IX. ALUMINIUM

L'aluminium appartient, après le silicium et le cal cium , aux substances les plus répandues sur la surface solide de la terre, et cela dans sa combinaison avec

l'oxigène à l'état d'alumine. Ce métal tire son nom de lalun (alumen), composé de sulfate d'alumine et de potasse. L'extraction du métal au moyen de l'alumine est accompagnée de grandes difficultés; mais il s'obtient très facilement en faisant chauffer ensemble du potas sium et le chlorure d'aluminium dont j'indiquerai fantôt la préparation. Au fond d'un petit creuset de porcelaine on place des morceaux de potassium pur, qu'on recouvre d'un volume égal de chlorure de magnésium en morceaux,' on échauffe insensiblement le creuset , audessus de la lampe à esprit de vin, jusqu'à ce que sa température approche du rouge. La décomposition s'opère promptement et avec déflagration ; il est par conséquent à propos d'assujettir le couvercle du creuset avec un fil. Dès que le creuset est refroidi on le projette dans de l'eau; le chlorure de potassium contenu dans la masse noire-grise, qui est ordinairement fondue, se dissout dans l'eau , et l'aluminium se sépare sous la forme d une poudre grise composée de paillettes cristallines, ainsi qu'il est aisé de le voir en la tenant contre la lumière. Sous le brunissoir il prend un éclat métallique semblable à celui de l'étain ; il ne fond pas encore à une température rouge-blanc faible. Chauffé dans l'air jusqu'au rouge, il prend feu; il brûle dans le gaz oxigène, après qu'il a été chauffé au rouge, en développant tant de chaleur, que l'alumine produite entre en fusion. L'aluminium ne décompose point l'eau à la température ordinaire ; au point d'ébullition de ce liquide , il en opère à la vérité la décomposition; mais seulement d'une manière faible. Les acides dilués le dissolvent avec dégagement de gaz hydrogène ; les alcalis jouissent de la même propriété : voilà pourquoi il faut éviter d'employer un

excès de potassium, lorsqu'on prépare l'aluminium, puisque en faisant agir l'eau sur le mélange décomposé on produirait alors de la potasse.

U alumine est le seul degré d'oxigénation de l'aluminium qu'on connaisse jusqu'à présent. Elle s'obtient en dissolvant de l'alun pur dans l'eau et en le précipitant avec du carbonate de soude, qu'on doit ajouter bouillant et en excès, pour décomposer la combinaison basique de l'acide sulfurique avec l'alumine , qui se précipite d'abord. L'alumine séparée par la filtration et lavée contient toujours encore un peu de sel potassique; c'est pourquoi on la dissout dans l'acide hydrochlorique, on la précipite par l'ammoniaque en excès, on la lave, on la fait sécher lentement et on la calcine au rouge. On l'obtient alors sous Ja forme d'une poudre blanche, légère, qui attire très rapidement l'eau de l'air, notamment plusieurs centièmes de son poids lorsque 1 air est humide, comme cela s'observe en général pour les corps pulvérulens (t. i , p. 394). Parfaitement insoluble dans l'eau , elle se dissout dans une dissolution de potasse , de soude, de baryte et de strontiane ; mais l'ammoniaque n'en dissout que fort peu. Avant d'avoir subi la calcination au rouge, l'alumine se dissout aisément dans les acides : après la calcination, elle ne s'y dissout qu'au moyen d'une longue digestion. L'alumine n'a qu'une faible affinité pour les acides ; voilà pourquoi elle n'entre pas en combinaison avec l'acide carbonique (t. 1, p. 4lâ)- La saveur des sels alumineux est douce et astringente.

Devant le chalumeau à gaz oxigène elle fond en un slobule Incolore. La nature nous l'offre en cristaux qui ne le cèdent que peu en dureté au diamant. Les cristaux purs sont incolores. Deux pierres précieuses connues ,

savoir le saphir et le corindon, sont de l'alumine pure, colorée par de légères quantités de matières étrangères; le premier est bleu et le second rouge. Leur pesanteur spécifique s'élève à 3,9.

La forme cristalline de l'alumine est la même que celle du deutoxide de fer qui contient 2 atomes de métal et 3 atomes d'oxigène. La nature nous l'offre quelquefois en combinaison avec des bases par rapport auxquelles elle joue le rôle d'acide : dans le spinelle ( Mg O + Al 3 O) en combinaison avec la magnésie, dans le gahnite en combinaison avec l'oxide de zinc ( Zn O + Al 3 0). Dans ces deux combinaisons l'oxigène de l'acide est à celui de la base comme 3 : 1 ; le même rapport a lieu , dans les sels doubles ordinaires, entre l'oxigène de l'alumine et celui de la seconde base. On est en droit de conclure de là (t. 2 , p. 24) , que dans l'alumine , 3 atomes d'oxigène sont combinés avec 2 atomes de métal. La composition de l'alumine a été déterminée par l'analyse de l'alun; elle contient 4°\7 pour cent d'oxigène.

