X OU — X

= 5,18 volumes,

c’est-à-dire qu’il faut ajouter au volume gazeux théorique ci-dessus 5,18 volumes d’oxygène en

plus des 5,18 — = 19,50 volumes d’azote. D’où

l’on tire que le mélange gazeux qui se forme dans le four à soufre et est introduit dans la chambre, se compose, pour 14 volumes d’acide sulfureux, de

Acide sulfuroux

Oxygèno

Azote

Volume total 124,68

Donc, pour un volume d’acide sulfureux, il faut 4 9 i f>7

- — = 8,000 volumes d’air.

Un litre d’acide sulfureux pesant à 0° et0m,700 de pression 2sr,8731 , ot l’acide sulfureux se composant de

1 at. soufro = 32

2 at. oxygène = 32^

1 mol. acide sulfuroux = 04

il en résulte qu’un litre d’acide sulfureux à 0° et On,,7GO renferme :

2P^8/31 j 43835 do soufra

et 1 43655 d’oxygèna

Total 26', 8-7310

Comme nous avons reconnu qu’il faut, pour brûler 1er, 43655 de soufre, 8ht,906 d’air à 0° et 0m,760, on pose la proportion :

16', 43655 : 8''<,906 :: 1000 grammes ; x, x = 6109 litres,

c'est-à-dire que pour 1,000 grammes ou 1 kilogramme de soufre il faut 6199 litres d’air pesant (6199 X 1,2932), 8017 grammes ou 8lil,017.

Pour calculer le volume d’air employé à d’autres températures et pressions, il faut observer qu’un volume gazeux à 0° devient, à la température t

et lorsque la pression ne change pas, • — et

que, par conséquent, V volumes donnent V(273 + t)

D’un autre côté, les volumes des gaz sont en raison inverse de la pression qu’ils supportent. Donc sous la pression de h millimètres de mercure le V (273 + /) . V (273 t) X 760

volume - — r— deviendra -

suivant la proportion

d'où

Au moyen de cette formule, il est facile de calculer quel sera le volume occupé par un gaz à une température et à une pression quelconques, lorsqu’on connaît celui qu’il occupe à 0° et O™, 763.

Ainsi, les 0199 litres d’air à 0“ et 0m,760 employés pour la combustion de 1 kilogramme de soufre, occuperont à la môme pression, mais à la température de 20° le volume,

6651 litres.

Les nombres précédents se rapportentà l’air sec ; pour tenir compte de l'humidité do l’atmosphère, il faut y apporter une correction. Lorsqu’un gaz est saturé d’humidité à la pression h, sa tension diminue de l’importance de celle de la vapeur et devient h — f, larsque la tension de la vapeur est égale à f; de sorte que le mélange de gaz et du vapeur a la même tension que celle du gaz isolé. Tandis que la vapeur pénètre dans le gaz, lo volume de celui-ci varie en raison indirecte do la tension. Le volume

dans lequel V représente le volume primitif du gaz sec à 0" et 0"', 700, devient, lorsqu’il est saturé d’humidité,

Au moyen de cette formule on calcule le volume V’ d’air saturé d’humidité et à 20° centigrades employé par 1 kilogramme de soufre et que nous avons reconnu être de 6,199 litres pour l’air sec à 0° et 0"',7GU ; à 20° centigrades la va-

peur d'eau a une tension de 17mm,391 de mercure (la pression restant à 0"'7GO) :

= 6809 litres.

En résumé, la quantité d’air nécessaire pour brûler 1 kilogramme de soufre pur, destiné à être transformé industriellement en acide sulfurique, est de 6199 litres d'air sec à 0° et 0"’,760 de pression barométrique, ou de 6653 litres d’air sec à 20° centigrades et 0m,760 de pression barométrique, ou de 6809 litres d’air saturé d’humidité à 20° et à 0m,760 de pression barométrique.

La différence entre l’air sec et l’air humide n’étant que de 154 litres et provenant cependant de ce que nous avons considéré l’air comme saturé d’humidité, ce qui n’est jamais le cas, on peut, dans la pratique, négliger la correction due à l’humidité, et nui n’atteint pas 2 1/2 °/0, tandis que l'air employé en excès sur la quantité théorique dépasse 24 %•

Il résulte de ce qui précède que la situation de l’usine, à une plus ou moins grande altitude, exerce une iufluence sur la quantité de soufre qui peut être brûlée par mètre cube do chambre. C’est ainsi que dans une usine qui est à 450 mètres au-dessus du niveau de la mer, et où, par conséquent, la pression barométrique moyenne est de 0"',720 de mercure, la quantité d’air nécessaire à la combustion do 1 kilogramme de soufre est de 6,544 litres à 0°. La différence est donc de (6544 — 6199 = 345) 345 litres entre cette usine et celles qui se trouvent situées au bord de la mer, ou de 5,6 % i en d’autres termes, si dans une usine placée au niveau de la mer on peut brûler 800 grammes do soufre en 24 heures par mètre cube de chambre, dans l’usine située à 450 mètres au-dessus du niveau de la mer on ne peut en brûler, au maximum, que 755 grammes.

11 n’est pas indifférent de régler l’admission de l’air dans les fours à pyrites à l’arrière ou à l’avant du système. Lorsqu’on ouvre le registre de l’arrière, on provoque dans les chambres une dépression; au contraire, en augmentant l’accès d’air dans la cave du four, on provoque dans les chambres une pression. Il faut se servir, suivant le besoin, de l’un ou l’autre de ces procédés, alin de maintenir l’atmosphère des chambres en trèslégère pression, et d’éviter ainsi des rentrées d’air inutiles ou nuisibles.

Analyse des gaz des fours et des chambres. — Pour connaître la quantité d’air qui traverse les fours à pyrite et les chambres, on se sert do l’analyse des gaz. Les gaz sont analysés soit au moment où ils entrent dans les chambres de plomb, en y déterminant l’acide sulfureux, soit au moment où ils en sortent, en y dosant l’oxygène en excès.

Pour doser l’acide sulfureux qui existe dans les gaz provenant des fours à soufre ou à pyrite, M. Gorstenhœfer a proposé l’appareil suivant, qui est d’un emploi très-facile (lig. 706) :

Il se compose de deux vases A et A’, fermés par des bouchons de caoutchouc percés chacun de deux trous, dans lesquels s’engagent les tubes de verre B,C, D,E. — Le vase A renferme la liqueur titrée, et le vase A’ ne sert que d’aspirateur. Lorsqu’on veut se servir de l’appareil, on introduit dans le vase A de l’eau, à laquelle on ajouto une dissolution titrée d’iode, renfermant 16r,27 d’iode par litre, et dans le vase A’ de l’eau pure. Les tubulures G et D étant mises en communication au moyen du tube en caoutchouc H et les robinets B et E étant fermés, on ouvre le robinet K; l’eau s’écoule lentement en L; au bout do quelques secondes elle s’arrête; cet essai n’a d’autre but que celui de constater que l’apparoil

SULFURIQUE (ACIDE). — 15£i — SULFURIQUE (ACIDE).

n’a pas de fuites. 11 s’agit alors de faire une seconde opération préalable dans le but de remplir le tube B des gaz à analyser. Pour cela on ferme le robinet K et on met le tube B en communication avec le milieu dont on veut connaître la teneur en acide sulfureux; on ouvre le robinet B et le robinet K; l’eau, en s’écoulant en L, fait pénétrer en A par le tube M le gaz à analyser. Le gaz sulfureux se dissout et s’oxyde dans la dissolution iodée, qu’on a préalablement colorée en y

Fig. 703. — Appareil de M. Gerstenhœler pour l'analyse des gaz.

ajoutant de l’empois. Dès que la décoloration est complète, on ferme le robinet K ; alors tout le tube B se trouve rempli avec le gaz à analyser ; on enlève alors la tubulure C et on introduit dans le vase A une nouvelle quantité, mesurée, de dissolution d’iode. Le déplacement du tube C a mis en communication avec l’air, l’atmosphère qui existe au-dessus des liquides; il faut, avant de commencer l’expérience, faire descendre dans le tube M le niveau du liquide jusqu’il ce qu’il affleure à son extrémité effilée. L’appareil est alors prêt pour les expériences.

