ALUMINE A

L'aluminium produit avec l'oxygène un seul composé, qu'on représente par la formule APO^, parce qu'il est isomorphe avec la plupart des sexquioxydcs dont l'équivalent correspond à l'expression générale M203.

On distingue Valumine anhydre et Valumine hydralée.

Alumine anhydre. — A l'état de pureté, l'alumine anhydre est blanche et pulvérulente ; elle happe à la langue ; elle est indécomposable par la chaleur, infusible au feu de forge et fusible au chalumeau à gaz oxygène et hydrogène.

L'alumine anhydre est insoluble dans l'eau, qui ne peut en aucune circonstance l'hydrater directement. Elle se dissout à peine dans les acides. La potasse et la soude l'attaquent au rouge en donnant naissance à des aluminates alcalins. Le chlore et les autres métalloïdes ne lui font subir aucune altération. Humectée avec une solutiou

A LU

d'azotaledc cobalt, et soumise ensuite à une forte cnlcinalion, elle prend une coloration bleue caracléristique.

On trouve l'alumine anhydre dans la na-ture, où elle constitue les argiles, les feldspaths, \eS7nicas, les zoolUhes, etc. Associée à quelques traces d'oxydes métalliques, elle forme les corindons, minéraux d'une extrême dureté, et dont quelques espèces sont de véritables pierres précieuses.

Il existe plusieurs variétés de corindons, qui peuvent être rangés en trois groupes différents, savoir :

i" groupe. — Corindons hyalins.

Ce groupe comprend :

Lo coiiiidoii inculorc ou saphir blanc.

Le corindon bleu clair ou saphir oriental.

Lo corindon bleu fonce ou saphir indigo.

Le corindon violet ou aniélhysteorientale.

Le corindon rouje ou rubis oriental.

Le corindon jaune ou topaze orientale.

Le corindon vert ou émcraudo orientale.

Comme on le voit, il est formé presque exclusivement des pierres employées par la bijouterie et dont le prix dépasse parfois celui du diamant.

2' groupe. — Corindons laraellcux ou harmophares.

Celte espèce est ordinairement colorée en gris, en brun, en vert ou en rose. On la rencontre en Chine, à Ceylan, en Suède et dans le Piémont.

3" groupe. — Corindons granulaires. — Spaths adamantins. — Énieris.

L'cmeri se présente généralement à l'état de petits cristaux enchâssés dans une roche ancienne. Cette variété de corindons est d'un gris terne et rarement transparente. Certains échantillons ofrront des taches bleues inégalement disséminées dans la masse et qui dont formées par de petits cristaux visibles souvent à l'œil nu.

La dureté de l'émeri est fort grande, aussi l'emploie-t-on pour roder les bouchons de verre de ces flacons qui portent dans le commerce le nom de flacons bouchés à l'émeri.

L'émeri s'exploite dans l'île de Naxos, dans l'Asie Mineure et surtout dans l'Inde, qui fournit la plus grande partie de celui dont on se sert en Europe.

Préparation de l'alumine anhydre.

Pour obtenir artificiellement l'alumine

ALU 353

anhydre, on calcine doucement de l'alun d'ammoniaque placé dans un creuset de terre. Le sel entre on fusion, se boursoufle, dé;;.ige des vapeurs blanches, composées en majeure partie de sulfate d'ammoniaque et laisse enfin un résidu d'alumine à peu près pure, ayant la forme d'un champignon volumineux.

On écrase cette matière, puis, après l'avoir lavée à grande eau, par décantation, on la chauffe au rouge vif.

Une dissolution d'alumine, versée dans de l'ammoniaque concentrée, donne naissance h un précipité d'alumine hydratée pure. Ce précipité, lavé jusqu'à ce qu'il ne renferme plus rion de soluble, se convertit en alumine anhydre lorsqu'on le soumet à une forte calcinalion.