On obtient de X hydrate d alumine sous la forme d'un dépôt gélatineux , en précipitant du muriate d'alumine avec de l'ammoniaque. Lorsque immédiatement après la précipitation on fait digérer un excès de cet hydrate dans une dissolution de potasse, sans employer une température élevée, qu'on filtre la dissolution produite par ce moyen et qu'on l'expose dans un flacon fermé hermétiquement, il se sépare après quelque temps des cristaux contre les parois du vaisseau. On obtient aussi les mêmes cristaux en laissant la dissolution attirer lentement l'acide carbonique de l'air. Blancs et transparens sur les bords, ces cristaux (2 Al 30 + 3. 2HOI contiennent 34,6i pour cent d'eau qu'ils ne perdent pas

encore à ioo°. Cette combinaison qui se trouve dans la nature est appelée gibsile par les minéralogistes. Elle est insoluble dans les acides sulfurique et muriatique à la température ordinaire ; les acides échauffés ne la dissolvent qu'avec lenteur.

i La séparation de cet hydrate d'alumine n'est pas due à un abaissement de température, mais très vraisemblablement, à ce que des cristaux se forment sur les parois des vaisseaux par attraction des surfaces , et que ces cristaux une fois déposés enlèvent encore plus d'hydrate d'alumine à la dissolution. En effet, d'après ce que j'ai dit précédemment (t. i, p. 3y5 ), il est permis d'admettre, qu'une dissolution peut être plus concentrée au milieu qu'à l'endroit où elle est en contact avec les parois des vaisseaux ou avec des cristaux ; de sorte que si I on suspendait de l'hydrate d'alumine , par exemple, au milieu d'une liqueur, celle-ci dissoudrait continuellement de l'hydrate d'alumine gélatineux pour le déposer contre les parois des vaisseaux ou pour en grossir les cristaux. La formation de cristaux volumineux par la méthode qui consiste à arroser de petits cristaux d'une dissolution saturée de la substance à cristalliser et à les y laisser séjourner pendant quelque temps, repose également sur le même principe. La manière dont l'hydrate d'alumine se comporte avec l'acide indique déjà suffisamment que les cristaux ont été formés en vertu d'une force supérieure à l'attraction réciproque des molécules de l'hydrate d'alumine gélatineux.

Il existe un hydrate d'alumine (2 Al 3 0 + 2 H O) qui contient moins d'eau que celui que nous venons d'examiner. Il est rare; les minéralogistes l'appellent diaspor.

On obtient du sulfure ou du phosphore d'aluminium

lorsqu'on échauffe de l'aluminium dans la vapeur du soufre ou dans celle du phosphore. La combinaison' s'opère avec dégagement de lumière. Le sulfure d'aluminium (Al 3 S) est une masse noire, demi métallique, que le contact de l'eau transforme rapidement en alumine et en hydrogène sulfuré. Lorsqu'on ajoute de l'hydrosulfate d'ammoniaque à la dissolution d'un sel d'alumine, il se dégage de l'hydrogène sulfuré, dè l'alumine se précipite, et l'ammoniaque se combine avec l'acide du sel.

Chlorure d'aluminium. Lorsqu'on fait passer un courant de chlore desséché par du chlorure de calcium sur un mélange intime d'alumine et de charbon contenu dans un tube de porcelaine incandescent, l'alumine est décomposée en vertu de l'affinité du charbon pour l'oxigène et de celle du chlore pour l'aluminium : du gaz oxide de carbone se dégage, et le chloruré d'aluminium se dépose en majeure partie dans l'extrémité du tube qui dépasse le fourneau , tandis qu'une autre partie de ce chlorure passe dans le récipient adapté au tube. Le mélange intime de charbon et d'alumine employé dans cette expérience, se prépare, en prenant de l'alumine précipitée par un excès de carbonate de potasse, la gâchant avec du sucre, du charbon et de l'huile, de manière à la réduire en bouillie, et faisant chauffer celle-ci au rouge dans un creuset particulier. Le chlorure d'alu minium se détache aisément des parois du tube; il forme une masse cristalline et translucide qui se volatilise à une température à peu près voisine de celle de l'eau bouillante; ses points d'ébullition et de fusion sont très rapprochés l'un de l'autre. Il se réduit promptement en liquide à l'air; projeté dans l'eau , il s'y dissout en développant beaucoup de chaleur.

En faisant dissoudre de l'alumine dans l'acide hydrochlorique et en abandonnant la dissolution à l'évaporation spontanée, on obtient des cristaux ( 2 Al 6 Cl + 12. 2 H 0) qui contiennent de l'eau combinée chimiquement et qui se réduisent promptement en liquide à l'air chargé d'humidité. Lorsqu'on échauffe le résidu de l'évaporation d'une dissolution d'hydrochlorate d'alumine ou bien les cristaux de ce sel , il se volatilise de l'acide hydrochlorique et de l'eau, et il reste de l'alumine. Cette décomposition prouve que l'affinité de l'alumine pour l'oxigène, et celle du chlore pour l'hydrogène l'emportent sur l'affinité réciproque entre le chlore et l'aluminium d'une part, et entre l'hydrogène et l'oxigène d'autre part. L'hydrochlorate d'alumine est un des corps rares , dans lesquels il est permis d'admettre l'existence de la combinaison d'un oxide métallique avec l'acide hydrochlorique.

On trouve dans la nature plusieurs combinaisons de fluorure d aluminium. Celle de ces combinaisons qu'on connaît le mieux comme pierre précieuse, est la topaze , qui consiste en silicate d'alumine, en fluorure d aluminium et en alumine (3. 2 Al 30 Si 30 + 2 Al 6 F -f 2 Al 3 O).