Pour faire un dosage, on met l’éprouvette graduée N sous le bec effilé du robinet K, que l’on ouvre doucement, de manière à faire arriver le gaz-, bulle à bulle, dans le vase A. Lorsque la décoloration du liquide A est achevée, on ferme le robinet K et on lit sur l’éprouvette graduée la division correspondant au liquide qu’elle renferme et qui représente le volume du gaz qui a traversé le liquide A, c’est-à-dire du gaz à analyser, moins celui qui s’est dissous dans la liqueur d’iode. On a ainsi les données au moyen desquelles on peut calculer l’acide sulfureux contenu dans le gaz à analyser, savoir : le volume du gaz employé, la quantité d’iode qui a disparu. Plusieurs dosages successifs peuvent être faits dans cet appareil sans qu’il soit nécessaire de renouveler l’eau du flacon A ; quant à celle du flacon A', on la remplace par l’entonnoir à robinet E.

Voici comment on fait le calcul des résultats,

avec une dissolution d’iode au centième *(larr,27 par litre), et en appelant n le nombre de centimètres cubes de liqueur d’iode employés ; n centimètres cubes d’iode correspondent à 0sr,00032n d’acide sulfureux = 0m'U.,32 , qui occupent un volume de 0CO,1104 n à 0° et 0n*,76l) de pression. Soient p la pression barométrique, t la température, Il la hauteur de l’eau au moment où l’opération est terminée, le volume de l’acide sulfureux devient

Ce volume est à ajouter à cèlui de l’eau qui a été reçue dans l’éprouvette graduée et qui représente le gaz aspiré dans l’appareil, moins cet acide sulfureux.

Dans la plupart des cas, il est inutile de tenir compte de la pression barométrique et de la température; alors le calcul se fait au moyen de la formule suivante, beaucoup plus simple :

m représentant le volume de l’eau mesurée.

Dans un grand nombre d’usines, on détermine le tirage des fours à pyrites et l’état de l’atmosphère des chambres de plomb, en dosant l’oxygène soit à l’entrée dans les chambres, soit à la sortie. On recueille le gaz dans des poires en caoutchouc, dont le tube est fermé par un robinet à pince. A cet effet, on introduit l’extrémité du tube dans le tuyau qui amène ou qui emmène les gaz, en ayant soin de la faire arriver en amont dans le courant gazeux , afin de la soustraire au courant de rentrée d’air qui se fait autour du tube ; on comprime la poire et on la laisse revenir à son volume; en répétant cette opération un certain nombre de fois, on finit par avoir le gaz sans mélange d’air extérieur. L’analyse de ce gaz, c’està-dire le dosage de l’oxygène qu’il renferme, se fait au moyen du procédé de M. Payen ( chimie industrielle ), et consiste à absorber l’oxygène par le bioxyde d’azote. Les opérations et les lectures se font sur une cuve à eau. Au moyen d’un petit ballon rempli de tournure de cuivre et dans lequel on verse un peu d’acide azotique, on prépare le bioxyde d’azote, qu’on recueille dans une éprouvette graduée. D’un autre côté, on introduit dans une éprouvette graduée un volume mesuré du gaz à analyser, auquel on ajoute le bioxyde d’azote. L’acide hypoazotique qui se forme se dissout dans l’eau; la contraction produite est triple du volume d’oxygène contenu dans le gaz analysé; il suffit donc de diviser par 3 la contraction de volume qui a été observée pour obtenir le volume de l’oxygène renfermé dans le gaz; en effet, 4 volumes de bioxyde d’azote et 2 volumes d’oxygène donnent du peroxde d’azote qui se dissout dans l’eau et disparaît:

2Az0 + 02 = Az*0‘.

4 vol. 2 vol.

Cette analyse, qui est achevée en quelques minutes, donne des résultats suffisamment exacts pour les essais quotidiens. Lorsqu’on veut obtenir une plus grande précision, on se sert d’une cuve à mercure et de pyrogallate de sodium ou de potassium, ou encore de phosphore, en prenant les précautions voulues; mais ces opérations sont beaucoup plus longues.

On emploie depuis quelques années un nouvel appareil imaginé par M. Orsat, et qui permet d’effectuer les analyses des gaz des chambres de plomb en quelques minutes, en y dosant l’acide sulfureux et l’oxygène.

SULFURIQUE (ACIDE)

L’appareil Orsat se compose (fig. 707) d un flacon tabule A que l’on tient à la main et qui renferme une dissolution saturée d’acide sulfureux, ce flacon est relié par un long tube de caoutchouc, à la partie inférieure d’un large tube gradue, qui se termino à la partie supérieure par un tube capillaire servant de mesureur. Ce mesureur est placé dans un manchon rempli d eau, qui est destiné à maintenir la température du mesureur et, par suite, celle des gaz qu’il renferme, ce qui

dispense des corrections, dues à la dilatation des gaz, qui seraient nécessaires si la température venait à varier pendant les opérations.

Le flacon joue le rôle d'aspirateur : c est lui qui sert à remplir la cloche graduée du mélange gazeux à analyser; c’est également lui qui sert a faire passer ce mélange gazeux dans les parties de l’appareil qui renferment les réactifs absorbants. Le tube capillaire qui termine le tube gradué à sa partie supérieure étant mis en com-

munication avec la source du gaz, si l’on suppose la cloche remplie d’eau , il suffit pour aspirer le gaz de prendre à la main le flacon inspirateur et de l’abaisser. Le niveau tendant à s’établir, le liquide baissera dans le mesureur pour entrer dans le flacon, et le gaz sera aspiré. — Pour lo ! | refouler, il suffira de faire le mouvement inverse.

Le tube capillaire se recourbe horizontalement I et porte trois tubulures soufflées, formées par des robinets de verre. La première conduit à l’appareil d’absorption de l’acide sulfureux. Celui-ci se compose d’une cloche de verre, effilée à sa partie supérieure en un tube capillaire qui est réuni au tube horizontal par un caoutchouc. La cloche est ouverte par le bas et est placée dans une éprouvette il pied, munie d’un bouchon percé de deux trous, l’un au milieu, qui donne passage au bout effilé de la cloche, et l’autre qui porte un petit tube, servant à établir la communication avec l’air. La cloche renferme une dissolution de potasse caustique, marquant 40° à l’aréomètre de Baumé. Afin de multiplier les surfaces que la dissolution présente à l’absorption des gaz, la cloche est remplie de tubes de verre qui plongent complètement dans le liquide, lorsque la dissolution affleure à son niveau normal. Lorsque, par suite du refoulement du gaz, le liquide vient à baisser dans la cloche, les tubes de verre se découvrent, et ils présentent à l’absorption du | gaz leur surface intérieure et extérieure, mouillée de dissolution de potasse.

