CHAPITRE V

STRONTIUM. 8^ = 547,285.

Le strontium est, comme le barimn , très-peu comiu à l'état métallique; il forme avec l'oxygène deux combinaisons, dont une seule existe dans la nature et se présente dans les opérations analytiques ; les deux composés, protoxyde ou strontiane^ et bioxyde, offrent les plus grandes analogies avec les combinaisons correspondantes du barium. Nous nous occuperons seulement de la strontiane et des principaux sels qu'elle produit ; nous aurons bien peu de mots à dire sur le sulfure et sur le chlorure de strontium, qui ne sont pas utilisés dans les laboratoires comme le sulfure et le chlorure de barium.

§ 1. — Strontiane. S<.0.

La strontiane est connue à l'état anhydre et à l'état d'hydrate ; la strontiane caustique est à peine fusible ; l'hydrate fond avcQun peu plus de facilité, mais cependant à une température plus élevée que celle nécessaire pour la fusion de l'hydrate de baryte. Chauffée au contact de l'air, et au rouge sombre, la strontiane absorbe l'oxygène et l'acide carbonique ; mais au rouge vif, elle se combine seulement avec l'acide carbonique, le bioxyde ne résistant pas à ce degré de chaleur. La solubilité de la strontiane est encore plus faible que celle de la baryte; elle augmente un peu sous l'influence de la chaleur. Une dissolution saturée faite à iOO degrés laisse déposer des cristaux pai* refroidissement. La strontiane anhydre contient :

StronUum 84,55

Oxygène 15,45

La composition de l'hydrate est représentée par la formule S^O.HO ; il renferme :

Strontiane 85,25

Eau 14,75

T. II. ta

i78 MÉTAUX ALCALLNS TERREUX.

La strontiane est une base presque aussi énergique que la baryte, et les sels de ces deux terres alcalines présentent les plus grandes analogies par Tensemble do leurs propriétés. Les minéraux de la strontiane contiennent fréquemment de la baryte, et réciproquement ceux de la baryte renferment souvent de la strontiane .

8EL8 DE STBOHTIAHE.

La strontiane forme avec les acides un grand nombre de sels insolubles, ou très-peu solubles dans Teau; tels sont : le carbonate, Toxalate, le phosphate, Tarséniate, le tartrate, etc. Un seul est à peu près nettement insoluble dans les acides très-étendus, c'est le sulfate ; son insolubilité est cependant un peu moins^ absolue que celle du sulfate de baryte.

Sulfate. — Le sulfate naturel, et le sulfate artificiel fortement calciné, ne se dissolvent pas en quantité appréciable dans les acides azotique et chlorhydrique très-étendus ; ils ne sont dissous qu'en faible proportion par Tacide sulfurique. Le sulfate préparé par voie humide, par double décomposition ou par précipitation d'un sel soluble de strontiane par l'acide sulfurique, est en même temps très-lourd et très-divisé ; une partie tombe presque immédiatement au fond de la fiole, l'autre reste longtemps en suspension. Le sulfate passe en partie à travers les pores du papier lorsqu'on cherche à filtrer la liqueur avant d'avoir rassemblé le précipité par une ébullition prolongée.

Le sulfate, ainsi produit par voie humide, est notablement soluble dans l'acide azotique, dans l'acide citrique, et dans un assez grand nombre d'acides organiques : il n'est même pas tout à fait insoluble dans l'acide chlorhydrique étendu; il se dis-r sont en forte proportion dans l'acide sulfurique un peu concentré. . Diverses matières organiques influent très-notablement sur la solubilité du sulfate de strontiane, ainsi que sur la difficuté qu'on éprouve à le rassembler et à le filtrer : cette influence n'a pas encore été convenablement étudiée ; elle est certainement plus forte que l'action analogue exercée par les matières organiques sur la précipitation de la baryte à l'état de sulfate. Ainsi, par exemple, quand on a dans une analyse une dissolution de sulfates alcalins et de sulfate de magnésie, on peut réussir, bien qu'avec peine, la précipitation de l'acide sulfurique par l'acétate de baryte : on

STKONTR'M. 179

n'y arriverait pas avecTacétate de strontiane ; la liqueur, soumise pendant plusieurs jours à TébuUition, passerait encore trouble à travers le filtre.

Oxalate. — L*oxalate de strontiane est insoluble dans l'eau, mais lorsqu'il a été produit par précipitation, il se rassemble avec difficulté; il n'est possible de le filtrer qu'après l'avoir laissé en repos pendant deux ou trois jours. 11 est aisément soluble dans la plupart des acides ; il e^ partiellement dissous par un assez grand nombre de dissolutions salines, notamment par celles qui contiennent des sels alcalins et des sels ammoniacaux : aussi, la précipitation de la strontiane par l'oxalate d'ammoniaque est-elle presque toujours incomplète lorsqu'on cherche à la produire dans des liqueurs un peu chargées de sels.

Carbonate. — Le carbonate de strontiane est insoluble dans l'eau, soluble dans la plupart des acides, et même dans l'eau chargée d'acide carbonique; produit par double décomposition, il se rassemble avec une lenteur extrême, et passe à travers les pores du papier quand on cherche à le filtrer avant qu'il ait pris un peu de consistance par un repos longtemps prolongé. Chauffé au rouge sombre dans une atmosphère oxydante, il se décompose partiellement, comme le carbonate de baryte, par suite de la production d'une certaine quantité de bioxyde de strontium.