Le silicate d'alumine et les sels doubles que ce silicate forme avec le silicate de potasse fie feldspath , le mica et le leucitej , avec le silicate de soude (ValbiteJ, avec le silicate de chaux , etc. Ces combinaisons appartenant aux principes constituais essentiels de la surface terrestre, ont joué un rôle important dans les changemens que celle-ci a subis. Comme c'est précisément sous ce rapport qu'on doit les étudier d'une manière spéciale, j'en traiterai dans une division à part. Cependant je dois déjà

idès à présent rapporter l'histoire de l'argile , qui sert .dans la fabrication de l'alun, de la porcelaine, etc.

V argile est une combinaison définie d'acide siliciique et d'alumine; cependant il e'st difficile de détermimer le rapport dans lequel ses substances sont combinées (ensemble, comme il est aisé de s'en convaincre par l'anallyse et par la manière dont l'argile s'est formée. Il est i très vraisemblable que l'argile est un sousbisilicate d'aluîmine (2 Al 3 O + 1 y2. Si 3 0), et qu'elle contient par (Conséquent 5y,42 pour cent d'acide silicique et 42,58 1 d'alumine. Cette combinaison renferme toujours du sillicate de potasse et très fréquemment encore de l'acide : silicique libre. Elle n'est décomposée complètement ni jpar les acides, pas même par l'acide sulfurique, ni par lies alcalis dissous. Je m'étendrai beaucoup sur la manière (dont elle se comporte avec l'acide sulfurique, en traitant de l'exploitation de l'alun. Presque toute l'argile (qui existe s'est formée parla décomposition du feldspath, (cependant on en trouve aussi qui résulte de la décom- | position de l'albite, du labrador , du pyroxène et d'autres 1 minéraux ; mais la quantité de cette dernière espèce d'ar- .gile est si insignifiante, qu'il ne peut être ici question de lia décomposition des minéraux qui l'ont produite. Le I feldspath est du silicate neutre d'alumine et de potasse (K O Si 3 0 + 1 Al 3 O 3 Si 9 0) ; il est décomposé d'une i manière très lente par l'eau qui contient de l'acide carbonique; il l'est encore, mais plus rapidement à ce qu'il j paraît , par les pyrites de fer (Fe + 2 S) transformés aux ( dépens de l'air en sulfate de protoxide de fer (Fe O S 3 O) et en acide sulfurique libre (S 3 O) *.

* C'est 1res souvent par 6uilc de cette oxidation qu'il y a parfois

lii-i MÉTAUX.

Dans beaucoup d'endroits on trouve de l'argile qui revêt encore la forme du feldspath. Lorsqu'on délaie la niasse décomposée dans leau, les particules de l'argile qui y restent en suspension par ce moyen, réfléchissent la lumière solaire, à la manière des substances cristallisées en paillettes, ce qui permet de considérer l'argile comme un corps cristallisé. Un caractère général de l'argile est qu elle devient plastique lorsqu'on la gâche avec une petite quantité d'eau. Le feldspath qui se décompose perd la moitié de l'acide silicique et au delà des trois quarts de son contenu en potasse. La potasse est emportée par un acide, et l'acide silicique se dissout dans l'eau. Quelquefois cette dissolution a même encore déposé des cristaux d'acide silicique contre ceux du feldspath, comme cela s'observe fréquemment, par exemple, dans le trachyte du Siebengebirg près de Bonn ; d'autres fois, par exemple, lors de la formation des anciens terrains de la surface terrestre, l'acide silicique a été entraîné plus loin, pour produire les formations silicieuses des montagnes de transition, telles que le schiste siliceux, les grains cristallins du grès bigarré et d autres roches.

L'argile se trouve par conséquent d'abord sur le terrain primitif, là, où le feldspath a été décomposé. Le feldspath qui a éprouvé une décomposition pareille se i-encontre soit dans les formations anciennes, qui étaient autrefois à l'état de fusion ignée, soit dans les forma -

des partiel décomposées au milieu d'wn feldspath sans d'autre allération. Souvent le deuloxide de fer est reste dans les endroits où cette décomposition a eu lieu, comme cela se voit , par exemple , à Toèpiilz et à Carlibod.

tions montagnistiques composées de débris de format tions plus anciennes. C'est ainsi que le grès de l'Heiligentberg près d'Heidelberg contient beaucoup de morceaux ide feldspath sans altération; dans les endroits où ces i morceaux de feldspath ont pu se décomposer, il s'est [produit de l'argile qui apparaît sous la forme de petits [points blancs dans le grès. Le porphyre qui a produit les grandes formations argileuses près de Morl, non loin (de Halle, est formé de cristaux de quartz et de feldsspath enveloppés d'un mélange intime d'acide silicique tet de feldspath; lorsque ce porphyre vient à se décomposer, le feldspath donne l'argile ordinaire, tandis que lie mélange forme une argile, qui contient 87 3/4 pour ccent d'acide silicique et qu'on doit regarder comme un rmélange d'argile ordinaire et d'acide silicique dans un tétat de division tel , qu'on ne peut le séparer de l'argile [par la lévigation.

