TEMPERATURE
CaCl^
La solution concentrée bout à 179.5 et renferme alors 325 p. de sel anhydre pour 100 d'eau.
Mélangé avec la glace pilée, le chlorure de calcium détermine un abaissement considérable de température. Ainsi avec neige 2, et chlorure de calcium pulvérisé 3, la température s'abaisse de 51°, avec neige refroidie à — 18, et chlorure calcique à — 18, la température s'abaisse de — 55°.
Le chlorure calcique se dissout aussi dans l'alcool qui, à 80°, en prend les 7/10 de son poids. Par évaporation on obtient des cristaux renfermant 57 0/0 d'alcool qui joue le même rôle que l'eau de cristallisation.
Sous l'action de la chaleur le chlorure calcique fond dans son eau de cristallisation, puis vers 250° il éprouve la fusion ignée. Dans cet état il est phosphorescent, car, soumis à l'action de la lumière, il luit ensuite pendant quelque temps dans l'obscurité. G'est le phosphore de Homberg.
11 présente quand il a subi la fusion ignée une cassure fibreuse, cristalline, et possède une grande affinité pour l'eau dans laquelle il se dissout en produisant une élévation assez considérable de température. 11 se combine avec le gaz ammoniac. Aussi ne peut-on l'employer en chimie pour dessécher ce gaz.
Le chlorure île calcium anhydre est employé dans les laboratoires pour enlever l'eau aux gaz et aux liquides.
GALG
GALC
Il se rencontre en dissolution clans certaines eaux minérales. Le chlorure de calcium hydraté présente la composition centésimale suivante :
Culcium 18. '29
Chlore 3-2.51
Eau 49.20
Sa solution aqueuse doit précipiter par le nitrate d'argent et l'oxalate d'ammoniaque. Elle ne doit pas piécipiter par le sulfure ammoniaque.
Ce sel forme, avons-nous dit, une combinaison avec l'hydrate de chaux ; en laissant refroidir la liqueur filtrée on obtient de longues aiguilles de la formule suivante : 3CaO,CaCP 4- 15H-0, qui se décomposent avec facilité.
Le Bromure de Calcium, CaBr^, — se prépare en faisant agir l'acide bromhydrique sur la chaux, ou en décomposant le bromure de fer par un lait de chaux. Il est incolore, transparent, déliquescent, soluble dans l'eau et l'alcool.
h'Iodure de Calcium, CaP, — est obtenu en mettant en présence l'acide iodhydrique et le carbonate de chaux, ou en traitant le sulfure de calcium par l'iode, évaporant à l'abri de l'air et calcinant le résidu. 11 est alors en masses nacrées, ou en aiguilles prismatiques solubles dans l'eau et l'alcool, et déliquescent s.
LePhosphurede Calcium, qui d'après P. Thénard présente la composition (CaO)7Ph8, n'offre d'intérêt que parce qu'il sert à préparer l'hydrogène phosphoré en le mettant en contact avec l'eau. On l'obtient en faisant passer de la vapeur de phosphore sur la ciiaux chauffée au rouge.
Sulfais de chaux, CaSO*. — Ce composé se rencontre dans la nature, associé au sel gemme, en amas considérables dans le terrain tertiaire inférieur. C'est le gypse ou pierre à plâtre. Parfois il est sous forme de cristaux bien nets (anhydrite, karstenite); on le trouve aussi en masses lenticulaires aplaties, facilement clivables en forme de fer de lance, d'où le nom de gypse en fer de lance. Il est fréquent dans les carrières de Paris. Le gypse saccharoïde compact ou albâtre gypseux est employé dans l'ornementation.
Le sulfate hydraté qui renferme 29 p. 100 d'eau de cristallisation est incolore, inodore, d'une saveur un peu amère. Il est neutre au tournesol. Sa densité = 2.31 . Soumis à l'action de la chaleur, il perd à 80° son eau d'hydratation dans un courant d'air, et à 115 en vase clos. A 130° il devient complètement anhydre.