Phosphates. — Arséniates. — Les phosphates et arséniates de strontiane, tels qu'on les obtient dans les opérations analytiques, sont insolubles dans l'eau, mais très-facilomcnt solubles dans la plupart des acides, même très-étendus ; ils se dissolvent partiellement dans un assez grand nombre de dissolutions salines, principalement dans les liqueurs qui contiennent une proportion un peu forte de sels ammoniacaux et de chlorures alcalins..

Hydrofluosilicate. — Les silicates de strontiane se comportent à peu près comme ceux de baryte, mais ils résistent bien mieux à l'action de l'eau, employée à l'état de vapeur ou à l'état de liquide. L'hydrofluosilicate de strontiane est insoluble dans l'eau, et même dans les acides azotique et chlorhydrique extrêmement étendus : il est décomposé complètement par l'acide sulfurique : on transforme aisément l'hydrofluosilicate en sulfate, en le traitant par l'acide sulfurique, évaporant à sec, et chauffant le résidu jusqu'au rouge sombre. L'hydrofluosilicate, récemment précipité, est entièrement et très-rapidement soluble dans l'acide hy-

180 iMÉTAUX ALCALINS TERREUX.

di'ofluosilicique en excès ; cette solubilité est le principal cai^actèrc qui distingue la strontiane do la baryte, et sur elle seule on peut s'appuyer pour elTectuer la séparation à peu près exacte des deux bases.

La strontiane forme avec plusieurs acides métalliques des sels peu solubles dans Teau, mais, en général, complètement dissous par les acides étendus ; ces composés ne sont pas nettement insolubles en présence des sels alcalins, des sels ammoniacaux, et trèS'probablement d'un grand nombre de dissolutions salines.

Les matières organiques exercent une intluence assez grande sur l'insolubilité des sels de strontiane : nous ne pouvons présenter à cet égard aucune observation détaillée, parce que cette question importante n*a pas encore été convenablement étudiée : nous devons seuleipent observer qu'en présence des acides ou des matières organiques, on n'est jamais certain d'obtenir la précipitation complète de la strontiane par les réactifs qui la produisent, avec plus ou moins de facilité, dans les dissolutions exclusivement minérales.

Caractères principaux. — Les dissolutions azotique et chlorhydrique de strontiane présentent à peu près les mêmes caractères que celles de baryte.

Les alcalis caustiques produisent des précipités blancs de strontiane bydratée, entièrement soluble dans les acides azotique, chlorhydrique, etc., très-étendus.

Les carbonates alcalins précipitent complètement la strontiane de ses dissolutions neutres ou acides, pourvu qu'on ait soin de chauffer pendant un certain temps à l'ébuUition : le précipité se rassemble avec lenteur, et passe à travers les pores du papier, lorsqu'on cherche à le recevoir sur un filtre peu de temps après sa formation.

L'ammoniaque pure ne produit aucun précipité : la liqueur ammoniacale se trouble lentement au contact de l'air.

Le carbonate d'ammoniaque produit un précipité blanc de carbonate neutre de strontiane. La précipitation complète est obtenue difficilement.

L'acide oxalique produit un précipité blanc d'oxalate de strontiane seulement dans les dissolutions un peu concentrées : en satiiranU'acide par l'ammoniaque, on diHermine un nouveau trouble

STRONTIUM. 181

et la précipitation à peu près complète delastrontiane. L'oxalatc reste assçz longtemps en suspension ; on ne parvient à le rassembler que par une ébuUition prolongée : il disparaît en partie quand on le traite par décantations successives avec des dissolutions c(mcentrées de chlorures alcalins ou de sel ammoniac : il se dissout rapidement et sans elîervescence dans les acides azotique et chlorhydrique étendus.

L'oxalate d'ammoniaque, dans les dissolutions neutres ou ammoniacales, se comporte comme Tacide oxalique et l'ammoniaque.

Le phosphate et Farséniate de soude produisent des précipités blancs, gélatineux, seulement dans les dissolutions neutres ou ammoniacales ; les précipités disparaissent rapidement quand on les traite par l'acide azotique, par l'acide chlorhydrique, et même par l'acide acétique ; en saturant l'acide par l'ammoniaque, le précipité reparaît avec son aspect primitif. Le phosphate et l'arséniate de strontiane n'étant pas tout à fait insolubles dans les dissolutions salines, on n'obtient pas les réactions que nous venons de mentionner quand on opère sur des liqueurs qui contiennent de très-petites quantités de strontiane.

Le chromate neutre de potasse, versé dans une dissolution neutre et concentrée de strontiane, ne produit un précipité qu'au bout d'un certain temps, et la précipitation n'est pas complète. Il ne se forme pas de précipité dans les dissolutioufi étendues ; il ne s'en produit pas non plus quand on emploie le bichromate de potasse.

L'acide hydrofluosilicique produit d'abord un précipité blanc, gélatineux, d'hydrofluosilicate de strontiane, dans les dissolutions neutres ou faiblement acides : le précipité disparaît quand on ajoute un excès d'acide hydrofluosilicique.