L'argile étant facile à suspendre dans l'eau , il résulte rnécessairement de cette propriété , que , dans les différrens changemens survenus à la surface terrestre , elle a cdû être transportée par l'eau d'un endroit à l'autre, et ^qu'elle doit se rencontrer plus ou moins abondamment ddans toutes les masses montagnistiques de la superficie de la terre, formées par la voie humide : on la trouve ildès lors dans les couches du terrain secondaire, et elle [peut contenir des substances étrangères très différentes, ssuivant les matières qui se sont déposées de l'eau. Quand eelle est pure on l'appelle argile grasse ou limon; mêlée lavec de l'acide silicique, principalement avec du sable, ^elle est moins ductile; on la nomme alors maigre; lorsqqu'elle est mélangée de carbonate de chaux, ce qu'on reconnaît de suite à l'effervescence qu'elle fait avec les

acides, elle porte le nom de marne. Elle forme toujours t| un partie constituante du sol fertile, de sorte que je dois y revenir non seulement à propos des changemens de la surface terrestre, mais encore en traitant de la chimie végétale.

Sulfate d'alumine. Cette combinaison s'obtient en dissolvant l'alumine dans l'acide sulfurique. Insoluble dans l'alcool j soluble dans 2 parties d'eau, elle se cristallise en paillettes de la dissolution chaude. Ces paillettes contiennent 6 proportions d'eau de cristallisation (2 Al 3 O 3S9O+18. 2HO), qu'elles perdent par la caléfaction. Le sel qui a éprouvé l'action de la chaleur ne se dissout qu'après un certain laps de temps dans l'eau; échauffé au rouge, il se décompose complètement: le résidu est de l'alumine pure.

On obtient du soustrisulfate d alumine (2 Al 3 O S 3 O + 3. 2 H O), en précipitant du sulfate d'alumine avec de l'ammoniaque. Ce sel, appelé aluminite par les minéralogistes, se trouve dans la nature, par exemple, à Halle.

Alun. Le sulfate d'alumine forme des sels doubles avec les sulfates de potasse, de soude et d'ammoniaque. On a donné le nom d'alun à ces combinaisons. Pour se procurer le sel double d'ammoniaque ou de soude , il faut ajouter du sulfate d'ammoniaque ou de soude à du sulfate d'alumine pur. Le sel double ammoniacal (2 N 6HS 3 0 + 2 Al 3 0 3 S 9O + 25. 2 H O) s'obtient facilement sous la forme d'octaèdres volumineux , transparens et inaltérables à l'air , en abandonnant une dissolution chaude au refroidissement. Il se forme un mélange de cet alun avec celui de potasse, lorsquon traite la dissolution des minerais d alun par du carbonate d am-

inoniaque. On obtient le sel double de soude (Na O S 3 O + 2 Al 3 O 3 S 9 O + 26. 2 H O) , qui est très solu- Ible dans l'eau et presque insoluble dans l'alcool, en verssant sa dissolution, au moyen d'un long entonnoir, sur I le fond d'un vase où il y a de l'alcool, de manière que <. celui-ci forme une couche à la surface du liquide: à r mesure que l'alcool attire insensiblement l'eau de la dissolution, l'alun de soude se sépare sous la forme de 1 beaux octaèdres, qui s'effleurissent à l'air.

L'alun de potasse (KOS30+2A1 30 3S 9O4- : 24. 2 H O) se rencontre dans le commerce ; c'est surtout <en teinture qu'on en consomme de grandes quantités. îSoluble dans 18,4 parties d'eau froide et dans 0,^5 paritie d'eau chaude, il se prend en octaèdres volumineux tet transparens avec les faces du cube, lorsqu'on abandonne sa dissolution chaude et concentrée au refroidissement. Il a une saveur douceâtre et astringente. Soumis cà l'action de la chaleur, il perd son eau de cristallisation, '. se tuméGe et se réduit en une masse très poreuse ; si la 1 température s'élève jusqu'au rouge, il se décompose : de 1 l'acide sulfureux et de l'oxigène se dégagent, et du i sulfate de potasse et de l'alumine restent. Il contient 10,82 pour cent d'alumine. En faisant chauffer ensemble 3 parties d'alun privé d'eau et 1 partie de noir de fumée,' on obtient un mélange de sulfure de potassium, de charbon et d'alumine , qui , en raison de la grande division du sulfure de potassium , prend spontanément feu dans l'air humide (t. 1 , p. 228).

Lorsque après avoir précipité une dissolution d'alun au moyen du carbonate de potasse, on continue l'addition de ce réactif, il arrive un moment où le précipité s'évanouit tout entier, parce qu'il se forme un soussul-

fate d'alumine soluble dans l'eau. Quand de l'alun se cristallise dune pareille dissolution, les faces du cube s'achèvent de préférence et quelquefois celles de l'octaèdre disparaissent complètement.

On peut préparer de l'alun en décomposant de l'argile avec de l'acide sulfurique,- cette décomposition s'opère de la manière la plus complète, en faisant chauffer de l'argile pure, la réduisant en poudre sous des meules et la mêlant avec o,45 d'acide sulfurique de i,45 de densité. On échauffe le mélange dans un fourneau à réverbère jusqu'à ce que la masse devienne très épaisse; on la laisse reposer au moins pendant un mois, et on la traite par l'eau de la manière que je rapporterai incessamment à propos du minerai d'alun. Il ne faut plus qu'ajouter du sulfate de potasse ou d'ammoniaque à la dissolution pour obtenir des cristaux d'alun.