L’absorption des gaz acides est presque instantanée. A la suite de la cloche à potasse s’en trouve une seconde semblable, qui renferme une solution do chlorhydrate d’ammoniaque ammo-

niacal, dans laquelle se trouve une toile métallique en cuivre enroulée en spirale. — La solution cuproammoniacale absorbe l’oxygène d’une manière complète en moins d’une minute, grâce à la multiplication des surfaces due à la toile métallique; afin d’activer l’absorption, on fait passer le gaz successivement deux ou trois fois dans la cloche, en élevant et en abaissant le flacon à eau. Chaque fois que le gaz a passé dans l’une des cloches, on le fait revenir dans le mesureur, en ayant soin de ramener les liquides des cloches aux mêmes niveaux fc, marqués d’un trait sur leurs parties effilées, et on fait la lecture des divisions correspondantes au niveau de l’eau dans le mesureur. On obtient ainsi l’oxygène et l’acide sulfureux renfermé dans les gaz analysés. Les appareils de M. Orsat sont construits par M. Salleron.

A l’aide des analyses quotidiennes ou fréquentes des gaz, il est facile de conserver dans les fours à pyrites et dans les chambres un tirage régulier et constant. — Nous avons vu déjà que les gaz qui sortent des chambres de plomb doivent contenir encore 5 à 6 % d’oxygène. Aussitôt que cetto proportion est dépassée, on ferme un peu les registres; dans le cas contraire on les ouvre. Quant à la quantité d’acide sulfureux qui se trouve dans les gaz qui sortent des fours à pyrite, elle varie généralement et en marche normale, de 7 à 8 %. suivant la nature des pyrites employées, celle des fours et l’alimentation d’air. M. Buchner ( Polytechnisches journal, 1874) a fait quelques analyses qui lui ont donné les résultats prevus par ia théorie.

Analyse des gaz fournis par la combustion des pyrites à l’entrée dans les chambres :

6,07 acide sulfureux, 7,18 d’oxygène, 86,74 d'azote.

Les 6,07 volumes d’acide sulfureux emploient pour leur transformation en acide sulfurique 3,03 volumes d’oxygène; il en reste donc 7,18 — 3,03 - 4,15 avec 86,74 d'azote, soit 4,5 %. Le dosage de l’oxygène donne 4,7 °/0.

8,42 SO» 8,59 O et 82,99 Ax

Disparaissent.. 4,21 O

Restent 4,38 O et 82,99 Az

Ou 5 »/o et 95 Az

Trouvé 5,2 »/0 et 94,8 Az

M. Scheurer-Kestner a montré, par l’analyse des gaz ( Bulletin de la Société chimique, 1875), qu'il disparaît une grande quantité d’oxygène par suite de la formation d’acide sulfurique dans les fours à pyrite. — La quantité de cet acide correspond, à certains moments, au quart du soufre brûlé quand on se sert de pyrites. Du reste, toutes les analyses des gaz des pyrites qui jusqu’à présent ont été publiées, présentent cette même particularité, à savoir un défaut d’oxygène. Voici plusieurs analyses faites par M. Scheurer- Kestner avec l’appareil Orsat :

Az 84,5 85,0 81,9 85,0 84,1 84,8

Dans ces analyses, on ne retrouve pas tout l’oxygène renfermé primitivement dans l'air, même en tenant compte de celui qui a disparu dans le four à pyrite, par suite de l’oxydation du for. L’analyse suivante :

SOJ 4,34

Az 81,48

montre que l’air a perdu dans les fours 1,62 d’oxygène qui s’est porté sur le fer ; on aurait donc dû trouver pour une teneur de 4,34 d’acide sulfureux, et pour représenter les 0,21 d’oxygène de l’air, la composition suivante :

Az 80,28

Il manque donc 15,38 — 11,18 d’oxygène, qui ont formé de l’acide sulfurique avec une partie de l’acide sulfureux dans les fours à pyrites.

Troubles dans le travail des chambres. — En observant le degré de l’acide qui se condense dans les chambres et la composition dos gaz, on parvient à donner au travail des chambres de plomb une grande régularité. On règle en même temps la combustion des pyrites, en analysant chaque jour les résidus qu’on sort des caves des fours. Le grillage de la pyrite est plus ou moins parfait, suivant le travail de l’ouvrier et les conditions d’alimentation de l’air. C’est pourquoi l’analyse quotidienne des résidus a une grande importance; elle permet de suivre plus étroitement les conditions de la fabrication et de remédier au désordre dès qu’il se présente. Lorsque des troubles commencent à se faire sentir, les essais quotidiens permettent de les supprimer promptement, parce qu’ils en indiquent les causes; mais on y remédie souvent en augmentant immédiatement la proportion

d’acide azotique. Lorsque les accidents continuent, leur suppression devient plus difficile. La transformation de l’acide sulfureux en acide sulfurique diminuant, la quantité d’acide sulfureux augmente dans l’atmosphère des chambres et dépasse la quantité normale. Le tirage s’en trouve amoindri; les fours à pyrites s'échauffent, et il se produit une distillation du soufre. — Lorsque cet accident se produit, il faut interrompre la fabrication, ou diminuer la quai tité des pyrites qu’on introduit dans les fours et ne reprendre la consommation normale qu t peu à peu , à mesure que l’atmosphère des chambres s’améliore. Il ne faut pas oublier que des effets identiques peuvent être produits par des causes différentes. Ainsi l'affaiblissement du degré do l’acide produit peut provenir tout aussi bien d’une diminution de l’acide sulfurique qui se forme que de l’augmentation de la vapeur d’eau. La diminution du tirage peut provenir de la diminution dans la production de l’acide sulfurique, ainsi que des variations atmosphériques ou d’obstructions des canaux. La transformation de l’acide sulfureux en acide sulfurique se trouve amoindrie, soit par un manque d’air, soit par l’arrivée d’une trop grande quantité d’air; elle l’est aussi par un excès de vapeur d’eau, qui condense les composés azotiques et les entraîne dans l’acide sulfurique, ou par un manque de vapeur, qui permet la formation d’un composé d’acide sulfurique et d’acide azoteux. Ces différentes circonstances qui peuvent se présenter rendent cette industrie assez délicate et mettent souvent le chimiste industriel dans l’embarras.

Condensation des composés nitreux. — Les gaz qui s’échappent des chambres de plomb renferment de l’azote, l’excès d’oxygène indispensable à une bonne fabrication, et quelques vapeurs acides accompagnées de composés nitreux. Les composés nitreux, perdus lorsqu’on les laisse se dégager dans l’atmosphère, peuvent être recueillis grâce à un procédé qu’on doit à Gay- Lussac.

L’acide azoteux se dissout très-facilement dans l’acide sulfurique qui renferme moins de quatre molécules d’eau sur une molécule d’acide sulfurique. Gay-Lussac s’est servi de cette propriété pour établir la condensation des gaz nitreux qui se dégagent des chambres de plomb. Il a rendu service à l’industrie, en diminuant dans une grande mesure la dépense de l’acide azotique dans la fabrication de l’acide sulfurique, qu’il a rendue, du môme coup, moins insalubre pour les environs.