Caractères distinctifs. — On reconnaît la présence de la strontiane dans une dissolution aux deux caractères suivants : l"" la liqueur très-étendue, légèrement acidulée par l'acide chlorhydrique, donne un précipité blanc quand on y verso de l'acide sulfurique étendu, ou bien un sulfate soluble ; le précipité ressemble beaucoup à celui qui est produit par les mêmes réactifs dans les dissolutions de baryte ; il se forme et se rassemble un peu plus lentement ; mais la différence est tellement faible, qu'elle ne peut suffire pour distinguer l'une do l'autre les deux terres alcalines ;

2** la même dissolution chlorhydrîque , très-faiblement acide, donne un précipité blanc par Tacidehydrofluosilicique, et le précipité disparfiît complètement par un excès de cet acide. Cette seconde réaction est très-rarement appliquée en raison de la difficulté qu'on éprouve à proparer de Tacide hydrofluosilicique pur.

On peut quelquefois la remplacer par un autre caractère beaucoup plus simple, lequel suffit pour distinguer la strontiane de la baryte ; ce caractère est la forme des cristaux du chlorure de strontium ; ce composé cristallise en aiguilles déliées, tandis que le chlorure de barium se présente sous forme d'écaillés. On peut donc faire la distinction entre les deux bases toutes les fois qu'on les obtient dans une liqueur chlorhydri(}uc, ne renfermant pas d'autres sels ; en évaporant lentement on détermine la cristallisation des chlorures ; la forme des cristaux indique assez nettement si la dissolution contient de la baryte, ou-de la strontiane, ou bien en même temps les deux terres alcalines.

Lorsqu'il s'agit de reconnaître la strontiane dans une substance inattaquable par les acides, sulfate ou silicate, on commence par fondre cette substance avec 8 ou 9 parties de carbonate de soude pur ; on reprend ensuite par l'eau : la strontiane reste en entier insoluble à l'état de carbonate ; on traite cette partie insoluble par l'acide chlorhydrique étendu, et on cherche à constater dans la liqueur acide la présence de la terre alcaline.

Chalumeau. — La strontiane et tous ses composés, chauffés au bout du fil de platine à l'extrémité de la flamme intérieure, communiquent à la flamme extérieure une couleur plus ou moins vive, d'un rouge carmin, dont la teinte est un peu différente de celle que donne la lithine. Le chlorure de strontium est celui de tous les composés delà strontiane qui donne la coloration la plus intense; le sulfate possède, au contraire, un pouvoir colorant très-faible, surtout au commencement de l'expérience. Ce caractère n'est pas toujours très-sensible quand on essaye au chalumeau des substances minérales un peu co'iiplexes, contenant d'autres bases que la strontiane. La baryte et la soude, par exemple, empêchent presque complètement la coloration rouge que produirait la strontiane si elle était seule, à moins, bien entendu, que cette dernière base ne soit en grand excès relativement aux autres. Il est utile de faire observer qu'on peut encore reconnaître au chalumeau de

STRONTIUM. 183

très-petites quantités de soude, en présence de beaucoup de strontiane ; on distingue encore très-nettement les flammes jaunes, dues à la soude, au milieu de la couleur rouge plus ou moins intense que produit la strontiane.

Flamme de FalcooL — La flamme de l'alcool est colorée en rouge carmin par la strontiane et par ses diverses combinaisons, même par celles qui sont tout à fait insolubles dans ce liquide. Pour appliquer ce caractère, on met dans une capsule de porcelaine une certaine quantité d'alcool, puis la liqueur qu'il s'agit d'essayer, et qui doit être très-peu acide, ou bien la matière solide proposée, préalablement réduite en poudre impalpable. On enflamme l'alcool et on le laisse brûler entièrement, en ayant soin d'agiter fréquemment avec une baguette de verre : on distingue alors très-facilement la coloration rouge, même lorsqu'on opère sur une très-petite quantité de strontiane. De même qu'au chalumeau, leehlorure de strontium donne une coloration très-vivô, et le sulfate de strontiane une couleur très-faible ; de même aussi la présence de la soude, de la baryte, et de diverses bases, modifie beaucoup la coloration, et empêche de distinguer celle qui caractérise la strontiane. Cette base, au contraire, ne fait pas disparaître la coloration jaune donnée par la soude à la flamme de l'alcool.

§ 9. — D»Miire de la •tr0Btiaae.

On dose presque toujours la strontiane à l'état de sulfate neutre SO'.S/O; ce sel contient 56,36 pour 100 de strontiane. Quelquefois on peut précipiter la terre alcaline à l'état d'oxalate, et transformer ce dernier en carbonate par calcination ; le poids du carbonate permet de calculer la strontiane, qui entre pour 70,18 pour iOO dans sa composition. Mais ce mode de dosage ne peut donner en général qu'une approximation, parce qu'il est trèsdifficile de précipiter complètement la strontiane à l'état d'oxalate. Nous nous occuperons seulement du dosage à l'état de sulfate, d'abord dans le cas le plus simple, d'une dissolution azotique ou chlorhydrique ne contenant pas d'autre base, ensuite dans le cas plus général des liqueurs acides renfermant des alcalis, de la baryte, ou divers oxydes.

Lorsqu'il s'agît d'une substance insoluble dans les acides, il

MÉTAUX ALCALIlNS TERREUX.