Cette méthode n'a pas été trouvée avantageuse ; mais elle prouve que l'argile est très facile à décomposer par l'acide sulfurique, puisque cet acide la décompose presque complètement. Lorsqu'on évapore la dissolution sans y ajouter de la potasse ou de l'ammoniaque, on obtient une liqueur concentrée, qui ne laisse déposer des cristaux de sulfate d'alumine neutre qu'après avoir fourni de l'alun de potasse, ce qui démontre l'existence de cet alcali dans l'argile.

Presque tout l'alun qui se rencontre dans le commerce, en Prusse et dans beaucoup d'autres pays, est extrait du minerai d'alun. Ce minerai est un mélange intime d'argile maigre, de houille ligneuse et de bisulfure de fer (Fe 2 S). Le dépôt de ce minerai d'alun se fit à l'époque de la formation de la surface terrestre, après que la craie se fut précipitée; il appartient à la première di-

i vision des terrains tertiaires, qui se compose en effet de - sable ou de grès, de houille ligneuse , d'argile plastique , et de minerai d'alun. Suivant les diverses circonstances i qui ont eu lieu lors de la déposition de ces substances, I les coucbes produites présentent des caractères différens. Tantôt ces dépositions se sont opérées dans de grands • et vastes lacs, par exemple, dans celui qui couvrait aui trefois la grande plaine où sont situées Leipzig, Lutzen , ! Halle, etc., ainsi que dans celui qui existait jadis sur la plaine comprise entre Freienwalde,Gleissen,Muskau,etc.; tantôt ces dépositions se sont faites dans des lacs plus petits et quelquefois très petits , par exemple, dans la vallée d'Eger, au milieu de Westerwald. Dans ce dernier cas on peut apercevoir aisément le contour des lacs, puisque les fonds qu'ils occupaient sont encore i circonscrits par les mêmes montagnes dont on retrouve les débris dans les strates qui font l'objet de notre attention.

Dans quelques uns de ces strates, principalement dans les grands, on ne trouve qu'une couche de houille ligneuse sur le sable ou le grès , qui forme le premier membre de cette division; dans d'autres strates, par i exemple, dans ceux du voisinage de Bonn , on rencontre de la houille ligneuse recouverte d'argile ou de minerai d'alun , et dans d'autres strates encore il y a une couche de houille ligneuse interrompue par des insertions d'argile. Il y a des endroits où ces insertions argileuses consistent en minerai d'alun; c'est ce qu'on observe à Freienwalde et à Gleissen , par exemple. Des rapports plus compliqués et plus intéressans se rencontrent dans les petits strates, sur la formation desquels les montagnes adjacentes ont exercé une influence particulière par

leurs principes constituais, comme aussi par la direction que leur forme a fait prendre aux eaux qui affluaient vers les lacs; près d'Altsattel , non loin de Garlsbad, la même série se répète trois fois.

Surface du sol. Terreau.

Argile lieue.

Glaise et mine de fer argileuse.

Minerai d'alun et charbon.

Argile.

Glaise et mine de fer argileuse.

Minerai d'alun et charbon.

Argile et pyrite de fer. Glaise et mine de fer argileuse.

Minerai d'alun.

Charbon.

Minerai d'alun.

Charbon.

Argile blanche , riche en quartz.

Grès à grain grossier.

Ces couches, qui accompagnent la houille ligneuse, se trouvent dans des vallées entourées de toutes parts de grandes montagnes de granit; on appelle granit un mélange de quartz, de feldspath et de mica. La destruction partielle de ces montagnes par l'eau a donné lieu à la formation des couches dont il s'agit. Le grès à grain grossier est souvent remplacé par du sable; il consiste quelquefois en quartz et en feldspath réunis par de la silice. L'argile résulte de la décomposition du feldspath. Le sable et les paillettes de mica , qui sont mêlés avec l'argile et le minerai d'alun proviennent du quartz, du mica et du granit. Les charbons sont des restes de végétaux. Dans beaucoup d'endroits les couches de houille ligneuse consistent en troncs d'arbres amoncelés. La

mine de fer argileuse et la pyrite ainsi que le sulfure de fer du minerai d'alun proviennent de la pyrite des montagnes d'alentour. Dans différentes places le granit des montagnes qui circonscrivent les vallées contient de la pyrite martiale qui y est disséminée et qui, lorsqu'on la met à découvert en cassant la roche , s'oxide déjà au bout de quelques jours et donne du vitriol de fer. Quand la pyrite de fer existe en masses cristallines, l'oxidation se fait beaucoup plus lentement, mais d'une manière non moins complète : c'est ce que prouve la mine de fer brune (hydrate de deutoxide de fer naturel), qui résulte de la décomposition de la pyrite martiale , dont elle a conservé la forme.

Une dissolution de vitriol de fer est décomposée par les substances végétales et animales : celles-ci se combinent avec l'oxigène du sel, tandis qu'il se dépose de la pyrite martiale (Fe 2 S); c'est ainsi qu'on peut expliquer, par exemple, la transformation en pyrite martiale d'une souris qui était tombée dans une dissolution pareille.