L'alumine cristallisée, semblable au corindon, s'obtient en exposant à une haute température un mélange formé de :

Alumine i partie.

Oorax i —

Sous l'influence de la chaleur, le borax entre en fusion, dissout l'alumine et se volatilise ensuite en abandonnant cette base à l'état cristallin. Si l'on a eu la précaution d'ajouter au mélange une très-minime quantité de chromate de potasse, les cristaux d'alumitie qui se produisent sont colorés en rouge et identiques avec le rubis orientai naturel.

Alumine hydratée. — L'aluinine hydratée, récemment obtenue, est blanche et gélatineuse, mais elle perd cet aspect à mesure qu'elle se dessèche et elle devient opaque et ()ulvérulente.

L'alumine hydratée est insoluble dans l'eau, elle se dissout f.icilement dans les alcalis et dans les acides, à moins qu'on ne l'ait soumise à une forte calcination, ce qui la rend anhydre. Elle dcvientégalement insoluble dans les mêmes dissolvants quand on la maintient pendant vingt-quatre heures au contact de l'eau en ébullition. Dans ce cas cependant, elle ne s'est pas déshydratée, car les analyses faites avec le plus grand soin ont prouvé qu'elle renferme encore deux équivalents d'eau de cristallisation; mais elle s'est modifiée; elle est dans un état particulier, analogue à celui sous lequel se trouvent certaines matières telles que le soufre et le phosphore

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lorsqu'on change leur conslitution moU'culaiic (smifre mou, phosphore amorphe) :

aussi peut-on la qualifier comme ces derniers corps d'alumine allotropique.

Pure ou bien à l'état d'argile, l'alumine peut condenser un grande quantité d'eau. Son poids augmente alors de 15 '/o environ. C'est grâce à cette propriété que les terrains argileux conservent l'humidité nécessaire à la végétation. Aussi l'agriculteur qui veut s'opposer à ce qu'une terre se dessèche trop vite l'additionne-t-il d'argile.

Les matières colorantes ont une grande affinité pour l'alumine. Il suffit, par exemple, d'ajouter de l'alun dans une solution d(^ cochenille et de rendre ensuite la liqueur ammoniacale pour voir l'alumine se précipiter en entraînant avec elle la totalité de la substance rouge. Le dépôt ainsi produit porte dans l'industrie le nom de laque. Les laques sont fréquemment employées en teinture.

On utilise également la propriété que présente l'alumine de former des combinaisons très-stables avec les matières colorantes pour fixer ces matières sur les tissus. Voici dans quelles circonstances on a recours à l'alumine.

L'opération de la teinture, réduite à sa forme élémentaire , consiste à plonger un tissu ou des fibres textiles dans une eau colorée qui leur communique sa teinte. Or il peut se passer ici deux phénomènes bien différents : ou il s'opère entre la fibre et la couleur une véritable combinaison chimique analogue aux sels, et cette combinaison est assez stable pour résister au lavage, même à l'eau de savon ; ou bien la couleur a seulement souillé l'étoffe sans qu'il y ait eu combinaison, et un simple lavage suffit poui rétablir la blancheur primitive de la fibre. On peut dire que dans ce dernier cas il n'y a pas eu teinture.

Lorsqu'un tel ordre de faits se présente, il faut déposer préalablement sur les fibres une matière qui jouisse à la fois d'unegrande affinité pour la fibre et pour la couleur et qui les relie entre elles par son intermédiaire. Plusieurs substances peuvent jouei ce double rôle, mais aucune d'elle ne le remplit avec plus de facilité que l'alumine. L'opération étant nommée mordançagc, on considère l'alumine comme un des mor-

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dants les plus énergiques, un de ceux qui rendent le plus de service dans l'art de la teinture.

L'alumine hydratée se rencontre dans la nature. On connaît plusieurs minéraux essentiellement formés par cette base, nous citerons particulièrement ]e(Uaspore, la gibsite, Vhycirargilile ; mais c'est seulement par voie artificielle que l'on se procure l'alumine destinée aux opérations chimiques.