Acide azoliqae

ou

chlorhy-

drique

et

strontiane.

faut opérer comme nous l'avons indiqué dans le chapitre précédent pour la baryte, décomposer par le carbonate de soude pur, par voie humide ou pai' voie sèche, laver longtemps à l'eau bouillante la partie insoluble, et la traiter par l'acide chlorhydrique faible, qui dissout alors certainement toute la strontiane.

Pour doser la strontiane dans une liqueur acide, on l'étend d'eau si elle est un peu concentrée, puis on verse peu à peu de l'acide sulfurique pur et très-faible, en évitant autant que possible d'employer un excès de cet acide. Le sulfate de strontiane se précipite et se rassemble plus lentement que le sulfate de baryte ; on ne doit chercher à le recueillir sur un filtre qu'après l'avoir soumis pendant au moins vingt-quatre heures à la température de l'ébullition. Il faut, du reste, le traiter comme le sulfate de baryte, c'est-à-dire le calciner au rouge, après l'avoir séparé du papier, lequel est brûlé séparément. Il ne faut pas perdre de vue dans ces opérations que le sulfate de strontiane est notablement soluble dans l'acide sulfurique étendu, et même dans les acides azotique et chlorhydrique faibles ; le poids du sulfate calciné donne le dosage exact de la strontiane, seulement dans le cas où, la dissolution proposée étant très-peu acide, on a soin d'y verser la quantité d'acide sulfurique strictement nécessaire à la précipitation de la strontiane.

Lorsque la dissolution qui renferme la strontiane contient en outre des oxydes métalliques, des alcalis, et généralement des bases qui forment avec les acides azotique , chlorhydrique et sulfurique des composés solubles, on doit encore opérer de la même manière pour le dosage de la strontiane. Dans la dissolution très-étendue et faiblement acidulée, soit par l'acide azotique, soit par l'acide chlorhydrique, on précipite la strontiane par l'acide sulfurique très-faible, versé très-progressivement. Le sulfate de strontiane entraîne toujours dans sa précipitation une certaine quantité des sulfates de toutes les bases contenues dans la dissolution ; il y a, comme pour le sulfate de baryte, une véritable combinaison des sulfates, car il est impossible d'enlever complètement les sulfates solubles par des lavages prolongés à l'eau bouillante, même en effectuant ces lavages après dessiccation du précipité à une température un peu supérieure à 100 degrés. On doit purifier le sulfate de strontiane après l'avoir lavé avec les plus grands soins, et à doux reprises, r'esf-à-dire avant et après dessic-

STRONTIUM. 485

cation à 100 degrés ; on le calcine au rouge sombre, et on le traite ensuite par Veau faiblement acidulée par l'acide chlorhydrique.

Ce procédé de dosage réussit imparfaitement en présence de la cbaux ; il faut, en effet, pour dissoudre complètement le sulfate de chaux, laver très-longtemps le précipité donné par l'acide sulfurique, et dans ces lavages prolongés on dissout une proportion sensible de sulfate de strontiane. La mémo observatio^i s'applique aux cas où la dissolution renferme des oxydes métalliques, qui forment des sulfates peu solubles, par exemple de l'oxyde de plomb, n est vrai qu'on peut presque toujours éviter cette difficulté, et séparer ces oxydes par l'hydrogène sulfuré seul, ou par l'hydrogène sulfuré et l'ammoniaque, avant de procéder au dosage de la strontiane. Nous indiquerons bientôt le procédé le moins inexact de séparation de la chaux et de la strontiane ; pour le moment nous insisterons seulement sur la détermination de la strontiane en présence de la baryte.

Supposons qu'on ait à déterminer la baryte et la strontiane Baryte dans une liqueur acide, qui renferme en même temps des al- g^p^^ygu^ calis ou d'autres oxydes dont les sulfates soient solubles.

On commence par précipiter ensemble les deux terres alcalines par l'acide sulfurique; on lave les deux sulfates à l'eau bouillante et à deux reprises, avant et après dessiccation à 100 degrés; on les calcine ensuite au rouge sombre, et on les lave encore \ine fois avec de l'eau légèrement acidulée par l'acide chlorhydrique. On pèse les sulfates calcinés, soit P leur' poids, déduction faite des cendres du filtre.

Onporphyrise ces sulfates et on les fait chauffer à l'ébullition, pendant vingt-quatre heures, dans une dissolution concentrée de carbonate de soude pur, contenant de huit à neuf parties do carbonate alcalin pour une partie de sulfates. On opère ainsi leur transformation complète en carbonates ; ceux-ci sont lavés longtemps à l'eau bouillante, et enfin dissous dans l'acide chlorhydrique très-étendu; il faut, de plus chercher à n'employer de l'acide que la quantité strictement nécessaire pour dissoudre les carbonates. On obtient ainsi la barvte et la strontiane dans une dissolution chlorhydrique, qui est à peine acide, et qui ne renferme aucune autre base.

n est , en outre, possible d'évaluer par différence la somme des poids des deux terres alcalines, en dosant l'acide sulfurique

qui est contenu à l'état de sulfate de soude dans la liqueur alcaline. Cette évaluation fournit une vérification précieuse d<>s dosap:es ultérieurs de la baryte et de la strontiane, et ne doit jamais être négligée. Nous désignerons par A le poids de l'acide sulfurique : la somme des poids des deux bases est représentée par P — A.

