de chaux est solide , brun-rougeâtre ; il décompose l’eau à la température ordinaire , et donne naissance à du phosphate , de l'hypo - phosphile de chaux et à du gaz hydrogène perphosphoré qui s’enflamme à mesure qu’il se dégage dans l'air. Le phosphure de chaux n’est employé que pour préparer le gaz hydrogène phosphore (119).
540. Le soufre s’unit à la chaux de même que le phosphore ; mais à une température très-élevée , il la décompose en partie , et forme un sulfate et un sulfure de calcium ; le sulfure de chaux peut s’obtenir directement en faisant chauffer un mélange de soufre et de chaux. Ce sulfure est peu soluble dans l'eau , à la température ordinaire ; mais à ioo* , i) s’y dissout facilement. Il est sans usage ; cependant , il joue un rôle important dans la fabrication de la soude artificielle.
541. L’iode et le sélénium se combinent avec la chaux, de même que
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le phosphore ; l'iodurc de chaux décompose l'eau , et donne naissance à un iodate insoluble qui se précipite , cl à un hydriodatc qui reste çn dissolution.
La chaux n'exerce aucune action sur les autres corps simples. Elle n’agit que sur un très-petit nombre de composés non acides ; mais elle se combine avec tous les acides.
542. Composition. La chaux , d’après la proportion des principes constituans des sels calcaires , est composée de 100 parties de calcium et de 3g,o63 d’oxigène.
543. Usages. La chaux est une substance très-employée dans les arts ; son principal usage est pour la fabrication des mortiers. On l'emploie aussi pour enlever, l'acide carbonique des lessives de soude et de potasse , pour extraire l'ammoniaque , etc.
5Ü. Deutoiide de Calcium. La chaux refuse de se combiner directement arec une nouvelle quantité d’oxigène ; mais lorsque l'on verse de la chaux en poudre dans de l'eau oxigénée acide, il se forme un dépôt pulvérulent ou en lames micacées, qui est une combinaison de chaux et d'oxigène. Le dculoxidc de calcium contient deux fois plus d'oxigène que la chaux ; la chaleur et les acides le décomposent facilement. 11 est sans usage ; sa découverte est due à M. Thénard.
B. Strontiane ( Proloxide de Strontium. )
545. Propriétés Physiques. La strontiane est solide, d’un blanc-gris; elle est infusiblc et inaltérable par les fluides im|xmdérables. Sa densité est 4-
546. État Naturel et Préparation. La strontiane n’existe dans la nature qu'en combinaison avec les acides carbonique et sulfurique : le carbonate de strontiane est assez rare; il existe à Strontiane rn Ecosse, et c'est de ce gisement que la substance dont il est question tire son nom. Le sulfate est beaucoup plus commun ; on le trouve en beaux cristaux dans les mines de soufre de la Sicile , et en masses terreuses dans les carrières de plâtre de Montmartre , près Paris. C'est au moyen du nitrate de strontiane qu'on obtient la strontiane pure ; il suffit pour cela de calciner ce sel dans un creuset de platine jusqu'à ce qu'il ne se dégage plus de gaz. Il faut le conserver dans un flgeon bien fermé , parce qu’il attire l’humidité et l'acidc carbonique de l'air.
547- Propriétés Chimiques. La strontiane jouit de toutes les propriétés alcalines ; elle est décomposée à une haute température par le chlore ; elle se combine directement arec le phosphore, le soufre, l’iode et le sélénium. Ces combinaisons s’obtiennent comme celles de la chaux ; elles jouissent des mômes propriétés. La strontiane se comporte avec l'eau de la même manière que la chaux ; son extinction présente les mêmes phénomènes ; mais elle est plus soluble dans l’eau que la chaux , et la faculté dissolvante de l’eau augmente avec la température ; l'eau à la température ordinaire dissout de strontiane , et à peu près deux fois plus à 100“ ; l'hydrate de strontiane cristallise par le refroidissement en lames ou en octaèdres ; on n’est point d'accord sur sa composition. La strontiane jouit d'une propriété remarquable , et qui est très - utile pour la distinguer de la baritc , substance avec laquelle elle a la plus grande analogie; l’hydro-chloratc de strontiane en dissolution dans l'alcool , donne à la flamme de cette substance combustible une teinte purpurine très-brillante, tandis que l'hydro- chlorate de baritc donne à la flamme de l’alcool une teinte d'un jaune-bleuâtre.
548. Composition , Uusages , Histoire. De la composition des sels de strontiane , on a conclu que la strontiane était formée de 100 parties de métal et de 18,173 d'oxigène. La strontiane est sans usage. Elle a été découverte par Crawfort en 1790.
54g. Deuioxide de Strontium. Le deutoxidc de strontium s’obtient comme celui de calcium ; ses propriétés physiques et chimiques sont les mêmes.