Les appareils de condensation qu’on désigne sous le nom de tours ou condenseurs Gay- Lussac, ou encore de dénitrante, se composent d’une colonne cylindrique ou carrée, ayant 1 mètre de diamètre intérieur et 8 à 15 mètres do hauteur. La colonne est généralement construite en plomb, supportée par une charpente, ou en terre cuite. Elle est remplie de morceaux de coke ou do sphères creuses en terre cuite, et qui offrent une grande surface à l'action des gaz. La colonne est placée à la suite de la dernière chambre do plomb et reçoit les gaz qui la traversent de bas en haut, avant de gagner la cheminée d’appel ou l’air extérieur, tandis qu’un filet d’acide sulfurique marquant 62° à l’aréomètre Baumé (un degré inférieur est moins favorable) coule dans le sens opposé, de haut en bas, par quantités mesurées. L’acide, en traversant le condenseur, se charge do composés nitreux, dont il dépouille les gaz qui s’échappent incolores du haut do la tour, et s’écoule, à peu près saturé, à la base de l’appareil. Cet acide, appelé acide sulfurique nitreux, était autrefois directement introduit dans les chambres de plomb, dont l’acide affaibli faisait dégager les

composés azotiques ; mais aujourd’hui on en fait un usage plus avantageux. — Dans les usines, où les gaz dos fours à pyrites sont refroidis au moyen des tours de Glower dont nous avons parlé, il suffit de faire couler l’acide sulfurique nitreux dans la tour de Glower, où il rencontre les gaz qui proviennent des fours à soufre ou à pyrites et qui le décomposent sans l’affaiblir; les composés nitreux se mélangent aux gaz sulfureux et rentrent ainsi dans les chambres.

Dans d’autres usines, on fait couler l'acide sulfurique nitreux sur des tours en grès pareilles à celles qui servent à l'introduction de l’acido azotique dans les chambres (voyez fig. 702) et placées de la même manière; enfin ilexisteun autre procédé qui est encore fréquemment employé et qui a été inventé par Gay-Lussac lui-même. II consiste à faire arriver l’acide sulfurique nitreux à la partie supérieure d’un cylindre en lave de Volvic ayant 2 mètres do hauteur A. Ce cylindre est

plus que 50” à 52”, c’est-à-dire qu’il soit assez étendu pour être à peu près dépouillé des composés nitreux. L’acide du réservoir E est évaporé à 62” Baumé et sert aux opérations ultérieures. Quant aux composés nitreux, ils gagnent les chambres de plomb par le tuyau en grès H, dont les joints sont fermés et lutés avec du soufre fondu, et viennent concourir avec l’acide azotique, qui y est directement introduit, à la transformation de l’acide sulfureux en acide sulfurique.

L’acide sulfurique concentré à 62”, qui est distribué au-dessus du condenseur de Gay-Lussac, doit y arriver d’une manière très-régulière. On calcule ordinairement qu’il faut employer à l’état d’acide à G2°Baumé 100 kilogrammes d’acide raonohydraté pour 100 kilogrammes de soufre brûlé. Afin d'obtenir cet écoulement régulier, on se sert d’un réservoir en plomb qui fait office do vase de Mariotte. L’écoulement de l’acide a lieu soit par un tuyau de plomb muni d’un robinet, soit par un tuyau de caoutchouc dont le débit est réglé par une pince à vis (système Molir) en bois ou en cuivre. Pour obtenir une grande division du liquide au moment où il arrive sur le coke, on se sert soit

Fig. 709. — Déversoir à acide sulfurique.

rempli de tessons do bouteille; l’acide y pénètr a sa partie supérieure par un entonnoir B, don le tube recourbe fait fermeture hydraulique. Peu dant que l’acide arrive par le haut, de la vapeu d eau pénètre dans le bas du cylindre C, dans le quel elle vient affaiblir l’acide ; on ouvro le robi net de vapeur C, de manière que l’acide affaibl qui s écoule en D, dans un réservoir E, n’ai

d’un déversoir (fig. 706), dont les deux parties, A et B, viennent se présonter alternativement devant l’écoulement de l’acide C, et dont le poids de celui-ci vient faire butter Ids cètés sur les axes D et E, soit d’un tourniquet à réaction (fig. 710), dans lequel l’acide arrive par l'ontonnoir A. il s’échappe par les ouvertures B et G en imprimant au tourniquet un mouvement régulier; l’acide qui

s’écoule par les ouvertures B et C, vient tomber sur la surface du condonseur Gay-Lussac ; celleci est divisée, au moyen de séparations en plomb, en un nombre plus ou moins grand de compartiments d’égale capacité; et dans chacune de ces divisions se trouve une ouverture donnant passago à l’acide qui tombe goutte à goutte sur la partie supérieure du coke. Dans l’appareil à déversoir, l’acide se distribue par grandes masses ; ces grandes masses, en tombant d’une certaine hauteur sur une feuille de plomb placée sur le coke, se divisent sur le coke. Avec l’appareil à tourniquet, la division se fait plus complètement et plus régulièrement ; il est préféré au premier. La première application des tourniquets à cet usage a été faite à l’usine de Aussig en Bohême; elle s'est beaucoup répandue; le déversoir avait été appliqué par Gay- Lussac dans l’usine de Chauny.

La hauteur des condenseurs exerce une influence considérable sur la condensation plus ou moins complète des composés nitreux, et, par suite, sur la plus ou moins grande dépense d’acide azotique pour les chambres de plomb. On a reconnu qu’il ne faut jamais leur donner moins de 8 mètres de hauteur lorsqu’on fait usage du soufre ; avec les pyrites il faut l’augmenter, parce que, les gaz étant plus pauvres en oxygène, les composés nitreux s’y trouvent plus dilués et sont moins faciles à recueillir dans l’acide sulfurique. On a successivement augmenté la hauteur des tours Gay-Lussac jusqu’à 15 et même 18 mètres, en constatant une amélioration sensible dans les résultats obtenus, amélioration qui compense la dépense résultant de la plus grande hauteur à laquelle il faut élever l’acide à 02° Baumé.

Pour élever l’acide sulfurique, on se sert de monte-jus en fonte, doublés de plomb, et de pompes à air comprimé. Le monte-jus est fermé au moment de l’opération par des plaques en caoutchouc prises entre des rondelles et plaques en fer maintenues par une vis à pression.

L’application des condenseurs Gay-Lussac a non-seulement purifié l’atmosphère des émanations des chambres de plomb et produit une économie considérable de dépenses, mais elle a amené une plus grande régularité dans la fabrication de l’acide sulfurique. En effet, l’acide sulfurique nitreux, qui s’écoule du condenseur, sert de témoin constant et exact de l’état de l’atmosphère des chambres. Dès que les composés nitreux viennent à y manquer, la quantité d’acide

Fig. 711. — Cruches remplaçant les tours Gay-Lussac.

azoteux renfermée dans l’acide du condenseur diminue ; un essai biquotidien, le matin et le soir, de cet acide permet donc de suivre avec facilité la marche de l’opération et de remédier, dès qu’il se présente, au défaut des composés nitreux, en augmentant, pendant quelque temps et jusqu’à ce que l’acide sulfurique nitreux du condenseur soit de nouveau suffisamment chargé, l’acide azotique qui est introduit dans la première chambre.

Dans quelques usines, on remplace les tours par une série de cruches en grès, A, A (fig. 711), communiquant entre elles, f, f, et par lesquelles

les gaz de sortie de la chambre sont obligés de passer. Les cruches renferment de l’acide sulfurique à 62" Baumé, acide dont les gaz viennent lécher la surface. Enfin, on a remplacé les cruches elles-mêmes par de simples assiettes en grès sur lesquelles sont placés des couvercles hauts de forme mis en communication les uns avec les autres au moyen de tuyaux en grès. Ces appareils sont plus économiques de construction que les tours, mais peut-être moins avantageux au point de vue de l’absorption du gaz nitreux. Les appareils qui servent à dénitrer les gaz qui sortent des chambres de plomb, reposant sur l’emploi d’acide sulfurique concentré qui seul dissout l’acide azoteux, il faut veiller à ce que les gaz y arrivent aussi peu humides et aussi froids que possible; on donne, à cet effet, très-peu de vapeur d’eau aux dernières parties de la seconde chambre de plomb ; il est utile aussi, pour les débarrasser autant que possible de l’humidité qu’ils renferment, de leur faire traverser avant leur entrée dans la tour un tuyau de plomb d’une certaine longueur, dans lequel les gaz condensables sont retenus à l’état d’acide sulfurique affaibli.