Il reprend son eau d'hydratation si la température qu'il a subie n'a pas dépassé 160°. S'il a été chauffé à une température plus élevée, il s'hydrate plus lentement, et enfin, si la chaleur a été poussée au rouge cerise, il ne s'hydrate plus au contact de l'eau. Au rouge blanc il fond et, par le refroidissement, il se prend en une masse cristalline qui ressemble à l'anhydrite naturelle. Il est'indécomposable par la chaleur.
Le sulfate de chaux est soluble dans l'eau.
1000 parties d'eau en dissolvent :
à 12.5 2 parties.
Son maximum de solubilité est à 38°, comme on peut le voir par le tableau suivant.
Une partie de sel se dissout :
à 0° dans 525 parties.
Il il — 468 —
Les sels ammoniacaux favorisent sa dissolution. L'acide carbonique la diminue ainsi que le chlorure de sodium. Il se dissout dans l'hyposulfite de soude en solution concentrée.
Bien que peu soluble dans l'eau à la température ordinaire, cette petite quantité suffit pour lui comnmni(iuer de mauvaises qualités {Eaux séléniteuses) et il suffit que l'eau en soit à peu près saturée pour devenir impropre au savonnage et à la cuisson des légumes.
Nous avons vu comment ces eaux peuvent aussi produire de l'hydrogène sulfuré. Quand, ainsi chargées de sulfate calcique, elles sont employées pour l'alimentation des chaudières à vapeur, elles abandonnent des dépôts de sulfate, qui forment des incrustations extrêmement nuisibles que l'on n'a pu empêcher jusqu'à ce our d'une façon complète.
Le sulfate calcique est insoluble dans l'alcool. .Aussi quand on le verse dans une eau séléniteuse se formet-il un dépôt.
Traité à 100° par l'acide sulfurique, il forme une masse grenue, dont une partie se dissout, puis se dépose par le refroidissement. C'est un bisulfate de chaux, CaSOSH^SO'*.
11 se dissout aussi en partie daijs l'acide chlorhydrique. Cet acide passant en vapeurs sur le sulfate de chaux le transforme en chlorure calcique, en donnant de l'acide • sulfurique qui distille et de l'acide sulfureux ainsi que de l'oxygène.
Le sulfate à 5.9 0/0 d'eau absorbe 0.66 0/0 de gaz ammoniac; quand il contient 0.7 0/0 d'eau, il en absorbe 2.37 0/0 à froid t 3 0/0 à J00°.
Le sulfate calcique peut se combiner aux matières albuminoïdes des sucs végétaux et les déféquer en partie. Aussi a-t-il été proposé, [à la dose de 2 millièmes, pour déféquer le jus de betteraves.
Il forme des sels doubles avec l'ammonium, le potassium, le rubidium, etc.
Plâtre. — Les sulfates naturels ou gypses, employés pour la fabrication du pLâtre, donnent des produits différents suivant les espèces employées.
Ainsi les gypses durs, cristallisés, lamelleux, fibreux, donnent un plâtre fin et blanc qui gonfle beaucoup et fournit un enduit peu solide, ()uand au contraire ils renferment des matières inertes, dont la proportion peut s'élever jusqu'à 20 0/0, on obtient un excellent plâtre pour mortier. Ceci provient, d'après Payen. de ce que les plâtres à texture homogène absorbent l'eau d'une manière uniforme; toutes leurs parties augmentent librement de volume, elles forment une masse peu consistante à cause des grands intervalles que l'hydratation produit entre les molécules solides. Avec les gypses terreux l'eau hydrate d'abord les parties extérieures et ne pénètre que lentement vers le centre. Les premières parties commencent à se solidifier, et limitent l'écartement, qui est d'ailleurs réduit par la moindre proportion d'eau absorbée.
On cuit généralement le plâtre comme la chaux en formant avec des lilocs de sulfate calcaire des votites
CALG
CALG
qu'on charge avec des fragments de moins en moins gros.