L'acide hydrofluosilicîque est le seul réactif qui puisse être employé pour séparer à peu prbs exactement la baryte de la strontiane; on verse progressivement cet acide en excès dans la liqueur chlorhydrique presque neutre qui contient les deux bases. La baryte seule reste précipitée à Tétat d'hydrofluosilicate de baryte; le composé correspondant de la strontiane se redissout assez facilement à la faveur de Texcès d'acide hydrofluosilicique. On laisse le précipité se rassembler par un repos prolongé pendant au moins vingt-quatre heures ; on le lave par décantations successives, d'abord avec de l'eau chargée d*un peu d'acide hydrofluosilicique, ensuite avec de l'eau pure : le sel de baryte se rassemble avec assez de netteté pour qu'il soit possible de se dispenser de filtrer. La séparation des deux terres alcalines étant ainsi effectuée, il faut doser la strontiane à l'état de sulfate; auant à la baryte, on peut la peser soit à l'état d'hydrofluosilicate soit à l'état de sulfate.

Dosage de la baryte, — On dose la bar}ie à l'état d'hydrofluosilicate en recevant le précipité bipn lavé sur un filtre pesé d'avance, en séchant à iOO degrés et posant de nouveau; le poids du sel multiplié par 0,183 donne la proportion cherchée de la barjie. Ce procédé de dosage n'est pas très-exact ; les deux principales causes d'erreurs sont les suivantes : l*" Le papier et le précipité sont très-hygrométriques; on n*ol)tient pas avec certitude le poids de l'hydrofluosilicate, en prenant la différence entre le poids du filtre pesé avec le précipité, et le poids du filtre pesé seul. 2* Il est à pen près impossible de préparer l'acide hydrofluosilicique parfaitement pur, tout à fait exempt de silice ; le précipité obtenu peut être mélangé d'un peu de silice, dont la présence n'est indiquée par aucun caractère sensible.

On obtient un résultat plus exact, ou du moins plus certain, en transformant l'hydrofluosilicate ou sulfate, et c'est en vue de cette transformation que nous avons conseillé d'éviter l'emploi d'un filtre dans le lavage du précipité. On fait passer le précipité

STRONTIUM. 187

dans «ne capsule de platîne tarée d'avance; dn le fait dig<^rer avec de l'acide sulfurique à une douce chaleur, puis on évapore lentement à sec, en chauffant jusqu'au rouge somhre; il ne reste dans la capsule que du sulfate neutre de haryie, et l'augmentation de poids de la capsule permet de déterminer très-exactement la terre alcaline.

Dosage de la strontiane. — Po\ir faire passer la strontiane à l'état de sulfate, on ajoute àla liqueur hydrofluosilicique un excès d'acide sulfurique, et on évapore lentement dans une capsule de porcelaine; dès que le volume du liquide le permet, on le fait passer dans une capsule de platine tarée, on achève Té vaporation en chauffant peu à peu jusqu'au rouge somhre. L'augmentation de poids de la capsule donne le poids du sulfate de strontiane, et permet de calculer la base avec une exactitude suffisante.

L'évaporation de cette liqueur, nécessairement très-étendue, est longue et délicate, et cependant il n'est pas prudent de l'éviter en se bornant à précipiter la strontiane par l'acide sulfurique ; on doit toujours craindre que le sulfate ain^ obtenu soit mélangé d'un peu de silice, dont la séparation serait encore plus longue et difficile que l'évaporation de la liqueur.

Quand on a pesé les deux sulfates, et calculé les proportions correspondantes de baryte et de strontiane, on compare la somme de leur poids à la différence P — A; s'il n'y a pas égnlité,on est averti que les opérations ont été mal conduites, et on doit recommencer la séparation. Cependant, quand la somme des poids de la baryte et de la strontiane est plus grande que P — A, il est probable que la cause d'erreur est l'impureté des deux sulfates, dans lesquels il est resté un peu de silice; il est plus simple d'examiner les sulfates. A cet effet, on les décompose par le carbonate de soude, employé en dissolution concentrée et à la température de l'ébuUition; les carbonates sont ensuite dissous dans l'acide chlorhydrique, et les deux bases précipitées de nouveau par l'acide sulfurique. Les sulfates ainsi obtenus sont certainement exempts de silice, et si la vérification de la somme des poids des bases n'a pas encore lieu, on est averti que la séparation a été manquée, il faut recommencer toutes les opérations.

Évaluation par le calcul. — On peut évaluer approximativement la barjrte et la strontiane sans chercher à les séparer, et en

i88 MÉTAUX ALCALINS TERREUX.

partant de deux pesées que nous avons indiquées ci-dessus : celle des sulfates, et celle de l'acide sulfurique qu'ils contiennent ; le calcul est analogue à celui que nous avons fait connaître pour les alcalis. Désignons para: et y les poids cherchés delabaryte et de la strontîane; par s et s' les quantités correspondantes d'acide sulfurique, on a, pour déterminer les deux inconnues principales et les deux inconnues auxiliaires, les relations :

X BaO y StO

dont les deux dernières expriment seulement que les sulfates sont neutres.

On en déduit.