Il semblerait qu’avec des appareils aussi perfectionnés, la consommation d’acide azotique dût être absolument supprimée ; mais si, d’un côté, il échappe toujours à l’action des condenseurs une certaine quantité de composés nitreux , il se produit en même temps et presque toujours une réaction défavorable qui, dans les chambres, en détruit une certaine quantité; en effet, les gaz qui se dégagent à la sortie des chambres renferment un peu de protoxyde d’azote. C’est pour éviter, autant que possible, la production de ce gaz, qui est insoluble dans l’acide sulfurique, qu’il faut maintenir dans les chambres l’excès de 5 % d’oxygène qui a été reconnu nécessaire.

Lorsque les chambres sont bien conduites, l’acide sulfureux nitreux doit renfermer 3,5 % d’acide azoteux. M. Winckler a publié l’analyse d’un acide sulfurique nitreux obtenu avec de l’acide à 60° Baumé seulement; il y a trouvé :

Acide sulfurique 60,200

Eau 37,191

Acide azoteux 2,550

Acide azotique 0,256

Matière organique .... 0,022

et il a démontré que plus l’acide employé dans les condenseurs Gay-Lussac est concentré, plus l’absorption est complète. C’est l’acide à 06° Baumé qui donne les meilleurs résultats; mais on s’en tient au degré 62, parce qu’il faut, pour le dépasser, se servir d’appareils d’évaporation en platine, opération trop coûteuse. M. Kuhlmann de Lille condense les composés nitreux eu se servant d’eaux ammoniacales qui proviennent des usines à gaz, ainsi que de carbonate de baryum ; il obtient, par ce procédé, des sels ammoniacaux qui sont utilisés en agriculture, et du sulfate de baryum, produit qui sert à la peinture. , , .

Lorsqu'on emploie du soufre et qu on ne fait pas usage des tours de Gay-Lussac, il faut de 7 à 8 parties d’azotate de sodium (soit à l’état de sel, soit à l’état d’acide azotique) pour 100 parties de soufro; avec les pyrites, la consommation est plus considérable et monte de 12 à 14 °/0 du soufre brûlé. L’emploi des tours de Gay-Lussac de 0 à 10 mètres de hauteur fait baisser la consommation à 3 à 4 pour le soufre et à 7 à 8 % pour les pyrites. Avec les tours plus élevées, on est arrivé à réduire l’emploi de l’acide azotique bien au-dessous des nombies précédents.

Qu’on emploie le soufre ou les pyrites, le ren-

SULFURIQUE (ACIDE)

;■ dement du soufre brûlé, en acide sulfurique, ■ semble être à peu près le môme. On compte gé- • néralement de 29U à 300 kilogrammes d’acide 1 sulfurique monohydraté pour 100 kilogrammes : do soufre pur introduit dans les chambres à l’état jj d’acide sulfureux. La théorie exigerait 300 ; on •j perd donc environ 2 1/2 à 3 % de l’acide dans

I: les gaz qui se dégagent dans l’atmosphère. Cette perte est représentée par do l’acide sulfureux et par de l’acide sulfurique; car les gaz qui se dé-

159 — SULFURIQUE (ACIDE)

gagent des chambres renferment toujours, et en môme temps, de l’acido sulfureux et des composés nitreux qui ont échappé aux réactions. Les calculs des rendements qui se font dans les usines sont généralement exprimés par des nombres qui ont besoin do corrections. En ofict, l’acide sulfurique est consommé à différents degrés de concentration; il faut donc, pour calculer les résultats obtenus, transformer préalablement par le calcul en acide monohydraté tout l’acide qui

a été produit dans les chambres. Le calcul se j I fait au moyen des tables, qui sont presque tou- | ' jours fautives et qui varient très-considérable- [ ment d’une usine à l’autre. Il vaudrait mieux, au lieu d’exprimer les rendements par des nombres inexacts, se servir de tables rapportant l’acide de différentes concentrations à l’acide monohydraté et non à l’acide commercial à 06°, comme on a coutume de le faire, et qui ne renferme que 94 °/o d’acide réel. Nous nous dis- : penserons de donner ces tables, dont la publication n’offrirait aucun intérêt, et nous nous bornons à celle qui a été dressée par M. Kolb, il y a quelques années, dans des conditions de rigoureuse exactitude. — Voyez Soufre, t. II, p. 1014.

Purification de l’acide brut. — L’acide sulfurique préparé avec les pyrites renferme de l’arsenic en plus on moins grandes quantités. Certaines pyrites contiennent, outre l’arsenic, du sélénium; d’autres, des traces de thallium. — Le sélénium ne présente pas les dangers que fait naitre l’arsenic, et on a l’habitude do ■ ne pas purifier l’acide sulfurique du sélénium j qu’il renferme. Mais il n’en est pas de môme pour l’arsenic, surtout lorsqu’il s’y trouve en quantités relativement considérables ; il faut, avant de livrer l’acide sulfurique à la consommation, le débarrasser de la présence de ce corps.

Dans quelques fabriques françaises on a traité l’acide sulfurique par du sulfure de baryum; il se forme du sulfate de baryum qui entraîne tout l’arsenic à l’état de sulfure précipité. Dans les usines allemandes, où l’acido sulfurique est un produit secondaire d’une opération métallurgique, on se sert d’acide sulfhydrique. Certains acides fabriqués de cette manière renferment jusqu’à parties d’acide arsénieux, dans 10000 parties d’acide. L’acide sulfhydrique est obtenu en dé-

I composant par l’acide sulfurique du sulfure de fer fabriqué ad hoc. A Freiberg, on traite l’acide sulfurique arsénifère par un courant d’acide sulfhydrique gazeux, dans des appareils spéciaux en Tome garnie de plomb, qui ressemblent par leur construction, aux fours à pyrite do M. Gerstenhœfer, fours qui sont décrits plus haut. L’acide

arsénifère s’écoule dans l’appareil en gagnant successivement tous les prismes et le gaz traverse la tour du bas en haut; on soumet l’acide à ce traitement jusqu’à ce qu’il soit débarrassé de tout l’arsenic qu’il renfermait.

Concentration de l’acide sulfurique. — L’acide sulfurique sortant des chambres de plomb a, comme nous l’avons vu, de 51° à 52°, et ne renferme qu’environ 115 pour °/o d’acide monohydraté. 11 y a peu d’emplois pour cet acide affaibli : du moins est-il restreint à quelques fabrications spéciales; mais, pour la plupart de scs applications, il faut le concentrer de manière à le faire arriver à des degrés qui dépassent 60° Baumé. — Jusqu’à 62° Baume, correspondant à une densité de 1,746, on peut concentrer l’acide dans des chaudières en plomb, chauffées soit à la vapeur, soit au feu direct; mais lorsqu’on dépasse ce degré, le plomb des chaudières commence à être fortement attaqué; et on achève la concentration, soit dans le verre, soit dans le platine.