On ciiaiiffe avec du bois sec. La cuisson doit être lente, régulière et dure .en moyenne iO heures. Le plâtre est cuit inégalement. Mais le mélange des parties plus cuites et de celles qui le sont moins donne un bon produit. Pour oljtenir une cuisson régulière, et par suite un produit homogène, on emploie le four Dumesnil, dont la partie la plus importante est une cloche de terre cuite sur le fond de laquelle arrive la flamme qui se réfléchit ensuite pour sortir par ses ouvertures latérales et se répandre uniformément à travers les couches de plâtre. La cuisson dure 22 heures.
Le plâtre doit être employé peu do temps après sa cuisson, car à l'air il s'évente, attire l'humidité et perd la faculté de durcir promptement.
Pour le plâtre destiné aux moulages, il faut une cuisson particulière, hors du contact du combustible, dans un four de boulanger par exemple, et il est indispensable que ce plâtre soit pur pour absorber une grande quantité d'eau.
Comme il est soluble dans l'eau on ne peut l'exposer â la pluie, à l'extérieur des maisons par exemple, sans lui faire subir une préparation particulière. Ainsi en mélangeant intimement au plâtre une petite quantité d'alun et chauffant ce mélange, on obtient un enduit qui résiste fort bien aux intempéries. Le Stuc est un mélange de plâtre à mouler gâché avec une dissolution de colle forte à laquelle on ajoute souvent de la gomme arabique ou de la colle de poisson. Si le stuc doit imiter le marbre coloré on suspend séparément dans l'eau à la colle les matières colorantes, et on s'en sert pour gâcher de petites portions de plâtre et en faire des galettes. Celles-ci, mises en pile, sont coupées par tranches qu'on applique sur l'enduit. Ce stuc se polit et prend l'aspect du marbre. Il ne résiste pas à la pluie.
Azotate de chaux {kzO^yCa. — Ce sel n'est intéressant que parce qu'on le rencontre surtout dans les matières salpêtrées et qu'il contribue à la fabrication artificielle du salpêtre lorsqu'on le met en présence d'une lessive de cendres. C'était autrefois l'unique source de nitrate de potasse avant qu'on connût les gites considérables de nitrate de soude du Pérou. On le trouve dans les eaux qui ont traversé les terrains salpêtrés, les eaux de source, de puits, dans les murs des caves humides, dans les vieux plâtres des écuries, etc.
On l'obtient facilement en traitant par l'acide azotique du carbonate de chaux.
C'est un sel incolore, inodore, cristallisant en prismes hexagones. 11 est soluble dans l'eau et dans l'alcool. Sa densité = 2. 472; soumis à l'action de la chaleur, il fond dans les 4H^0 qu'il renferme, puis, à mie température plus élevée, il se décompose en oxyde de calcium, oxygène et oxyde d'azote. Il participe des propriétés communes aux azotates et aux sels de chaux.
Carbonate de chaux, CO'Ca. — Ce composé existe en quantités si considérables dans la nature qu'il constitue la plus grande partie de l'écorce terrestre. Il présente les formes les plus variées comprises toutes sous la dénomination de calcaires. A l'état cristallin, il est dimorphe et se présente en rhomboïdes de 105° {Spath d'Islande) ou en prismes rectangulaires de 116,16 (Arragonite). Saccharoïde, le carbonate calcaire porte le nom de marbre ; terreux, c'est la craie.
On le retrouve dans le règne animal, dans la char-
pente osseuse des vertébrés, dans les coquilles d'œufs, les coquilles des mollusques, etc. Dans le règne végétal, il forme parfois des concrétions dans les cellules ((iguier, houl)lon, mûrier, etc.). Enlin les eaux en renferment des quantités plus ou moins considéral)les, maintenues à l'état solu])le par l'excès d'acide carbonique.
Sous toutes ces formes, le carbonate calcaire présente les mêmes propriétés chimiques.