B«0 r SOM-SfO-]

"^"BaO— S<0 |*^ * SO* J'

Srt) r SOM-BoO 1

ou bien :

Le nombre P peut être considéré comme obtenu très-exactement ; il n'en est pas de même pour l'acide sulfurique A, car on n'arrive aie déterminer qu'après un certain nombre d'opérations, dans lesquelles on commet de faibles erreurs. Ces erreurs ont une grande influence sur le degré d'exactitude avec lequel la baryte et la strontiane sont déterminées par le calcul. Pour la baryte, l'erreur commise sur l'acide sulfurique est multipliée par le coefficient 7,08; pour la strontiane, le coefficient de l'erreur est 6,08. On ne peut donc espérer qu'une approximation, et dans les analyses exactes il ne faut jamais reculer devant la préparation de l'acide hydrofluosilicique : on ne peut obtenir des nombres certains qu'en effectuant la séparation des deux bases, et en les pesant toutes les deux à l'état de sulfates.

Emploi du chromate neutre de potasse. — On a proposé d'employer, pour séparer la barjrte de la strontiane, le chromate neutre

STRONTIUM. ^89

do potasse; nous devons dire quelques mots sur ce mode de séparation, bien qu il ne puisse pas donner des résultats très-exacts.

Le chromate neutre alcalin, versé dans une dissolution rigoureusement neutre de chlorure de barium, précipite complètement la baryte à r état de chromate neutre ; le même réactif ne donne aucun précipité dans une dissolution, également neutre, de chlorure de strontium. Lorsqu'il s'agit de faire la séparation des terres alcalines, on peut obtenir très-facilement une liqueur qui contienne les deux chlorures sans le moindre excès d*acide : il semblerait donc qu'on devrait arriver à séparer très-nettement la baryte de la strontiane en se servant du chromate de potasse, réactif infiniment plus facile à préparer que T acide hydrofluosilicique. Cependant la séparation n'est pas nette, et le chromate de baryte retient une proportion appréciable de strontiane; il se comporte dans sa précipitation absolument comme le sulfate, c'est-à-dire qu'il entraine en combinaison imparfaitement définie une proportion variable des chromâtes de toutes les bases qui se trouvent dans la dissolution : on n'a pas pour le chromate de baryte, comme pour le sulfate, la possibilité de le purifier d'une manière simple.

Dans quelques cas spéciaux, principalement quand il s'agit de précipiter une très-petite quantité de baryte, on peut obtenir une approximation suffisante ; mais, en général, il faut éviter ce procédé de séparation des deux terres alcalines.

§ 8. — iMLiiiéraax de la •tranliane.

On ne connaît que deux espèces minérales de la strontiane : le carbonate et le sulfate. Le carbonate existe comme matière de remplissage de filons dans un très-petit nombre de localités; le sulfate est un peu plus répandu dans la nature, sans être cependant aussi abondant que le sulfate de baryte.

On n'emploie dans les laboratoires aucun réactif contenant de la strontiane, et c'est exclusivement pour étudier les caractères des sels de cette base qu'on prépare, ou bien qu'on achète aux fabricants de produits chimiques, le chlorure de strontium et l'azotate de strontiane. Dans les arts on ne se sert de la strontiane que pour colorer les feux pyrotechniques, et pour cet usage on n'a aucune

i9() MÉTAUX ALCALINS TERREUX.

utilité à faire l'analyse des sels, chlorure ou azotate que livrent les fabricants, et qu'ils préparent comme les composés correspondants du barium. Nous aurons donc seulement à étudier les deux espèces minérales de la strontiane.

CARBONATE DE STAOHTIANS.

Le carbonate de strontiane est presque toujours cristallisé en prismes à six faces, dérivant du prisme rhomboïdal droit ; les cristaux ont la forme d'aiguilles qui sont accolées de manière à produire des masses aciculaircs dont il est difficile de reconnaître la forme primitive ; les cristaux isolés et mesurables sont assez rares. Le carbonate de strontiane est quelquefois parfaitement incolore, plus souvent d'un bleu très-éclat ant, et quelquefois coloré en vert plus ou moins foncé. Les analyses qui ont été faites jusqu'à présent ont démontré que les cristaux les plus nets sont rarement purs, et qu'ils contiennent, à l'état de mélange, un peu de carbonate de chaux. Le carbonate en masses cristallines renferme presque toujours du carbonate de chaux , des oxydes de fer et de manganèse, quelquefois même du sulfate de baryte. Dans les filons, dans lesquels il constitue la gangue des minerais métalliques, il est irrégulièrement mélangé avec de la galène et des pyrites.

Analyse, — L'analyse du carbonate de strontiane, quand il est pur ou seulement accompagné de sulfate de baryte, ne présente pas de sérieuses difficultés, et on peut faire tous les dosages sur la même quantité de matière. On en traite 1 ou 2 grammes par l'acide chlorhydrique, en recueillant l'acide carbonique dans une dissolution ammoniacale de chlorure de barium ; on pèse l'acide carbonique à l'état de carbonate de baryte. Dans la liqueur acide on détermine la strontiane en la précipitant par l'acide sulfurique. La partie insoluble dans l'acide chlorhydrique est le sulfate de baryte.

L'analyse est, au contraire, assez délicate lorsque, dansl'échantillon proposé, on doit chercher la chaux et les oxydes de fer et de manganèse ; il convient alors de diviser la matière en deux parties : sur l'une, on détermine l'acide carbonique ; l'autre est consacrée au dosage des bases. Occupons-nous seulement de cette dernière série d'opérations.