La concentration de l’acide sulfurique jusqu’à 62° Baumé se fait dans des chaudières en plomb, dont la figure 712 donne l’une des dispositions généralement adoptées. L’acide des chambres arrive d’abord dans la dernière chaudière qui est la plus éloignée du foyer; il les traverse successivement toutes, en suivant la direction des (lèches; la flamme du foyer passe sous les chaudières en suivant les flèches de la figure 713; l’acide qui s’écoule do la dernière chaudière D, est à l’état de concentration voulue, lorsqu’on a donné au feu l’intensité qu’il doit avoir, et à l’écoulement de l'acide dans la première chaudière, le débit nécessaire. Il n’est pas toujours possible d’établir les chaudières en gradins; dans ce cas, on les place de niveau en les faisant communiquer entro elles au moyen du siphons en plomb ou en verre. Il n’est pas non plus nécessaire d’en employer six pour un seul foyer; on a reconnu que quatre chaudières, ayant chacune 2 mètres de longueur sur 1"’,20 de largeur, suffisent pour employer aussi complètement que possible la flamme d’un foyer ordinaire, consommant 600 kilogrammes de houille en vingt-quatro heures et

évaporant à 62° une quantité d’acide sulfurique correspondant à 3000 kilogrammes d’acide mouohydraté.

Nous avons vu déjà que, dans quelques usines, on se sert de la chaleur produite par la combustion des pyrites, pour évaporer l’acide sulfurique, soit en employant la tour de Glowcr, soit en plaçant sur les fours à pyrites des chaudières pareilles à celles de la figure 712.

Depuis quelques années on se sert aussi, pour

Fig. 714. — Concentration dans le verre.

l’évaporation de l’acide sulfurique, de la vapeur fournie par une chaudière à vapeur ordinaire. Cette méthode offre des avantages dans les usines où les chaudières à vapeur sont bien installées et donnent de bons résultats. — On dispose à cet effet dans une caisse en bois doublée de plomb un serpentin on plomb ayant 10 millimètres de diamètre intérieur et 30 millimètres de diamètre extérieur. — La longueur du serpentin varie avec la surface de la caisse ; mais il faut en couvrir le fond , c’est-à-dire y placer autant de spirales que possible afin de concentrer le calorique.

Avec do la vapeur à quatre atmosphères, on amène l’acide sulfuriquo à 02° Baumé. Il faut, y compris les pertes de chaleur occasionnées par le départ de l’eau chaude à 100°, environ 70 litres d’eau en vapeur pour évaporer de 52° à 02" une quantité d’acide égale à 100 kilogrammes d’acide monohydraté, soit 10 kilogrammes de houille, lorsque dans les chaudières à vapeur on évapore environ 7 kilogrammes d’eau par kilogramme de houille. Dans les foyers à flamme directe les mieux construits, il faut ordinairement 15 kilogrammes de houille : l’avantage reste donc à l’emploi de la vapeur, mais les appareils sont d’une construction plus coûteuse ; toutelois ils exigent moins de réparations que les autres.

Pour amener l’acide sulfurique de 62° à 66°, on se sert soit d’appareils en verre, soit d’alambics en platine.

Les appareils en verre exigent une plus grande quantité de houille; les appareils en platine s’usant, il en résulte une dépense de platine qui n’est pas sans importance : de sorte que le verre est

employé surtout dans les pays, comme l’Angleterre, où les prix du combustible sont peu élevés. On préfère au contraire le platine dans les usines du continent. La figure 714 représente l’appareil qui remplace les alambics en platine dans certaines usines anglaises. Il se compose des flacons cylindriques A, ayant 0m, 85 de hauteur, 0"', 45 de diamètre, et dans lesquels on introduit l’acide sulfurique. Ces flacons sont entourés de sable contenu dans des vases en fonte chauffés par le foyer B. Il est avantageux de réunir quatre de ces flacons sur un même foyer. — Les tubulures b sont également entourées de sable pour les protéger contre des refroidissements trop brusques, et rodées horizontalement, afin que le tuyau abducteur d, également rodé, vienne s’y appliquer exactement. — Les flacons et les tuyaux sont maintenus par le cylindre de plomb b. Les tubes d, conduisent les petites eaux dans les vases en plomb c et communiquent avec eux au moyen des fermetures hydrauliques c'. Lorsque la concentration est terminée, on arrête le feu; on enlève les tuyaux d et on soutire l’acide concentré au moyen de siphons, dès qu’il est suffisamment refroidi. Chaque flacon fournit par opération environ 160 kilogrammes d’acide sulfurique concentré; mais nous le répétons, leur emploi n’est avantageux que dans les pays où le prix du combustible et du verre sont assez bas pour le permettre.

Ce mode de concentration de l’acide sulfurique dans des vases de verre s’est répandu depuis peu d’années; jusque-là, on faisait généralement usage de vases de platine, qui avaient remplacé les anciennes cornues de verre primitivement employées. Les alambics en platine, qui servent à la concentration de l’acide sulfurique, ne diffèrent généralement pas dans leurs formes; mais ils sont de dimensions diverses, appropriées aux quantités d’acide qu’on veut y produire.

Leur volume varie des plus petites dimensions jusqu’à celui de 500 litres.

Fig. 715. — Alambic en platine.

Ils se composent d’un vase distillatoïre (fig. 715) surmonté d’un chapiteau A, dont le tube de dégagement aboutit à un réfrigérant S. Le vase distil— latoire est réuni au chapiteau par deux couronnes de platine maintenues au moyen de pinces à vis en fer. L’acide à 62° Baumé arrive dans l’entonnoir b, dont l’intérieur est muni d’une cloche c qui forme fermeture hydraulique sur le tube d’entrée dans le vase; il vient gagner la partie supérieure oo du vase, qui est percée d’une grande quantité de petits trous, afin de diviser le liquide sur toute la surface intérieure du cône. Les vapeurs acides, qui se dégagent pendant la concentration, arrivent par le tube de dégagement dans la boule en plomb B, qui est entouree

SULFURIQUE' (ACIDE). — 161 — SULFURIQUE (ACIbrQ.

d'eau froide, et qui est suivie en S d’un serpentin en plomb. La boule remplit l’office d’un réservoir d’acide dans lequel tombent les gouttes chaudes qui se forment sur les bords du tuyau de platine; si ces gouttes venaient à tomber directement sur le plomb, comme il arriverait sur un simple serpentin, le plomb ne tarderait pas à être corrodé; il se formerait un trou à l’endroit même qui les recevrait; la boule a donc pour effet de protéger le plomb du serpentin. Le vase est muni d’un tube en platine I dans lequel se trouve unflotteurindiquant constamment la hauteur de l’acide dans l’intérieur de l’appareil. Enfin, un siphon t sert au soutirage de l’acide concentré. On l’amorce en se servant des deux entonnoirs a munis des bouchons n.

L’appareil, monté sur son foyer etsuivi du réfrigérant à serpentin, est représenté sur la figure 710.

Quant au refroidissement de l’acide concentré, il s’opère dans le siphon en platine t-, qui traverse une cuve remplie d’eau froide, et s’achève dans un grand réfrigérant en bois doublé de plomb et renfermant des appareils eu grès c, c’, c", c'", entourés d’eau (fig. 717) et que l’acide est obligé de traverser au moyen des siphons en verre d, d', d", ti". Ces appareils réfrigérants peuvent aussi être construits en plomb ; toutefois l’acide à 60° attaque le plomb, et il n’est jamais aussi limpide, en sortant dos réfrigérants métalliques, que lorsqu’il a été refroidi dans le grès ou dans le verre.

La concentration de l’acide sulfurique a lieu

les robinets d’entrée et de sortie et augmente ou diminue l’intensité de la flamme sur le foyer. Avec un appareil de 450 litres, on peut concentrer de 62° à 60° 71)00 à 7500 kilogrammes d’acide sulfurique en 24 heures, la dépense en combustible étant de 700 à 800 kilogrammes de houille. Comme cette dépense est de 15 kilogrammes (voir plus haut) pour porter le degré de 52“ à 62° Baumé, on voit qu’il faut environ 25 kilogrammes de bonne houille pour produire 100 ki«

Mmicn^ii C.IMUNTI

Fig. 716. — Alambic en platine pour concentrer l'acide sulfurique.

