T.— CONSTITUTION CHIMIQUE DES PATES

Lorsqu^on soumet à l'analyse la grande variété des poteries que le commerce présente, on les trouve formées soit de silice presque

pure, c'est Texception; soit de silice en combinaison avec l'alumine, et c'est le cas le plus général. Quelquefois le silicate d'alumine est pur ; d'autres fois, il est accompagné de silicates alcalins, terreux ou métalliques, c'est-à-dire qu'il y a dans les pâtes des éléments, les uns essentiels, et les autres nuisibles. Les premiers varient avec la nature des produits qu'on considère. Quels sont ces éléments et quel rôle jouent-ils? C'est ce qu'il importe d'établir tout d'abord.

Le silicate d'alumine qui constitue l'argile est l'élément le plus généralement usité. Les poteries qui renferment le plus d'alumine sont celles qui cuisent à la plus haute température, lorsqu'elles ne renferment que peu d'éléments étrangers. Le maximum correspond aux porcelaines dures de Sèvres. Le minimum correspond aux porcelaines tendres françaises.

Les silicates doubles, qui se trouvent souvent en mélange intime avec l'argile, introduisent dans les pâtes céramiques des principes différents, tels que Toxydefer, Toxyde de manganèse, la chaux, la magnésie, la potasse et la soude, dont la quantité varie entre certaines limites, et qui font varier aussi les qualités refractaires du silicate d'alumine pur.

L'oxyde de fer ne peut exister dans les pâtes de porcelaine dure ou tendre qu'en très-petite quantité, puisque ces pâtes tirent leur caractère principal de leur blancheur, extrême ; cette condition n'est pas de rigueur pour la fabrication des faïences fines, elle l'est peu pour la fabrication des grès communs. Mais une poterie qui contient 10 pour 100 d'oxyde de fer ne peut supporter, sans se déformer, une température élevée. Au reste la coloration qu'une poterie prend au feu peut ne pas être toujours en rapport avec la quantité d'oxyde de fer qu'elle donne à l'analyse. Cette coloration, liée tout d'abord à la nature comme à la quantité des matières introduites dans la pâte, comme le charbon dans les poteries noires ou grises, dépend encore et de l'état d'oxydation et de l'état de combinaison de l'oxyde de fer. C'est ainsi que des biscuits de faïences communes, ayant la même composition, sont tantôt de couleur jaune, tantôt de couleur rouge. Il importe au fabricant de faïence commune de produire des biscuits peu colorés ; la coloration de la pâte devant être corrigée par un émail plus opaque, et l'oxyde d'étain, qui coûte cher, étant en proportion d'autant plus grande que la pâte est plus colorée, on doit, autant que possible, cuire dans une atmosphère neutre ou réductrice. C'est ainsi que les terres de pipe, généralement peu odorées,

cuisent blanc, dans une atmosphère fuligineuse, et jaune dans une atmosphère oxydante. C'est ainsi que quelques pâtes de porcelaine dure, très-colorées en rouge quand elles sont cuites à faible température pour être mises en glaçure, cuisent trèsblanc , quand elles sortent du grand feu. C'est ainsi encore que certaines pâtes de porcelaine sortent du grand feu, tantôt colorées en jaune et comme enfumées, tantôt d'un blanc parfait, suivant qu^elles ont été cuites dans une atmosphère enfumée ou dans une atmosphère oxydante. Enfin, c'est ainsi que certaines poteries, qui offriraient une nuance jaune cuites en biscuit, sont incolores lorsqu'on les recouvre d'un vernis contenant de l'acide borique ; l'oxyde de fer qui colore l'épiderme de la pâte est dissous par cet agent.

L'oxyde de manganèse ne se rencontre qu'accidentellement dans les pâtes céramiques; il accompagne presque toujours d'ailleurs l'oxyde de fer dans les teries qui contiennent une plus ou moins grande quantité de cette substance.

Personne n'ignore que la chaux introduite dans les pâtes ajoute à leur fusibilité, lorsque cet élément n'atteint pas des proportions trop considérables. La chaux diminue donc la valeur des argiles, quand il s'agit de leur qualité réfractaire. Sa présence dans les pâtes facilite leur déformation, par affaissement, aussitôt qu'on les cuit à des températures un peu trop élevées.