On trouve fréquemment dans la houille ligneuse des troncs d'arbres tout entiers convertis tantôt en pyrite martiale et en pyrite magnétique, tantôt en carbonate de protoxide de fer, et dans un cas pareil la décomposition doit être considérée comme complète. Car si le vitriol de fer n'est exposé qu'à l'action du carbone, il se forme du carbonate de protoxide de fer Fe O C 2 O (principe constituant essentiel de la mine de fer argileuse) , de la pyrite martiale Fe 2 S et de l'acide carbonique libreG 2O (2.FeOS 30 + 2 7a C = FeOG20 + Fe 2 S + 2 ya. C 2O); si de l'hydrogène concourt aussi à cette décomposition , il se produit de la pyrite magnétique Fe S et de l'eau. Cette pyrite magnétique a ni. 1 1

une facilité particulière pour se combiner avec l'oxigène de l'air, puisqu'en vertu de l'interposition des particules de pyrite martiale , elle est dans un état de très grande division. On conçoit facilement d'après cela les phénomènes qui s'opéreraient, si une eau chargée de vitriol de fer, comme l'est quelquefois, par exemple, celle de nos mines, venait à s'écouler dans un lac où la houille ligneuse s'est formée.

Le charbon qui se trouve dans le minerai d'alun , contient un excès insignifiant d'hydrogène , attendu qu'à la distillation, il ne donne point ou seulement très peu d'huile et de résine pyrogénées. Traité à lebullition avec des acides dilués, le minerai d'alun ne développe point d'hydrogène sulfuré. Donc il ne contient point de pyrite magnétique , mais bien de la pyrite martiale; comme cependant il est impossible d'y découvrir ce corps à l'aide de moyens mécaniques, par exemple, la lévigation , la pyrite martiale y est dans un très grand état de division, pareil à celui dans lequel on l'obtient en précipitant une dissolution de vitriol de fer avec du "bisulfure de potassium. Il est impossible d'en extraire du soufre élémentaire par le sulfure de carbone, et il n'existe aucun moyen d'en séparer ou d'y découvrir une combinaison de soufre et de carbone dont on y admettait autrefois l'existence par hypothèse.

Récemment extrait de la terre, on ne peut le dépouiller d'aucune trace de vitriol de fer ou de sulfate d'alumine au moyen de l'eau bouillante; après un petit nombre d'heures , on remarque déjà une formation de vitriol de fer. Un mélange d'alumine et de sulfure de fer, obtenu en dissolvant ensemble de l'alun et du vitriol de fer et en ajoutant la liqueur à une dissolution de bisulfure

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de potassium , donne de la même manière du vitriol de fer, aussitôt qu'il arrive en contact avec l'air.

Le sulfure de fer très divisé du minerai d'alun qu'on expose à l'air, se combine par conséquent à la manière d'un pyrophore * avec l'oxigène, pour produire du vitriol de fer et de l'acide sulfurique libre. Celui-ci décompose l'argile très divisée et se combine avec l'alumine et la petite quantité de potasse qui y sont contenues. Le vitriol de fer se transforme partiellement en sulfate de deutoxide de fer, lequel agit peut-être aussi sur l'argile en produisant du deutoxide de fer insoluble et en abandonnant de l'acide sulfurique qui décompose une partie d'argile. Je peux maintenant rapporter l'ensemble de la fabrication de l'alun à Freienwalde.

Le minerai d'alun extrait de la mine est jeté en tas d'environ 200 pieds de long, 4o pieds de large et 6 à 7 pieds de haut ; on forme ces tas sur un plancher d'ar-

* Amoncelé en grande quantité , ce minerai prend quelquefois I feu spontanément; le même phénomène a eu quelquefois lieu dans I la nature , lorsqu'une partie de la couche a été mise à découvert par I hasard ou par quelque travail. Dans les environs de Carlsbad et de Tœplilz on rencontre quelquefois des masses d'argile cuite (des terres 1 embrasées jadis , Erdbraende, embrasemens souterrains) d'une puissance (épaisseur) qui atteint 100 pieds. On a éprouvé de la difficulté I pour expliquer la manière dont une pareille masse a pu être calcinée 1 d'outre en outre ; mais en considérant la répétition des couches, que j'ai décrite (p. 160, t. 5) , on conçoit très bien que plusieurs cou- > ches superposées de houille ligneuse et de minerai d'alun se sont 1 consumées et que chacune n'a échauffé que l'argile la plus rapprochée d'elle. C'est pourquoi on trouve souvent qu'une argile cuite assez fortement pour ne plus s'attacher à la langue alterne avec une couche de la même matière calcinée à un taux inférieur et happant i à la langue.

gile, qui ne laisse pas passer l'eau et qui est recouvert d'un toit soutenu des deux côtés les plus larges par des piliers d'une hauteur de 10 pieds; le toit couvert de bardeaux a 4° pieds de haut au milieu. L'air qui afflue librement de tous les côtés et qui s'échappe sans difficulté par le toit en bardeaux, cède de l'oxigène au minerai d'alun. Il se passe au moins une année avant que la décomposition n'ait atteint le point le plus avantageux, qu'on détermine en épuisant une petite quantité du minerai par l'eau et en examinant la dissolution. Pendant que l'oxigène est absorbé, le minerai s'échauffe et sa température s'élève quelquefois jusqu'à l'ignition. On diminue la température en remuant le tas avec la pelle, ou bien en le recouvrant de minerai récent. Lorsque l'oxidation s'opère trop lentement, on peut l'activer par des canaux pratiqués au-dessous du tas.