Fig. 717. — Réfrigérant pour l’acide concentré.

■d’une manière continue, l’acide à 62° entrant régulièrement et constamment dans l’entonnoir b /r * n!5| S0r^an^ parle bout du réfrigérant e (hg. 717), dont on règle l’écoulement au moyen du robinet e. Pour obtenir l’acide concentré à 00° Baume (degré commercial) d’une manière régulière ot constante, on se règle sur le degré des peütes eaux qui se condensent dans le serpen- I 7* 11 11 été reconnu que lorsque ces

.liquides fajldes marquent 35“ à l’aréomètre e t Baumé’ Pad de sulfurique du vase distillatoiro a le degré voulu pour la vente de l’acide dit ordi- ! noue a 66°. L’ouvrier, pour régler la marche de t appareil et maintenir an niveau constant de i acide mtériev > , ouvre ou ferme plus ou moins

logrammes d’acide sulfurique commercial h 66* qui ne marque réellement que 05“ 1,2). C’est la dépense minimum de combustible dans les usines bien conduites.

La flamme, au sortir du dessous de l’alambic, en fait le tour parles carnaux OO (fig. 710), mais de manière à rester toujours au-dessous du niveau du liquide, sans quoi le platine ne tarderait pas à être brûlé et à so casser sous les efforts qu’exerce sur le métal le mouvement de l’acide en ébullition. De là, la flamme passe sous plusieurs chaudières en plomb, destinées, les unes à évaporer l'acide faible, une autre à maintenir chaud celui à 021' qui doit servir à l’alimentation de l’alambic.

Le platine est toujours plus ou moins . attaqué par l’acide

sulfurique, surtout quand ce dernier renferme des composés nitreux, môme en petites quantités; il est donc très-important de chercher à obtenir, dans les chambres de plomb, de l’acide renfermant un excès d’acide sulfureux, ou, quand on n’y arrive pas, d’y détruire les composés nitreux avant son introduction dans l’alambic. On a employé à cet effet l’acide sulfureux, dont l’action sur 1 acide sulfurique chauffé décompose les produits nitreux; mais lo meilleur procédé est celui de Felouze, qui consiste dans l’emploi du sulfate d ammoniaque. Il suffit, en effet, de dissoudre ce sel dans l’acide sulfurique pour enlever complètement les composés nitreux. Le sulfate d’ammoniaque se décompose, sous l'influence de

ni — 11

ces composés, en acide sulfurique et azote : S O* (Az H‘)* -f Az* O3 = S 0‘ 11* -f 3 II O* -f Az».

Lorsque la marche des chambres de plomb est normale, et que, par conséquent, l’acide est pauvre en composés nitreux, il suffit de ÜL, 1 à (1,5 do sulfate d’ammoniaque pour purifier 100 kilogrammes d’acide sulfurique. L’action est si complète, que l’acide sulfurique traité par le sulfate, d’ammoniaque ne décolore plus la dissolution de permanganate de potassium.

Lorsqu’on veut concentrer de l’acide au delà de 65° 1/2, on ne peut plus se servir de la marche continue. On effectue alors la distillation dans l’alambic d’une manière intermittente, c’està-dire qu’on vide le vase chaque fois que l’acide y a atteint le degré voulu; il est nécessaire, dans ce cas, de cesser le feu au moment où l’on vide l’appareil afin d’éviter les coups de feu au platine, dont les parties O O' (fig. 32) ne sont plus baignées par l’acide.

L’indication du degré Baurné n’est plus suffisante, aujourd’hui que différentes industries exigent de l’acide sulfurique plus concentré que celui qui marque 65° 1/2 : aussi a-t-on commencé à faire les ventes commerciales en indiquant sa richesse en acide monohydraté. On fabrique, en général, de l'acide sulfurique concentré à trois degrés différents. L’acide dit G6° ordinaire renferme 93 à 9i °/„ d’acide monohydraté et présente une densité de 65° 1/2 à G5° 3/4 Baumé; l’acide 66° plein renferme 97 à 98 °/0 d’acide monohydraté; enfin l’acide dit pur, et qui est surtout employé pour la dissolution de l’indigo, renferme jusqu’à 99 1/2 °/o d’acide monohydraté.

La dissolution du platine dans ces acides est en raison directe de leur concentration, comme l’a montré M. Scheurer-Kestner [Compt.. rend, de l’Acad. des sciences, novembre 1875]. Voici les nombres qu’il a produits :

« On alambic, qui avait servi pendant deux ans à la concentration de l’acide sulfurique dans la fabrique de produits chimiques de Thann, a perdu 1 2ke,295, tandis qu’on y avait concentré 4 309 000 kilogrammes d’acide sulfurique à 66° B., de concentration ordinaire (c’est-à-dire renfermant de 93 à 94 % d’acide monohydraté). Il a donc disparu , pendant cette opération , 2Br,859 de platine par tonne d’acide. L’acide introduit dans le vase distillatoire était souillé de composés nitreux. Par l’emploi du sulfate d’ammoniaque, la dissolution du platine s’est immédiatement amoindrie, et est tombée, dans l’année suivante, à 2ks,490 pour une production de 1 843 000 kilogrammes d’acide, soit à 2er,220 de platine pour 1000 kilogrammes d’acide. Dans les années suivantes, l’acide introduit dans l’alambic renfermait de l’acide sulfureux; il était donc exempt de composés nitreux. La dissolution du platine est descendue à Ose, 925 par 1,000 kilogrammes d’acide concentré; pour une production de 17 510 000 kilogrammes d’acido, la porte du poids de la chaudière en platine n’a été que de 16k6, 1 78.

« Il ne semble pas que la présence de petites quantités d’acide chlorhydrique, dans l’acide des chambres, influe d’une manière sensible sur la dissolution du platine, qui se montre constante, quel que soit le degré d’impureté de l’azotate de sodium ou de l’acide nitrique employés pour la préparation de l’acide sulfurique. Mais lo degré de concentration de l’acide produit, aussitôt qu’on dépasse les limites de l’acide à 91 exerce sur le métal une action bien plus considérable. Nous avons vu que la préparation de l’acide à 94 °'0 enlève au vase distillatoire une quantité de platine égale à environ I gramme par tonne d’acide. Lorsqu’on augmente sa concentration, de ma-

nière à atteindre 97 à 08 % d’acide monohydraté la dissolution du platine dépasse 6 grammes par tonne. Dans un alambic de platino dont la chaudière pesait primitivement 30 kilogrammes, on a évaporé 1 80 OUO kilogrammes d’acide amené à 97-98 % : la perte de poids du métal a été ] de Gsr,070 par tonne d’acide. Une deuxième expérience, faite sur une quantité équivalente, a donné Ü6r,O50 de platine par tonne.

« Lorsqu’on prépare de l’acide renfermant de 99 1/2 à 99 3/4 °/0 d’acide monohydraté, la j dissolution du platine va jusqu’à 8 et 9 grammes 1 par tonne d’acide ; pour une production de ! 102 000 kilogrammes d’acide à 99 1 2 %, la chau- * dière a perdu 8bl grammes de platine, soit I SB1, 444 par tonne.

