DES SUBSTANCES MINÉRALES

Les substances que nous avons considérées dans la partie précédente entrent dans la composition des minéraux, qu’on a rangés en terres et pierres , en sels, en combustibles et en mines métalliques (i). La classification et la description de

(i) L’enjploi du chalumeau peut s’appliquer d’une manière aussi utile qu’agréable, dans l’analyse d’un grand nombre de substances minérales, Voici quelques moyens pratiques que beaucoup de minéralogistes seront charmés d’apprendre.

On choisit des tubes d’émail très-minces, ayant 4 lignes de diamètre, et l’on se procure un chalumeau ordinaire de cuivré; on pulvérise une petite quantité du métal , de la mine ou du sel à soumettre , et on la mêle avec 6 ou 8 parties de sel de phosphore , dont on fait ensuite une pâte au moyen de quelques atomes d’eau. Ceci fait , avec une pointe métallique, on pose une partie de la pâte sur l’extrémité du tube, et pn soumet légèrement cette partie touchée à la flamme d’une bougie ,

ces corps, appartiennent à la minéralogie; mais dans leur examen, et dans le dessein d’en découvrir la composition, il faut d’abord déterminer la classe à laquelle appartiennent les substances soumises à l’analyse.

Terres et pierres. — Si une substance minérale inconnue est inodore , insoluble dans l’eau , ayant une pesanteur spécifique moindre que 5 , et qui reste à peu près inaltérable sur les charbons ardens, on peut conclure qu’elle appartient à la première classe. Cette classe se subdivise en genres qui prennent le nom de la terre qui domine. Quelques minéraux se trouvent bien placés dans un genre particulier, quand ils contiennent une très-petite proportion de la terre qui les caractérise; mais en pareil cas, ils possèdent d’autres propriétés analogues.

Sels. — Quand on croit qu’un minéral contient une grande proportion de matière saline, on en met une quantité déterminée en poudre dans une bouteille avec 3o ou 4o fois son

afin d’échauffer le tube et d’éviter que l’action du chalumeau ne le fasse éclater. Après cette espèce d’épreuve, on soumet la même partie du tube au dard du chalumeau, qu’on appelle Jeu d’oxidation. Une demiminute suffit pour toute l’opération ; c’est ainsi que l’hydrochloro-nitrate de platine argentera le tube d’émail ; le nitrate d’argent lui communiquera une couleur jaune; le chromate de fer, une couleur verte; l’oxide au maximum de manganèse, une couleur amétiste; la mine de cobalt, un bleu superbe, etc., etc.

Il serait difficile de trouver un procédé plus économique et plus expéditif pour les essais de couleurs nécessaires aux peintres sur porcelaine et sur émaux.

Pour compléter les renseignemens que j’ai à donner à cet égard, je dois ajouter que le sel de phosphore , dont il est fait, mention ci-dessus, est un composé de ioo de phosphate de soude; i.6 d’hydrochlorate d’ammoniaque, et 1.16 d’acide phosphorique. Ce dernier n’est souvent que le résidu que laisse la solution des os calcinés et traités par l’acide sulfurique , et évaporés à siccité. On pulvérise ces substances , et on en fait un mélange intime , qui suffit dans tous les cas.

( Note du Traducteur. )

poids d’eau; on agite, et on élève la température de 480 à 54° centig. Ayant laissé en repos pendant quelques heures, on passe la solution dans un papier à filtre dont on connaît le. poids. Quand l’eau est passée , on fait sécher la poudre contenue dans le filtre à la température de ioo° centigr., et on pèse. Si le poids est diminué de beaucoup, on peut en conclure que le minéral contient quelques matières solubles , dont la pesanteur est déterminée par la perte qu’on a trouvée, et par conséquent il appartient alors à la classe des sels. La sous- division de cette classe de minéraux en genres , dépend de l’acide qui entre dans leur composition.

Combustibles . — Les propriétés caractéristiques des minéraux inflammables qui constituent cette troisième classe, dépendent de la réduction considérable qu’ils éprouvent quand on les place sur les charbons ardens , ou par les détonations qu’ils produisent quand on les mêle avec du nitre en poudre, et qu’on en projette le mélange dans un creuset rouge. Cette classe se divise en quatre genres, savoir : le diamant, le soufre, les bitumes, qui comprennent différentes espèces de charbons, et la graphite ou mine de plomb, composée de carbone et de fer.