On traite au moins 3 grammes de carbonate par l'acide azotique

STRONTHM. i9\

faible ; si la dissolution n'est pas complète au bout de quelques heures on sépare la partie insoluble, et on l'examine lorsque sa proportion est un peu notable : il faut y chercher le sulfate de baryte et le quartz. La liqueur azotique est évaporée lentement à sec, et le résidu est chauffé jusque vers 180 degrés, tant qu'il se dégage des vapeurs rutilantes.

On détache autant que possible la matière de la capsule, on la pulvérise, et on la traite, dans la capsule même, par ime dissolution saturée d'azotate d'ammoniaque ; on chauffe, pendant au moins vingt-quatre heures, à une température voisine de 100 degrés : en opérant ainsi on dissout entièrement la chaux etlastrontiane ; on laisse assez nettement insolubles les oxydes de fer et de manganèse. On calcine ces oxydes après les avoir bien lavés; on en fait ensuite la séparation si cela est nécessaire.

La dissolution contenant les azotates de strontiane, de chaux et d'ammoniaque, est évaporée à sec, et le résidu chauffé avec beaucoup déménagements un peu au-dessus de 100 degrés, dans le but de décomposer complètement l'azotate d'ammoniaque : on doit conduire l'opération avec assez do lenteur pour éviter les projections.

La matière dessécliée ne renferme plus que les azotates de chaux et de strontiane ; on les fait passer dans une fiole, en lavant la capsule avec de l'alcool absolu ; on ajoute dans la fiole une nouvelle quantité de ce liquide, de manière que le volume total soit de plus d'un litre ; on bouche la fiole, et on laisse l'alcool en contact avec les azotates pendant environ vingt-quatre heures, en ayant soin d'agiter fréquemment. Le sel de chaux se dissout complètement, celui de strontiane reste assez nettement insoluble. Après vingt-quatre heures d'action de l'alcool on décante la liqueur; on lave l'azotate de strontiane avec de l'alcool absolu, soit par décantations successives, soit sur un filtre. On détermine la chaux contenue dans la hqueur alcoolique par les procédés que nous ferons connaître dans le chapitre suivant.

L'azotate de strontiane est dissous dans l'eau ; la dissolution est fortement acidifiée par l'acide sulfurique, puis évaporée à siccité; le résidu est^chauffé jusqu'au rouge dans une capsule de platine tarée d'avance. On pèse la capsule après refroidissement ; son augmentation de poids donne le sulfate de strontiane, et permet de calculer assez exactement la proportion de la terre alcahne.

192 iMÉTAUX ALCALINS TERREUX.

Dans les analyses citées par les minéralogistes on ne trouve pas consignée la présence de la baryte ; cependant, les deux bases peuvent très-bien se trouver dans le carbonate, et il est utile de constater au moins F absence de la baryte. D'après la marche de l'analyse, la baryte se trouve avec la strontiane, et elle est pesée avec elle à Tétat de sulfate; on traite ces sulfates comme nous l'avons indiqué dans le second paragraphe ; on les décompose par le carbonate do soude, et on conserve la liqueur alcaline pour y doser l'acide sulfurique ; les carbonates sont ensuite dissous dans l'acide ehlorhydrique faible, et la liqueur acide est traitée par l'acide hydrofluosilicique en excès. S'il se forme un précipité, on est certain de la présence de la baryte ; on dose* cette base à l'état de sulfate. En retranchant le poids de ce sulfate de la somme du poids des sulfates de baryte et de strontiane, on a, par différence, le sulfate de strontiane. On trouve, d'ailleurs, une vérification dans l'évaluation de l'acide sulfurique contenu dans la liqueur alcaline.

En additionnant les proportions des corps dosés directement : acide carbonique, quartz et sulfate de baryte, chaux, strontiane, baryte, oxydes de fer et do manganèse, on arrive presque toujours, au moins dans le cas où le minéral renferme une quantité notable des oxydes métalliques, à une somme un peu inférieure à 100. La différence est due à l'eau de l'oxyde de fer, ou bien à l'eau ou à l'oxygène de l'oxyde de manganèse; ce dernier est pesé à l'état d'oxyde rouge, tandis qu'il peut entrer dans le minéral à un état supérieur d'oxydation. D'un autre côté, cependant, on a signalé ce dernier oxyde dans des échantillons à peine colorés, et, dans ce cas, le manganèse se trouve probablement à l'état de carbonate : on doit alors trouver une somme supérieure à 100, puisque le manganèse existe dans le minéral à l'état de protoxyde, et qu'il est pesé dans l'analyse à l'état d'oxyde rouge.

SULFATE DE STROHnAVE.

Le sulfate de strontiane se présente rarement comme matière de remplissage des filons métallifères ; il est plus ordinairement en veines, en veinules ou en rognons, dans les bancs et les amas de gypse et de sel gemme, ou bien dans les marnes qui les accompagnent.

STRONTIUM. 193

On lo trouve sous des aspects divers : en très-beaux cristaux, incolores, d'un blanc laiteux, ou colorés en bleu; en masses cristallines ou fibreuses; et à l'état terreux ou compacte. La forme primitive des cristaux est le prisme rhomboïdal droit. Les cristaux les plus nets sont rarement piurs ; il contiennent presque toujours du sulfate de chaux ; dans quelques échantillons on a trouvé un rapport assez simple entre la proportion des deux sulfates, ce qui a porté plusieurs minéralogistes à les décrire comme des espèces définies. Le sulfate de strontiane cristallisé, cristallin, fibreux ou compacte, contient fréquemment, à l'état de mélange intime ou irrégulier, du sulfate et du carbonate de baryte, du carbonate de strontiane, du sulfate et ilu carbonate de chaux, de l'oxyde de fer, de l'argile. Dans les terrains gypseux de la Sicile, le sulfate de strontiane est toujours accompagné de soufre, quelquefois en cristaux assez nets.

