FABRICATION DU SODIUM

On s*est fait pendant longtemps une idée fausse des difficultés qui accompagnent la fabrication du sodium; on ne connaissait pas non plus les propriétés si curieuses de ce métal, qui le rendent bien plus apte que le potassium à devenir une matière industrielle. Son faible.équivalentetle prix du carbonate de soude qui sert à le préparer auraient dû, depuis longtemps, le faire préférer au potassium; mais quand ont commencé les travaux sur la production industrielle de Taluminium, la valeur du sodium était à peu près double de la valeur du potassiimi dont on se servait alors exclusivement pour les expériences et les recherches de chimie dans les laboratoires.

Aujourd'hui, la fabrication du sodium est devenue une opération, sinon facile pour une main inexpérimentée, au moins trèscourante, industriellement parlant. Il suffit, pour confirmer cette assertion, de dire que ce métal, en quelques aimées, est tombé de plus de 2,000 francs à 15 francs le kilogramme, prix de vente en petites quantités.

La méthode employée aujourd'hui, découverte jadis par M. Bruner, est basée sur la réaction du charbon sur les carbonates alcalins. Mais, s'il est aisé de produire du sodium en chauffant, à une température suffisamment élevée, un mélange de charbon et de carbonate de soude, la difficulté est de recueillir le produit. A cet égard, les travaux de MM. Donny et Mareska ont fait connaître les vrais principes qui peuvent guider dans la construction des appareils de condensation. Ce sont eux, en effet, qui ont constaté ce fait que le potassium et le sodium s'oxydent en présence et aux dépens de l'oxyde de carbone au milieu duquel ils se forment, si la 'température n'est pas très-basse outrès-élevée, et surtout quand ces métaux, disséminés en globules très-pelits, présentent une large surface à l'action destructive du gaz. La condition du succès était donc, en grande partie, dans la construction d'un récipient qui pût condenser rapidement les vapeurs métalliques pour les soustraire à la destruction. Le récipient de MM. Doçny et Mareska,

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légèrement modifié dans sa construction et dans son emploi, est encore seul usité.

Les matières qui constituent le mélange sont le carbonate de soude, la houille et la craie. Voici une formule qui donne de bons résultats :

Carbonate de sou^e , 40 kilogr.

Houille. • 18

Craie 7

Ces matières doivent être pulvérisées et bien mélangées. Le mélange peut être introduit tel quel dans les appareils où il doit fournir le sodium, ou être calciné préalablement en vases clos. Par suite de cette calcination, il occupe moins de volume, ce qui est ime bonne condition.

La craie aun double rôle dans l'opération; d'abord elle maintient le mélange à Tétat pâteux, sans lui laisser prendre trop de fluidité; si le mélange était trop liquide, le dégagement des gaz y manifesterait une sorte d'ébullilion qui occasionnerait des projections hors de l'appareil. En outre, à la température de la réaction, la craie perd son acide carbonique, qui vient s'ajouter à l'oxyde de carbone pour faciliter la sortie des vapeurs de sodium.

Les vases dans lesquels on opère la réduction du sodium doivent être nécessairement, jusqu'à présent au moins, en fer. Il va sans dire qu'aucune argile réfractaire employée dans les arts ne saurait résister à l'action de la soude et du sodium lui-même. Les vases de fonte ne sauraient être employés, parce qu'ils entrent en fusion juste a\i moment où le sodium commence à se dégager. Les vases adoptés à Nan terre pendant trois ans et demi, et depuis cette époque dans l'usine d'Alais, sont des cylindres en tôle rivés avec soin, et fermés à leurs deux extrémités par des bouchons de fonte. L'un des bouchons est percé d'un trou auquel on adapte im tube court en fer étiré qui sert de raccord avec le récipient.

Deux cylindres semblables B sont placés ensemble au-dessus de la flamme d'un foyer à la houille, assez près de la voûte du foyer pour que la flamme les enveloppe dans toute leur superficie. Les cylindres reposent par leurs extrémités dans des ouvertures circulaires pratiquées dans les briques minces qui forment seules en cet endroit la paroi du four, de telle sorte que les bouchons de fonte se trouvent au dehors, à l'abri du contact de la flamme.

Les cylindres, assez peu pesants pour qu'un homme puisse les manœuvrer aisément, sont chargés avant d'être introduits dans le fourneau par les ouvertures circulaires. Aussitôt qu'ils sont en

place, le dégagement du gaz de la houille commence, et peu après les gaz dégagés prennent un éclat qui annonce la présence du

Fig. 460 et 461.— Fours pour la fabrication du f>odiuin.