Dans ce but, on verse de l'ammoniaque dans une solution d'alun, il se forme un précipité gélatineux d'alumine qu'on lave jusqu'à ce qu'il ne renferme plus rien de soluble.

Combinaisons de l'alumine avec les bases et avec les acides.

L'alumine se comporte dans quelques cas comme un acide, car elle peut donner naissance, avec les bases, à de véritables sels, les aluminates.

On obtient en général les aluminates en dissolvant l'alumine dans les alcalis. Un d'eux, Volumlnate de magnésie, se rencontre tout formé dans .la nature : on lui donne le nom de spinelle.

Il existe plusieurs variétés de spinelles, qui sont très-recherchées par les lapidaires. M. Ebelmen les a reproduites ariificiellement.

Au point de vue de la chimie pure, les aluminates présentent un grand intérêt ; mais il est d'autres combinaisons formées par l'alumine dont l'importance est bien plus considérable : ce sont des sels d'alumine proprement dits.

Les sels d'alumine sont très-nombreux, leur étude est des plus curieuses et exigerait un développement dans lequel il n'est pas possible d'entrer ici. Nous ne mentionnerons donc que le chlorure d'aluminium et le siilfale d'alumine, que leur emploi dans les arts placent au premier rang parmi les produits industriels.

Chlorure d'aluminium. AI^CI^. — Le chlorure d'aluminium est solide, d'un blanc légèrement jauûtre; il répand des vapeurs blanches au contact de l'air humide, et il s'hydrate avec la plus grande facilité.

L'eau et l'alcool dissolvent de grandes quantités de chlorure d'aluminium ; la so-

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lulion aqueuse de ce sel se décompose par révaporation en dégageant de l'acide chlorhydrique et en laissant déposer des flocons (l'alumine.

On peut obtenir le chlorure d'aluminium en dissolvant de l'alumine hydratée dans l'acide chlorbydrique, maisenopérantainsi, il n'est pas possible de se procurer le sel à l'étal solide, car la solution chlorhydriquo s'altère dès qu'on cherche à la concentrer. 11 vaut mieux attaquer au rouge par le chlore un mélange rorraé d'alumine et de charbon.

L'opération s'exécute dans les laboratoires, en plaçant un mélange d'alumine et de noir de fumée calciné dans un tube de grès communiquant par l'une de ses extrémités avec un appareil dégageant du chlore sec, et par l'autre extrémité avec une cloche de verre qui sert de récipient. On porte le tube au rouge vif, puis on fait arriver le chlore, qui réagit simultanément avec le carbone sur l'alumine et produit du chlorure d'aluminium. Ce sel se volatilise à mesure qu'il se forme et vient se condenser en masses cristallines dans la cloche adnptée au tube.

Dans l'industrie, pour préparer le chlorure d'aluminium, on substitue une cornue à gaz au tube de grès, un mélange d'alumine et de goudron au mélange d'alumine et de noir de fumée, enOn une chambre de maçonnerie revêtue intérieurement de faïence à la cloche de verre qui sert de récipient ; quant au chlore, il provient d'une batterie de huit bonbonnes de grès qu'on charge par moitié toutes les vingt-quatre heures.

Il est bien évident que le mélange d'alumine et de goudron doit avoir subi une calcination préalable, car sans cela il répandrait des fumées noires qui viendraient souiller le produit.

L'opération est conduite absolument comme celle du laboratoire ; si elle marche d'une manière convenable, l'absorption du chlore est complète et il ne sort aucune vapeur bliinrhe de la chambre de maçonnerie. On obtient en général un poids de chlorure d'aluminium double de celui de l'alumine mise en expérience.