Analyse. — L'analyse du sulfate de strontiane ne doit être faite que dans un but scientifique, par exemple, pour étudier l'influence des mélanges divers sur la forme cristalline : il faut donc séparer, par triage mécanique, tous les corps qui sont seulement disséminés d'une manière irrégulière, comme l'est le soufre dans le sulfate de Sicile. L'analyse n'en est pas moins très-compliquée, car il faut, en général, chercher à évaluer les sulfates et les carbonates de baryte, de strontiane et de chaux, l'oxyde de fer et l'argile ; souvent même il y a de l'intérêt à déterminer l'eau combinée avec le sulfate de chaux, avec.l'argile, et avec l'oxyde de fer.

L'analyse complète exige plusieurs séries d'opérations qui doivent être effectuées sur des parties différentes, et presque toujours sur des poids un peu forts, de la matière minérale.

Eau et acide carbonique. — On détermine l'acide carbonique en suivant \es procédés ordinaires : on traite par l'acide chlorhydrique un poids connu du minéral, de 2 à 8 grammes, suivant la proportion de carbonates que fait présumer la vivacité de l'effervescence produite par l'acide, et l'on recueille l'acide carbonique dans une dissolution ammoniacale de chlorure de barium ; on pèse le carbonate de baryte précipité.

Pour évaluer l'eau combinée, il faut d'abord déterminer la perte de poids éprouvée par calcination, en opérant sur 3 ou 4 grammes du sulfate proposé ; cette perte comprend l'eau et en même temps une partie de l'acide carbonique ; en sorte que, pour cal-

194 MÉTAUX ALGALIN8 TERREUX.

culor Teau par diiFérence , il est indispousable de fair» un second dosage de l'acide carbonique sur la matière calcinée, et de comparer le résultat à celui qu'a donné la première détermination. Cette comparaison fournit le moyen de calculer la proportion d'acide carbonique expulsée par la calcination, et, par suite, les éléments nécessaires au calcul de l'eau contenue dans le minéral. On n'obtient ainsi qu'une approximation quelquefois incertaine ; quand le sulfate proposé est intimement mélangé avec de l'argile, il peut y avoir décomposition partielle des sulfates par le silicate d'alumine pendant la calcination, et il n'y a pas de moyen simple d'évaluer la proportion d'acide sulfurique expulsée; il faudrait doser l'acide sulfurique dans la matière calcinée. Les opérations sont trop longues relativement à l'intérêt que peut avoir la détermination exacte de l'eau; il convient donc de négliger cette cause d'erreur, et do se borner aux opérations que nous avons indiquées.

Svdfatt de chaux. — On détermine la proportion du sulfate de chaux qui n'est pas combiné avec les sulfates de bar)^e ou de strontiane , en faisant digérer pendant plusieurs jours, dans un volume d'eau considérable, S à 6 grammes du minéral préalablement porphyrisé. Le sulfate de chaux seul se dissout; on l'évalue, soit en évaporant à sec et en pesant le résidu calciné au rouge sombre , soit en précipitant séparément l'acide sulfurique à l'état de sulfate de baryte, et la chaux à l'état d'oxalate.

Oxyde de fer et carbonates, — On attaque 3 ou 4 grammes du minéral, préalablement traité par l'eau, par l'acide azotique faible, en chauilantà 80 ou 60 degrés au plus; on prend ces précautions afin de laisser l'argile complètement inattaquée par l'acide. Dans la liqueur se trouvent l'oxyde de fer et les terres alcalines qui existent dans le minéral à l'état de carbonates. La liqueur azotique est traitée comme nous l'avons indiqué précédemment pour l'analyse du carbonate de strontiane.

Argile et sulfates. — La partie non dissoute par l'acide azotique étendu contient l'argile, les sulfates de baryte et de strontiane ; elle peut même renfermer une petite quantité de sulfate de chaux combiné avec les deux autres sulfates. On soumet cette matière à l'action d'une dissolution concentrée de carbonate de soude pur, à la température de 100 degrés ; on admet que cet agent n'attaque pas sensiblement l'argile : cela n'est pas toujours vrai ; mais il

STRONTlUiM. i^^y

est à peu près impossible de tenir compte de T action du carbonate alcalin sur le silicate d'alumine , et l'on est bien forcé de supposer que la seule action produite est la transformation des sulfates en carbonates. On lave longtemps à Teau bouillante la partie insoluble , qui contient l'argile et les carbonates de baryte, de strontiane et de chaux. L'acide sulfurique se trouve en entier dans la liqueur alcaline : on en fait la détermination avec les précautions ordinaires, en le pesant à Tétat de sulfate de baryte. On traite ensuite la partie insoluble par Tacide azotique étendu, qui laisse Targile seule indissoute. On pèse Fargile après l'avoir bien lavée et fortement calcinée. Dans la liqueur azotique, on détermine la chaux, la strontiane et la baryte, en suivant la marche précédemment indiquée.