sodium en combustion. Alors on ajuste le récipient. Cet appareil très-simple C se compose de deux plaques de tôle épaisse ou de fonte, dont Time est pourvue de deux rebords dans le sens de sa longueur, de telle sorte qu'en appliquant ces deux plaques Tune sur l'autre, elles laissent entre elles un intervalle de 4 à 5 millimètres. L'une des extrémités de cette sorte de boite plate reste ouverte; à l'autre extrémité, les deux plaques se resserrent en

s^allongeant, de manière à former une tubulure. Cette tubulure vient s'emboiter sur le petit tube de fer implanté dans le bouchon du cylindre. Les deux plaques sont maintenues Tune contre l'autre au moyen de brides en fer mobiles, ou de vis de pression. On peut placer le récipient sur son plat et bien horizontal. Alors le sodium qui s'y condense y reste, et, quand le récipie;it est plein, on le remplace et on le met à p^rt pour le laisser refroidir. Après le refroidissement, on l'ouvre pour en extraire, au moyen d'un ciseau de fer à long manche, les plaques de sodiiun qu'on plonge dans l'huile lourde de schiste.

n parait préférable de placer le récipient dans un plan vertical et un peu incliné en avant. On le maintient dans cette position avec im petit chevalet de fer qu'on pose sur une rangée de briques qui font saillie en avant du fourneau, et au-dessous on dispose une casserole en fonte D contenant de l'huile de schiste. Avec cette disposition du récipient, le sodium, à mesure qu'il se condense, s'écoule et vient tomber dans Thuile qui s'échauffe bientôt assez pour que le métal y reste liquide et se réunisse souvent en une seule masse. Dans l'un comme dans l'autre cas, on tient en permanence, dans le récipient, un âl de fer qui le traverse dans toute sa longueur et va s'engager dans le tube de jonction. De temps en temps on agite ce ûl de fer pour éviter les obstructions.

Le sodium ainsi obtenu est refondu pour être réuni en masses bien homogènes, et exemptes des diverses crasses ou impuretés qui le souillent. Cette refonte s'opère dans une casserole en fer battu, sur un feu doux, avec un peu d'huile de schiste. Avec ime ècumoire on enlève aisément les impuretés, et on coule le sodium dans des lingotières en fonte ou en tôle.

'Autrefois, on conservait le potassium et le sodium dans l'huile de naphte. Cette huile ne se trouve plus dans le commerce, et d'ailleurs le prix en était ou en serait encore trop élevé. On a eu recours aux huiles lourdes de schiste qui sont, en tous les cas, fort utiles pour les manipulations du métal, mais qui ne le conservent qu'imparfaitement. Beaucoup de ces huiles contiennent encore de l'acide sulfurique employé à leur purification, et, dans ce cas, elles détruisent le sodium très-rapidement. Les huiles lourdes de houille sont assez denses pour que le sodium y surnage ; en outre elles l'attaquent énergiquement. On a eu occasion, tout récemment, d'essayer de ces huiles de pétrole importées d'Amérique, et on a trouvé qu'elles avaient très-peu d'action sur le sodium. Le meilleurmode de conservation consiste à tremper

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simplement les lingots dans Thuile lourde de schiste, qui les recouvre d'une sorte de vernis, et à les enfermer dans des vases en zinc clos par une fermeture hydraulique garnie d'huile. Pour le transport et la conservation en petites quantités, les lingots sont également mis à sec dans des bolteâ de fer-blanc ou dans <|es flacons bien bouchés.

RÉDUCTION DE L^ALUMINroM.

Le chlorure double d'aluminium et de sodium, c'est-à-dire le minerai et le sodium métallique, c'est-à-dire le réducteur, étant obtenus, il ne reste plus qu'à les faire réagir Tun sur Tautre. Si on se contentait de faire réagir purement et simplement ces deux substances en les mettant seules en présence, on n'obtiendrait que de Taluminium très-divisé, la plus grande partie sous forme de poudre noire n'ayant même pas Téclat métallique, et le reste en globules presque microscopiques. Il faut Tintermédiaire d'une fondant dont Teffet est, sans doute, de décaper les surfaces des globules fondus et d'en permettre la réunion. Quoi qu'il en soit, ce fondant est indispensable, et le premier employé à cet usage pendant assez longtemps a été le fluorure de calcium. Quand la cryolithe a pu arriver en France à assez bas prix et en quantités considérables, on l'a employée de préférence, comme étant une matière première plus pure et plus fusible que le spath-fluor.

Les matières sont employées dans les proportions suivantes :

Le chlorure et le fondant pulvérisés sont bien mélangés; on y ajoute le sodium coupé par morceaux et on mélange de nouveau, puis le tout est introduit rapidement dans un four à réverbère par un trou E, pratiqué à cet effet dans la voûte et qui vient déboucher sur le milieu de la sole. Cette sole A est de forme à peu près circulaire, et s'incline vers l'extrémité opposée au foyer; là elle se termine par une rigole B en fonte engagée dan s la construction et traversant la porte de travail.

Le four étant porté à une température convenable, la rigole bouchée avec une brique mobile et la porte de travail fermée, les matières réagissantes sont introduites comme il vient d'être dit, et alors on ferme les registres et toutes les issues possibles du four. Quelques minutes après, la réaction commence et s'annonce par \m bruit assez semblable à un roulement de tambours ou à fusillade lointaine. Quand tout bruit a cessé, on ouvre la porte de travail et on brasse avec une raclette de fer. On reconunence ce brassage à des intervalles qui varient avec la marche de l'opéra-