Les poteries à pâte dure contiennent donc peu de chaux; les poteries à pâte tendre, au contraire, peuvent en renfermer beaucoup, La chaux qu'on a pu même introduire à l'état de marne ou à l'état de craie, reste à Tétat de carbonate, si la température de cuite n'a pas été suffisamment élevée pour chasser l'acide carbonique ; dans le cas contraire, il convient qu'il y ait assez de siUcepour que le calcaire forme avec la pâte un siUcate de chaux; sans cette précaution, le calcaire, transformé en chaux vive, se déliterait sous l'influence de l'eau, ou bien resterait à l'état de chaux vive, amenant tôt ou tard une altération de la poterie. Là chaux alors ne fait pas efTervescence avec Tacide azotique. Si elle n'est pas combinée, elle donne, avec l'eau, une dissolution de chaux précipitable par l'oxalate d'ammoniaque. Rien de semblable ne se produit avec les pâtes de porcelaine dure ou de porcelaine tendre, qui ne contiennent la chaux dans la pâte cuite qu'à l'état de silicate de chaux, inattaquable par l'eau et les acides étendus, autres que l'acide hydrofluorique. Elle agit alors comme fondant. Mais à côté du rôle chimique que joue la chaux dans la

composition des pâtes, il en est un second non moins important et purement mécanique. Les bonnes qualités des faïences stanniféres dépendent de la manière dont elles prennent et conservent l'émail dont on les recouvre. L'expérience a démontré la nécessité de la présence de la chaux dans les pâtes que le fabricant veut enduire d'une glaçure opacifiée par Toxyde-d'étain. La chaux contenue dans la pâte des faïences commîmes peut s'élever à 15 pour 100.

Ce qui précède peut s'appliquer à la baryte, mais en tenant compte de la difficulté avec laquelle le carbonate de baryte perd son acide carbonique. La baryte joue im rôle assez important dans la fabrication des grès anglais. Mais, quand on fait usage de sulfate de baryte, il faut cuire fortement, en évitant une atmosphère réductrice, qui formerait du suKure de baryum.

La magnésie remplace quelquefois, en tout ou en partie, l'alumine dans la pâte. On peut citer quelques exemples de pâtes de porcelaine dans lesquelles la magnésie figure pour 12 ou 15 pour iOO, en remplacement de l'alumine. Mais on n'a pas remarqué que la présence de cet élément introduisit des qualités spéciales. Souvent il n'intervient que comme matière étrangère, an même titre que la chaux, dans la préparation des grès et des faïences fines.

Il n'en est pas de même de l'introduction des alcalis, potasse ou soude. Bien qu'on puisse dire que ces matières existent en quan* tité variable dans presque toutes les pâtes, il est certain que celles qui prennent dans le four à porcelaine ime transparence dans la cassure, doivent aux alcalis introduits par les argiles, les sables feldspathiques ou les frittes artificielles ces qualités nouvelles. Elles prennent, en outre, une texture serrée que l'oxyde de fer ou la chaux ne procurent pas toujours. A des températures basses, l'influence de ces éléments est nulle, car ils ne peuvent agir que comme fondants, et, provenant de poussières feldspathiques ou micacées , ils ne peuvent fondre que lorsqu'on a pu, par une chaleur convenable, atteindre le point de fusion qui leur est propre; ce point est d'ailleurs assez élevé.

La présence de la potasse et de la soude dans les pâtes de porlaine produit un résultat tout spécial; elles communiquent à la pâte sa translucidité caractéristique, aidée quelquefois par l'addition de la chaux.

Les pâtes crues contiennent, outre les éléments dont l'énumération précède, un principe à peu près essentiel, qui joue dans la

fabrication un rôle des plus importants, tant au point de vue de récônomie du façonnage, qu'à celui de la réussite des pièces.

L'eau, que la chaleur chasse de sa combinaison avec le silicate d'alumine, n^existe plus dans la pâte cuite, si la température de cuisson a dépassé 150 degrés centigrades. Non-seulement, pour fabriquer, il faut tenir compte de cette eau, mais il faut prendre en considération celle que Ton ajoute pour utiliser la propriété plastique de ces matériaux ; le départ de Teau d 'imbibition ou de combinaison doit avoir lieu sous certaines précautions, lentement et progressivement; à la chaleur d'environ 120 degrés, le dégagement de l'eau de combinaison se fait tumultueusement. C'est pour permettre ime dessiccation lente, et éviter toutes chances de destruction à la cuisson, qu'on introduit l'élément antiplastique; il corrige la trop grande plasticité des argiles.