La manière dont se fait l'oxidation dépend en partie de la nature du minerai , en partie de circonstances accessoires ; par exemple, si le minerai exploité dans la saison humide est entassé de manière que les différens morceaux s'accollent fortement les uns aux autres, l'oxidation ne fera que de lents progrès, puisque l'oxigène ne pourra pénétrer dans la masse. Parmi ces circonstances , on peut facilement deviner et éviter ou amener celles qui sont nuisibles ou avantageuses pour l'opération, en ayant seulement égard à ce que la marche du grillage dépend du degré de ténuité du minerai. Quand le srrillaffe est achevé, les tas se sont affaissés d'environ le quart de leur hauteur : on transporte alors le minerai, avec des charrettes , dans les caisses de lessivage. Cellesci sont disposées en cinq rangées les unes à côté des autres; la première rangée s'élève de la hauteur d'une

caisse au-dessus de la seconde, qui excède la troisième de la même quantité. Les caisses ont 20 2/3 pieds de long, i5 Va pieds de large et 4 pieds de haut; placées sur un plancher d'argile bien battue , il convient de les doubler à l'intérieur de plomb dont les joints ne puissent livrer passage à l'eau , parce que la dissolution attaque le bois trop fortement. Les caisses ont un double fond; le fond inférieur est couvert de paille et l'autre fond est formé de planches placées sur la paille et les unes à côté des autres. On charge chaque caisse de minerai jusqu'aux trois quarts de sa capacité, et on la remplit ensuite entièrement avec de l'eau ; le lessivage se fait exactement d'après la théorie qui a été décrite (t. 1 , p. 38o). Lorsqu'on retire une bonde qui est adaptée à la partie inférieure de la première caisse , là où se trouve la paille, la dissolution s'écoule par une rigole dans la seconde caisse, d'où on la conduit de la même manière dans une troisième caisse, quand elle s'est chargée des matières solubles contenues dans la seconde , et on continue de la diriger de caisse en caisse sur du minerai grillé neuf, mais non rougi préalablement, jusqu'à ce qu'elle ait atteint une pesanteur spécifique de 1,16. On verse trois fois de l'eau fraîche sur le même minerai, et on conduit les eaux de lavage sur d'autre minerai qui ne s'était pas embrasé, tant que leur pesanteur spécifique n'est pas encore de 1,16. Le minerai lessivé est de nouveau jeté en tas, qu'on grille et qu'on lessive plus tard une seconde fois.

On fait passer la dissolution par des rigoles de plomb dans de grands réservoirs doublés intérieurement du même métal, et de ceux-ci dans les poêles, qui ont i5 pieds de long, sur 9 de large et 2 de haut. On les

échauffe au moyen d'un feu qui circule autour d'elles (t. 3 , p. 76), après les avoir remplies de dissolution jusqu'à une hauteur de 20 pouces. A côté de cette poêle, il y en a une autre échauffée par le calorique qui ne peut pas être utilisé sous la première et destinée à fournir de la nouvelle dissolution à la poêle principale , à mesure que le liquide s'évapore dans celle-ci par l'ébullition. Le liquide doit constamment bouillir dans la poêle principale, jusqu'à ce que sa pesanteur spécifique soit de i,38. 11 atteint cette pesanteur spécifique dans un intervalle de 4 à 7 jours. On traite alors la dissolution chaude par des combinaisons de potassium contenant, soit du sulfate de potasse, soit du chlorure de potassium. A la première classe de combinaisons potassiques appartiennent les résidus de la préparation de l'acide nitrique (t. 2 , p., 36), et de l'acide sulfurique (t. 2, p. 67), et la seconde classe comprend le résidu du traitement des eaux-mères des sources salées (t. 3, p. 57) et le flux des savonniers ( Seifensiederfluss ) , qu'on obtient comme produit secondaire en décomposant un savon de potasse par du chlorure de sodium : il se forme par ce moyen un savon de soude et une dissolution de chlorure de potassium dans l'eau , qu'on évapore jusqu à siccité. L'emploi du chlorure de potassium est d'autant plus à recommander que ce corps transforme les sulfates de protoxide et de deutoxide de fer contenus dans la dissolution, d'une part en protochlorure et en deutochlorure de fer, qui sont très solubles dans l'eau , et d'autre part en sulfate de potasse.