« Les nombres ci-dossus ont été corroborés, en pesant le platine obtenu d’une certaine quantité d’acide sulfurique à 99 1/2 °/0. 73ks,000 de cet acide, ayant été étendus d’eau, ont été précipités i par un courant d’acide sulfhydrique; le précipité des sulfures, renfermant du plomb et du platine, ; a été dissous dans l’eau régale; lo plomb a été précipité par l’acide sulfurique, et la solution, ayant subi deux fois ce traitement, a été débarrassée de tout le plomb qu’elle renfermait ; elle avait la couleur caractéristique des sels de platine, ainsi que leurs propriétés. Le platine en a été précipité à l’état de sulfure, et pesé après calcination. On a obtenu 0-r,G 1 7 de platine métallique, soit 8sr,380 par tonne d’acide, nombre qui est complètement d’accord avec les résultats de l’observation industrielle. Ces expériences admettent les conclusions suivantes :

« 1° La perte de poids des vases distillatoires en platine n’est pas due à une simple action mécanique de l’acide en ébullition ;

« 2° Lorsque l’acide employé est exempt de composés nitreux, il dissout environ 1 gramme I de platine par 1000 kilogrammes d’acide sulfurique I concentré à 94 %• Il en dissout 6 à 7 grammes, 1 lorsque la concentration a été amenée jusqu’à ■' 98 °/0 ; et 9 grammes, lorsqu’on prépare de l'acide à 99 1/2 % ;

« 3° Lorsque l’acide introduit dans l’appareil ' renferme des composés nitreux, le métal se dissout en quantités bien plus considérables.

« Le platine iridié résiste à l’action de l’acide sulfurique bien mieux que le métal pur : deux capsules, dont l’une était composée de platino pur, k et l’autre de platine contenant 30 % d’iridium, ont été introduites dans un alambic où elles ont séjourné pendant cinquante-sept jours. Cet essai a été fait à Thann vers 1857 sur la demande de I MM. Dosmoutis et Qnenessen, les habiles fabricants de platine de Paris. La capsule en platine I pur a perdu !9,G6 % de son poids, tandis que la capsule en platine iridié n’a perdu que 8,88 % ; j mais le métal iridié est plus cassant que le métal pur, et c’est sans doute à ce défaut qu’il faut i attribuer l’abandon qu’on a fait du métal iridié à haut titre pour la construction des vases distillatoires. «

Voici encore des nombres fournis par M. Sclieuror-Keslner sur l’usure des differentes pièces qui composent un alambic en platine.

Un appareil en platine, après cinq années d’usago, avait perdu 4ker,395 de platino, qui se répartissaient de la manière suivante :

Poids

primitif.

actuel.

Vaso distillatoire

. . . 30kgq346

2GkCr,450

Chapiteau

Siphon

Pièces diverses

4tHr,365

Perle totale

L’usure considérable du platine et le prix élevé de ce métal (un appareil pouvant produire 7000 kilogrammes d’acide 94 % en 24 heures, coûte de 70 à 80000 francs) ont provoqué de nombreuses recherches tendant à remplacer par un autre appareil l’alambic en platine. MM. Faure et Kessler, M. de Hemptine, M. Kuhlmann, ont essayé l’évaporation dans des appareils en grès, dans des appareils en plomb avec évaporation dans le vide, etc. ; mais en dehors des vases en verre dont on fait usage en Angleterre, on n’est pas encore parvenu à remplacer le platine par une autre matière. MM. Faure et Kessler ont pris un brevet pour un appareil dans lequel le poids du platine est considérablement diminué. Le poids de ce métal pour une production de 5000 kilogrammes d’acide à 94 % en 24 heures est réduit à 12 kilogrammes.

Cet apparei (flg. 718) se compose d’une cloche en plomb K, refroidie par une double enveloppe remplie d’eau et qui recouvre la cuvette de platine C. Lorsque l’appareil se compose de deux cuvettes, chacune des cuvettes est recouverte d une cloche semblable. Les cloches peuvent se soulever à volonté et se replacer sans qu’aucun joint soit à faire; car, plongeant dans la rigole Z, où séjournent les acides faibles, elles se placent naturellement daus un joint hydraulique.

Dans les appareils destinés à une faible production, ne dépassant pas 30U0 kilogrammes d’acide en 24 heures, on n’emploie ordinairement qu’une seule cuvette.

Mais pour les fortes productions il vaut mieux avoir plusieurs vases. On fait alors arriver l’acide à G0°, venant de la concentration faite dans les chaudières en plomb qui sont placées ;\ la suite de l’appareil et chauffées par la flamme perdue, dans l’une des cuvettes que l’on tient un peu plus élevée que l’autre, de manière qu’elle déverse dans celle-ci. De la seconde bassine, l’acide sort par un tube de platine i et se rend dans un réfrigérant e. Ce réfrigérant est disposé de telle façon que toutes ses pièces puissent se démonter sans que l’on ait à faire un seul joint. La marche de l’appareil se règle sur le degré des petits acides qui s’écoulent en N et passent dans l’éprouvette l daus laquelle plonge un aréomètre.

Dans les appareils de MM. Faure et Kessler, la réduction du poids du platine est au moins dos deux tiers; elle est due à ce que la surface totale du platine est diminuée et à ce que la surface de chauffe se trouve plus activement utilisée. L'ébullition se produisant sous une couche plus mince du liquide peut être rendue plus vive sans grand risque de débordements; enfin le vase déchargé des 9/10 du poids de son contenu en acide n’a plus besoin de ce support de maçonnerie qui, placé dans le milieu de sa surface de chauffe, s'oppose à une bonne utilisation de la chaleur du foyer.

MM. Faure et Kessler ont aussi proposé d’envoyer dans les chambres de plomb l’excédant de vapeur d’eau provenant de la condensation incomplète des vapeurs acides.

Lorsqu’on emploie doux cuvettes, les liquides acides distillés dans la première ne marquent que 8° à 10° Baumé et ceux de la seconde 25° ; la moyenne ne dépasse pas 20°; dans les alambics ordinaires elle est de 35°; il y a donc moins de petits acides produits avec l’appareil de MM. Faure et Kessler, et par conséquent augmentation du rendement en acide 66°, toutes choses restant égales.

On peut aussi substituer cet appareil aux poêles

ordinaires en plomb pour l’évaporation de l’acide sulfurique à des degrés inférieurs il 00°; d’après MAI. Faure et Kessler, on y emploie 7 kilogr. de houille pour amener 100 kilogrammes d’acide de 52° à 58° ou 00°. Dans ce cas on envoie les vapeurs aqueuses dans les chambres de plomb, si les circonstances le permettent et si la régularité de la marche des chambres n’en souffre pas.

Avec ces appareils la surface du platine en contact avec l’acide étant moins grande que dans

les alambics, l’usure du métal se trouve réduit dans de très-grandes proportions (au 1/4 ou au 1/5) et il ne faut que 18 à 20 kilogrammes de houille pour y produire 100 kilogrammes d’acide à 94 %i amenés de 52° à 06°. La première cuvette sert à l’évaporation de l’acide à 52° et la seconde à celle de l’acide qui s’écoule de la première.

L’économie du combustible et celle du métal, ajoutées à. une usure moindre, ont fait adopter cet appareil dans plusieurs usines. L’expérience ne s’est pas encore prononcée sur sa durée et sur la question de savoir si la délicatesse d’un pareil instrument n’expose pas le fabricant à voir disparaître une partie des avantages par suite des chômages et des réparations.

Les petites eaux des alambics, qui ont environ 25° Baumé, sont naturellement beaucoup plus pures que l’acide sulfurique concentré. On s’en sert, à cause de sa pureté, pour certains emplois, soit tel quel, soit après l’avoir concentré dans le verre ou dans le platine.