Pur, il est blanc, inodore, d'une saveur spéciale. Sa densité varie entre 2.71 et 2.93. Il est décomposable par la chaleur en donnant de la chaux. En vase clos et scellé, le carbonate de chaux ne se décompose pas à une haute température et semble même se liquéfier, comme l'indique l'expérience de Hall qui, en chauff'ant de la craie dans un canon de fusil scellé, en retira une baguette de marbre.
L'eau à la température ordinaire n'en dissout que 2
a 3 cent-millièmes et à 100°. La présence des sels
ammoniacaux favorise cette dissolution. Il en est de même de l'acide carbonique. Une eau chargée de ce gaz peut dissoudre 0.70 de carbonate calcaire à la température de 0 et de 0.88 à -t- 10. Ce fait explique la présence du carbonate de chaux dans les eaux terrestres. L'eau de pluie qui renferme toujours une petite quantité d'acide carbonique, peut en passant sur les terrains calcaires dissoudre une certaine quantité de carbonate calcique. En s'évaporant â l'air, cette eau ainsi chargée abandonne son calcaire qui se dépose parfois dans certaines cavités sous forme de Stalactites ou de Stalagmites, en revêtant souvent les formes les plus étranges et les plus belles. Les incrustations de certaines eaux minérales, San Félippe en Toscane, Saint-.Mlyro en Auvergne, Sprudel â Carlsbad, sont ducs au même phénomène. Cependant toutes les eaux riches en bicarbonate calcaire ne sont pas incrustantes. C'est quel'évaporation spontanée laisse encore dans ces eaux 1 20.000 d'acide carbonique et au lieu de déterminer un appauvrissement en acide carbonique et en carbonate calcaire, concentre l'un et l'auii'e, c'est-à-dire donne lieu à la concentration du bicarbonate calcaire.
D'un autre côté, d'api-ès les expériences de Boutron et Boudet, la présence du carbonate calcaire ou d'un excès de chaux diminue de moitié la solubilité du bicarbonate de chaux.
Ces eaux calcaires déterminent dans les chaudières des machines à vapeur des incrustations que l'on peut empêcher de se former en ajoutant à l'eau des corps pouvant agir mécaniquement sur le carbonate, qui se dépose à l'état pulvérulent, en rendant ainsi l'incrustation moins compacte.
L'action de la chaleur et de l'eau sur le calcaire est le caractère dominant de son iiistoire chimique.
Ajoutons en outre qu'il est décomposé avec la plus grande facilité par tous les acides minéraux et par un grand nombre d'acides végétaux, en formant avec eux des sels à base de calcium.
Au point de vue physique, son caractère dominant est le dimorphisme du spath et de l'arragonile. Pour les besoins médicaux on le prépare par double décomposition.
On verse une solution très étendue de chlorure de calcium pur dans une dissolution très étendue de carbonate sodique jusqu'à ce qu'il ne se forme plus de précipité. On laisse déposer, on décante les eaux mères et on lave le précipité jusqu'à ce que l'eau n'indique plus avec
CALfi
le nitrate d'argent la présence du chlorure de sodium, Le carbonate de chaux égoutté sur une toile est ensuite mis sous forme de trochisques pour faciliter sa dessiccation. Dans ces conditions, il est en poudre très fine, et non agrégée. En opérant à chaud, le précipité est au contraire cristallin, grenu et compact.
Les Silicates de chaux qui existent en quantités considérables dans la nature, soit seuls, soit réunis à d'autres silicates de magnésie, de soude, de potasse, etc. n'ont aucune importance en médecine, mais en ont beaucoup dans certaines iiidustries, particulièrement dans l'art du verrier (voir Vefire).
Phosphates de chaux. — On connaît trois phosphates de chaux : le phosphate; tribasique (diphosphate tricalcique, phosphate des os) (PO'')^Ca', le phosphate hicalcique (phosphate neutre, phosphate monocalcique) PO*CaH, et le phosphate acide (PO'O-CaH*.