En retirant une broche située à la partie inférieure de la caisse, on fait écouler la dissolution chaude par une rigole de plomb dans la caisse de sédiment; les boudfi

s'y déposent. La dissolution claire dont la température est encore de 4°° eC <ïui j pour cette raison, n'a déposé que peu d'alun, est conduite dans la caisse à farine d'alun : en remuant sans interruption la liqueur, l'alun s'y prend en petits cristaux semblables à de la farine ; on jette cette poudre sur des planches un peu inclinées et le liquide qui en dégoutte est ramené dans la caisse à farine. On jette l'eau-mère dès qu'il n'y a plus d'avantage à l'évaporer pour en retirer de l'alun ou tout autre produit secondaire tel que le vitriol de fer. La farine d'alun est alors lavée à courte eau sur un plan incliné. On la dissout ensuite dans de l'eau bouillante et on laisse refroidir lentement et cristalliser la dissolution dans de grands tonneaux. La cristallisation est achevée quand il ne se dépose plus de cristaux sur un bâton enfoncé dans la liqueur. On décante alors l'eau-mère et on abat les cercles en fer des tonneaux , ainsi que les douves , ce qui donne de grandes masses d'alun de la forme des tonneaux. L'alun est ensuite brisé en morceaux, lavé , séché et emballé pour le commerce. L'alun qui se dépose au fond des tonneaux est mêlé d'impuretés; c'est pourquoi on le redissout avec la farine d'alun et on traite le mélange comme il vient d'être dit pour la dissolution de la farine d'alun seule. La dissolution obtenue en épuisant par l'eau les boues façonnées en briques et calcinées dans un four, l'eau de lavage et l'eau-mère des cristaux qui contient encore des sels de potasse , sont reportées dans la poêle d'évaporation.

La préparation de l'alun au moyen du schiste alumineux ressemble beaucoup à celle dont je viens de donner la description. Composé d'une manière semblable au minerai d'alun, le schiste alumineux se rencontre en

couches dans les montagnes de transition ; comme il est beaucoup plus dense et plus solide que le minerai d'alun, il doit être grillé : à cet effet, on le verse sur un lit de bois auquel on met le feu.

On trouve dans quelques endroits, par exemple en Silésie, une espèce de houille qui contient de l'argile et de la pyrite martiale et dont la combustion produit une cendre, d'où on peut extraire de l'alun; plusieurs espèces de houille ligneuse sont dans le même cas.

On obtient de l'alun en faisant chauffer la pierre d'alun jusqu'à ce qu'il commence à se développer de l'acide sulfureux et en traitant le résidu de cette calcination par l'eau. La pierre d'alun est une combinaison de soussulfate d'alumine (2 Al 3 O + S 3 O) et de sulfate de potasse. La caléfaction élimine les deux tiers de l'alumine, de sorte qu'il se forme du sulfate d'alumine neutre. La pierre d'alun se trouve àTolfa, dans les Etats de l'Eglise; il paraît qu'elle se produit encore continuellement par l'action de l'acide sulfureux et de l'air sur le trachyte de la Solfatare près de Naples. Le trachyte est une roche presque entièrement composée de feldspath. Dans le lieu que je viens de citer il s'effleurit également de l'alun à la surface du trachyte.

Le sulfate du deutoxide de fer forme avec le sulfate de potasse un sel double dont la composition est analogue à celle de l'alun. Ces deux sels doubles étant des substances isomorphes, se cristallisent ensemble. Cependant le composé de deutoxide de fer est beaucoup plus soluble que l'alun; de sorte qu'on peut obtenir de l'alun pur en dissolvant l'alun impur dans de l'eau chaude et en faisant cristalliser la dissolution.

JJoxalate d'alumine et de potasse s'obtient sous la

forme de beaux cristaux, en faisant bouillir une dissolution de bioxalate de potasse avec un excès d'alumine, et en laissant refroidir la liqueur. Le deutoxide de fer et l'oxide de chrome fournissent des sels semblables , dans lesquels l'oxigène de l'une des bases est à celui de l'autre comme i : i.

On se procure l acétate d'alumine en précipitant le sulfate d'alumine au moyen de l'acétate d'oxidede plomb. Si cette combinaison contient du sulfate de potasse, elle se trouble par la caléfaction , puisqu'il se forme alors du sulfate acide de potasse et de l'acétate de potasse, et que par conséquent une portion d'alumine perd de l'acide acétique. En teinture, on prépare du sousacétate d'alumine en mêlant de l'alun avec une quantité de carbonate de chaux suffisante pour qu'il commence à se séparer de l'alumine et en précipitant la dissolution avec de l'acétate d'oxide de plomb. Pendant la réaction du carbonate de chaux sur l'alun , il se produit du sulfate de chaux et il se dégage de l'acide carbonique. Lorsqu'on ajoute la dissolution aqueuse du sousacétate d'alumine à celle de différentes matières colorantes, il se forme un précipité insoluble dans l'eau ; c'est ainsi qu'il se précipite une combinaison jaune insoluble au moyen d'un extrait de l'écorce de quercitron. Si on laisse une étoffe s'imbiber de la dissolution saline, qu'on la fasse sécher et qu'or la trempe ensuite dans l'extrait, ce précipité s'opérera dans les pores de l'étoffe et celle-ci se teindra en jaune. Cette dissolution, ainsi que plusieurs autres qui servent à produire des précipités colorés dans des étoffes, sont désignées en teinture sous le nom de mordans : j'y reviendrai à propos des matières colorantes.

Le tartrate d alumine sert de mordant, comme l'acé-

tate de la même base. On en prépare une dissolution, dans la teinture, en faisant dissoudre dans l'eau une partie de tartre et quatre parties d'alun. L'acide sulfurique à l'alumine se combine avec la potasse du tartre, dont l'acide tartrique se porte sur l'alumine. Le tartrate d'alumine n'est précipité ni par les alcalis caustiques ni par les carbonates alcalins. Ce sel se trouve tout formé dans le lycopodium complanatum.