Chlorure doullc d'aluminium et de sodium. — Ce sel double, qui sert aujourd'hui à la fabrication de l'aluminium, est solide,

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incolore quand il est pur, fusible à 200" et cristallisable par le refroidissement. On le préparc en soumettant à l'action du chlore un mélange formé de chlorure de sodium et de charbon alumineux placé dans un appareil chauné au rouge vif. Le produit entre fusion et s'écoule dans un récipient, où il ne tarde pas à se soldificr.

Sulfates d'alumine.

Il existe une série de sulfates d'alumine, dont les plus connus correspondent aux formules suivantes :

A1203,3S03, sel neutre.

2(A1203),3S03, sel bibasique.

3(A1^03),3SO3, sel ti'ibasique.

Nous étudierons ici le sulfate neutre d'alumine, dont l'importance industrielle est très-considérable.

Sulfate neutre d'alumine. — Quoique neutre, ce sel rougit fortement la teinture de tournesol ; sa saveur est à la fois styptique et sucrée ; il cristallise en paillettes incolores, qui sont doués d'un état nacré.

Le sulfate d'alumine est très-soluble dans l'eau et fort peu soluble dans l'alcool. II retient en général 18 équivalents d'eau de cristallisation lorsqu'il se dépose spontanément de sa dissolution aqueuse ; mais on peut l'obtenir aussi avec 27 équivalents d'eau en maintenant cette dissolution à une température de beaucoup inférieure à celle de l'air ambiant.

Soumis à l'action de la chaleur, le sulfate neutre d'alumine fond dans son eau de cristallisation, puis il se boursoufle et se décompose en dégageant un mélange d'acide sulfureux et d'oxygène. L'alumine reste à l'état de champignon dans le vase où l'on opère.

Le sulfate neutre d'alumine présente deux propriétés précieuses : 1° Celle de retarder la putréfaction des matières animales ; 1'' celle de pouvoir servir de mordant en teinture. On l'a substitué depuis plusieurs années à l'alun dans les fabriques de toile peinte. Son emploi étant infiniment plut écortomiqne.

En effet, comme on le verra plus loin, l'alun est un sulfate double de potasse et d'alumine : or, des deux sels qui le constituent, un seul est utile en teinture,

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i-'est le sulfate d'alumine. Le sulfate de potasse ne joue par lui-mcmc aucun rôle.

C'est donc en pure perle qu'il se trouve employé, et l'on conçoit alors que la substiliitioa du sulfate neutre d'alumine à l'alun est un véritable progrès.

Pour obtenir on grand le sulfate d'alumine, on attaque à chaud par l'acide sulfurique une argile aussi peu ferrugineuse que possible {argile de Vanves, Kanlin de Co-noitailles). Le produit de la réaction est du sulfate d'alumine, chargé de quelques traces de sulfate de fer. On reprend ce sel impur par de l'eau, puis on précipite le fer au moyen nu prussiate jaune de potasse.

Lorsque le précipité de bleu de Prusse qui se forme est bien rassemblé, la liqueur est jetée sur un filtre et soumise ensuite à l'évaporation ; elle abandonne du sulfate d'alumine pur pour résidu. Ou soumet ce sel à une fusion ménagée, enfin on le coule sur des plaques de plomb à bords relevés.

Le ru!fale hïbasique d'alumine se prépare en faisant digérer de l'alumine hydratée <hns une solution concentrée de sulfaltc centre d'alumine.

On produit le sulfate d'alumine Iribasique en ajoutant une petite quantité d'ammoniaque dans une solution de sulfate neutre. Ce sel se rencontre dans la nature : on l'a nommé Webslérite.

Aluns.

Au sulfate neutre d'alumine se rattachent les aluns.

Les aluns sont des sulfates doubles résultant de la combinaison d'un sulfate alcalin ayant pour formule MO.SG^ avec un autre sulfate représenté par M"-03,3S03.