Le phosphate tricalcique, en équivalents Ph05(3CaO) se rencontre fréquemment dans la nature. 11 constitue les 80 centièmes environ des os calcinés. Dans le règne minéral il forme des amas plus ou moins considérables en Espagne, en Paissie, en France, en Angleterre ; il est aujourd'hui exploité pour les besoins de l'agriculture. On sait aussi qu'on le retrouve dans un grand nombre de végétaux, particulièrement dans les céréales.
Ce phosphate se prépare, soit en faisant agir le phosphate de soude sur une solution ammoniacale de chlorure de calcium, soit en suivant le procédé du codex.
Les os d'animaux réduits en fragments peu volumineux sont calcinés à blanc, c'est-à-dire à l'air libre. Quand ils sont devenus blancs et cassants, on les pulvérise.
Os calcinés à blanc 5 parlies.
Acide clilorhydrique D = l.n(^l»B) 8 —
Ammoniaque liquide Q. S.
On ajoute aux os pulvérisés l'acide chlorhydrique et une quantité d'eau suffisante pour en faire une bouillie. On remue de temps en temps pendant 3 jours et on délaie ensuite la masse avec 50 ou 60 p. d'eau. On laisse déposer, on décante et on filtre. Dans le liquide filtré on verse assez d'amnmniaque pour le rendre légèrement alcalin.
Après une ébuUition d'une minute environ, on laisse reposer et on décante. Le précipité est lavé par décantation à l'eau chaude, et, après avoir été égoutté, on lui donne la forme de trochisques pour faciliter sa dessiccation.
La dessiccation et par suite la déshydratation de ce composé détruisent en partie ou tout à fait sa solubilité dans les acides étendus. Aussi a-t-on proposé de l'obtenir, soit sous la forme gélatineuse, soit sous la forme pulvérulente. MM. Possoz et Collas précipitent la solution chlorhydrique par le carbonate sodique et dessèchent le produit entre deux aires de plâtre. Il renferme alors 2 p. d'eau pour 1 p. de phosphate sec. Ce n'est pas seulement du phosphate tribasique qui se forme, mais bien un mélange de phosphate acide de chaux et de ciilorure calcique. Par l'addition de carbonate sodique on refait du carbonate calcique. dont une partie de la chaux est empruntée au phosphate qui passe ainsi à l'état neutre. La quantité d'acide nécessaire pour le dissoudre est plus considérable que celle indiquée par la théorie, une partie étant employée à saturer le carbonate de chau-\.
GALC 649
Fallières de Libourne a proposé un mode opératoire qui permet d'obtenir à la température ordinaire un phosphate tricalcique sec, très fin et très soluble.
Os calcines pulvérisés 20
Acide chlorhydrique à 1.17 I) 32
Auimoniaque liquide 15
Phosphate sodique crislallisé 10
Délayez la pondre d'os dans une terrine avec 20 p. d'eau. Ajoutez l'acide chlorhydrique, remuez. Après quelques jours, ajoutez le phosphate sodique dissous dans 60 p. d'eau. Filtrez, versez l'ammoniaque, agitez et liattez vivement, pour empêcher la masse de se prendre et lui maintenir la consistance de bouillie épaisse. Délayez le précipité dans une grande quantité d'eau froide (2 à 300 p.), laissez reposer; décantez, lavez le précipité avec 100 fois son poids d'eau. Faites ensuite égoutter le précipité sur un linge, jusqu'à ce qu'on puisse le détacher tout d'une pièce, et battez-le vivement avec un balai d'osier. Divisez en trochisques que l'on dessèche à l'air libre. Bien desséché, ce phosphate se réduit en poudre impalpable sous le doigt. Sa légèreté est très grande, et il se dissout entièrement dans les acides dilués. Un gramme doit se dissoudre dans 1.60 d'acide citrique et 100 grammes d'eau distillée, et dans 1.80 d'acide lactique, et 1.08 d'acide chlorhydrique à 33 0/0 d'acide réel (Dorvault, Stipplément à VOfficine).
Le phosphate tricalcique est très peu soluble dans l'eau. D'après Warington, 1 partie se dissout dans :