Les premiers aluns connus furent :

L'alun de p..t,.ssc KO,S03,A1203,3SOS,2'(HO L'alun de soude NaU.SÛ3,.\l203,;«03.i4HO L'alun d'ammoniaque AzU3,HO,S03,A1203,oS0324nO

Ces trois sels cristallisent en cubes ou en octaèdres et avec la même quantité d'eau. Ils sont fréquemment employés dans les laboratoires et dans l'industrie.

Un alun ne contient pas nécessairement du sulfate d'alumine; tout autre sulfate is;)mérique peut remplacer ce sel.

il existe eu effet :

Un nhin fcrripotassiquc lin al un fcnisoJiquc Lu alun ferriammonique

ALY dont voici la formule :

KO,?03.Fe203.3SO'5.24HO

N'aO.S03.Fc203,3S03.-i4HO

AzH3,HO,SO3,l'e2O3,3SO^24II0

De même, le sulfate de sesquioxyde de manganèse fournit :

Un alun manganipotassique Un alun m.inganisod.que Un aiun manganiaumionique

dont la composition peut être représentée par :

KO.S03,Mn203,3S03,2.U10 KaO.S03,Mn203,3S03.2iHO AzH3,HO,S03,Mn2Û3,3S03,24HO

Ou obtient également avec le sulfate de scxquioxyde de chrome.

Un alun chromlpotassique Un alun eliromisodiqiie Un alun clironiiauiniunique

qui correspondent aux formules suivantes :

KO,S03,Cr2033S03.24HO

^dO,S03.Gr'03.3S03.24HO

AzH3,HO,S03.Cr203,3S03,ï:4HO

Parmi ces divers aluns, il n'en existe que deux qui oITrent de l'importance à cause de leurs applications industrielles : ce sont l'alun de potasse et l'alun d'ammoniaque

(E. BOL'TMY.)

* ALUMO-CALCITE [yilimen, alun-, calx,cis, chaux), min. — Substance compacte, d'un blanc de lait, et d'un éclat vitreux faible, ayant la cassure écailleuse, happant à la langue; acquérant, par un séjour prolongé dans l'eau, un assez haut degré de transparence , avec des reflets nuancés de bleu et de jaune. Elle est facile à briser, donne de l'eau quand on la chauffe dans un tube de verre ; et se dissout en gelée dans l'acide chlorhydrique concentré. Cette substance a beaucoup de rapport avec l'Opale, dont elle ne difTére que par quelques centièmes de Chaux et d'Alumine; c'est pour cette unique raison que lireithaupt l'a séparée des Silex aquifères, en lui donnant le nom sous lequel elle est ici désignée. L'analyse que Kersten en a faite a donné pour résultat : silice, SG.GO; chaux, G,26; alumine, 2,23; eau, 4,00; total 99,08. Elle se trouve dans les cavités d'un filon ferrugineux à Eibenstock, dans l'Erzgebirge. (Del.)

ALL'IV. — L'Alun, dans le sens que l'on attribue le plus souvent à ce mot, est un sel double hydraté, formé par la combinaison du sulfate d'alumine avec le sulfate

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de potasse ou avec le sulfate d'ammoniaque.

L'alun à base de potasse a pour formule :

Al^ 03 (So^)3, Ko So3 + 24 H^-O.

L'Alun à base d'ammoniaque =r Al^ O^ (So3)3, H6 az^ Sq\ H-i 0 + 24 HO. Dans la théorie de r^inmo«i«)rt, on lui donne pour formule :A1^0î(So3)\H8az^OSo3+24H=0.

Ces deux espèces d'Aluns présententla même forme, qui est l'octaèdre; la même saveur, la même solubilité dans l'eau, et un ensemble de propriétés générales, pour ainsi dire identiques. On a fait l'observation qu'en remplaçant l'Alumine par des oxydes isomorpbes avec elle , par le peroxyde de fer, le protoxyde de chrome, le sesqui-oxyde de manganèse, on obtient des sels doubles qui présentent la même forme cristalline , et contiennent la même quantité d'eau que les deux aluns précédents. A son tour le sulfate de Potasse ou celui d'Ammoniaque, peut être remplacé, sans changement de forme, par quelques sulfates, tels que ceux de soude et de magnésie. On a donné à tous ces sels doubles octaédriqucs le nom à' Aluns, de sorte qu'aujourd'hui ce nom ne désigne plus une substance unique, mais une classe assez nombreuse de sels isomorphes. Voici les formules de ces principaux Aluns :

Alun de potasse ordinaire = Al^ 0''(So3)i + Ko So3 .f 24 H'O.

Alun d'ammoniaque ordinaire = id. + H« az' O So3 4. 24 H=0.

Alun de chrome et de potasse = Cr^ O^ {So3)-',KoSo3 4-24 \V0.

Alun de fer et de potasse = Fe^ O' (So3)3, Ko So^' + 24 H=0.

Alun à base de soude~Al^ O^ (So^)^, No O So3 + 24H=0.

La formule générale d'un alunesldonc:

M^O'(So3)3,moSo3, 24H'Ô, dans laquelle M représente un métal isomorphe avec l'aluminium , et m un métal isomorphe avec le potassium.

Étant donné un petit cristal d'un de ces Aluns quelconque, on peut, en le portant successivement dans une dissolution de chacun des autres Aluns, augmenterson volume sans que sa forme change. C'est une observation fort intéressante que l'on doit à M. Gay- Lussac. Nous ne parlerons ici que des Aluns du commerce, c'est-à-dire du sulfate double d'alumine et de potasse ou d'ammoniaque.

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Propriétés de ialun à base de potasse.

C'est un sel transparent, incolore, inodore, d'une saveur fortement astringente, soluble dans environ 15 fois son poids d'eau froide, et dans un peu moins de son poids d'eau bouillante, circonstance qui est cause qu'une dissolution d'Alun saturée à chaud se prend presque entièrement en masse par le refroidissement.

Soumis à une douce chaleur, il fond dans son eau de cristallisation (Alun de roche). Si on élève graduellement la température, il perd peu à peu celte eau, augmente considérablement de volume, devient opaque (Alun calciné). A une température voisine du rouge, il laisse dégager de l'oxygène et de l'acide sulfureux mêlés d'un peu d'acide sulfurique anhydre, et laisse pour résidu de l'alumine et du sulfate de potasse. Une chaleur plus élevée encore décompose ce dernier sel, et il reste finalement, comme corps fixe, de l'aluminale de potasse.

Calciné avec du charbon ou avec des matières organiques, telles que du sucre, de l'amidon, il donne naissance à un pyropltore.

Fropriclés de l'Alun à base d' ammoniaque . Les Alcalis en dégagent, soit à froid, soit à chaud, de l'ammoniaque, facile à reconnaître à son odeur piquante, à la propriété qu'elle possède de ramenerau bleu !e papier de tournesol, et de répandre des fumées blanches, épaisses, par l'approche d'un tube imprégné d'acide muriatique faible. Sa calcination lai.'-se pour résidu de l'alumine parfaitement pure. Au reste les propriétés principales de l'alun ammoniacal, sa solubilité, ses usages dans l'industrie, sont les mêmes que celles de l'alun potassique. Ces deux Aluns se trouvent souvent mêlés dans le commerce, non seulement dans des cristaux différents, mais encore dans les mêmes échantillons.

L'Alun naturel est très rare : on ne l'a rencontré jusqu'ici qu'en dissolution dans quelques eaux voisines de certains lignites, dans les fissures de quelques schistes alumineux et dans les produits des solfatares. Mais il existe dans la nature une grande quantité de sous-sulfate d'alumine combiné avec du sulfate de potasse. On en rencontre au Mont-d'Or, en Auvergne, et il constitue des collines entières à Piombino et à Tolfa. Il est là sous forme de roche ou de pierre