Mines métalliques. — Les corps qui appartiennent à cette classe , se distinguent généralement par leur pesanteur spécifique ; tous les minéraux dont le poids excède cinq fois celui de l’eau peuvent être rangés dans cette classe. Chacun des métaux forme un genre distinct; la diversité de composition est la distinction des espèces et des variétés.

Analyse des terres.

Comme , d’après l’opinion reçue , la fertilité des terres dépend de la connaissance de la nature et des proportions des parties constituantes, l’analyse en devient un sujet de trèsgrande importance. Cette étude a été faite par M. Kirwan et sir H. Davy. C’est de l’ouvrage de ce dernier que nous al-

Ions donner une idée abrégée des méthodes employées (i).

Les instrumens nécessaires à ces analyses ne sont ni nombreux, ni d’un prix exhorbitant. Une paire de balances et une série de poids , pour peser les grains ; un tamis de fil de fer, une lampe ; quelques bouteilles de verre , des creusets de liesse, des évaporatoires de porcelaine , un mortier, des filtres de papier, un couteau d’os , et un appareil pour recueillir et mesurer les gaz.

Les réactifs chimiques , nécessaires pour séparer les parties constituantes des sels sont, de l’acide hydrochlorique (esprit de sel), de l’acide sulfurique (huile de vitriol), de l’ammoniaque liquide, une solution de carbonate d’ammoniaque, une solution d’hydrocyanate de potasse ( prussiate ) , une d’hydrochlorate d’ammoniaque (sel ammoniac) , une de carbonate neutre de potasse, une de nitrate d’ammoniaque, et de la lessive de savon (2).

(1) Je dois observer que M. Millar attribue ici à H. Davy la nié tkode qu’il donne de l’analyse des terres. Tout étudiant qui a fréquente les cours du Jardin des Plantes avec quelque fruit,- doit savoir que ce mode d’analyse appartient à M. le chevalier André Thouin , qui l’a enseigné il y a plus de trente ans. Je connaissais cette manière d’analyser, six ans avant la publication de la Chimie appliquée à l’agriculture ; et je pense même que cette méthode a été publiée dans les Annales de chimie. Il est donc à croire que ce n’est que par omission que le traducteur de l’ouvrage de H. Davy a oublié de rendre justice au philosophe le plus modeste dont nous ayons suivi les leçons.

( Note du Traducteur. )

(2) Le grand nombre de généralités qu’on rencontre dans les analyses au chalumeau des differentes mines , et qui sont indiquées dans l’ouvrage de M. Berzelius , m’a fait penser que l’on pouvait arriver à une détermination plus complète, à certains égards. Ainsi, par exemple, dans l’analyse des oxides de fer, de plomb, etc., par le sel de phosphore, où l’on obtient des perles transparentes et incolores, sans indication précise de la nature du métal, il suffira alors de dissoudre ces perles dans de l’acide nitrique très-étendu, et de traiter la dissolution

Quand il est nécessaire de déterminer la nature générale d’un sol , on en prend une partie dans différens endroits du champ, jusqu’à la profondeur de 2 ou 3 pouces ; et, si l’examen ne doit pas se faire de suite, on conserve les échantillons dans des fioles entièrement remplies et bien bouchées : il est nécessaire de prendre les échantillons pendant un teins sec ou exposés à l’atmosphère, jusqu’à ce qu’ils paraissent secs au toucher. On en reconnaît la pesanteur spécifique, en remplissant de moitié une fiole d’eau et de la terre à examiner ; la différence entre les poids du sol et celui de l’eau donne le résultat; ainsi, si la bouteille contient 4°° grains d’eau et gagne 200 grains quand elle est remplie de moitié eau et moitié terre , la pesanteur spécifique de cette dernière est 2 , ou deux fois le poids de l’eau.

Avant de procéder à l’analyse , il est bon de connaître quelques autres propriétés du sol , puisqu’ils indiquent en quelque sorte leur composition et servent de guide dans les expériences. Ainsi, les terres siliceuses sont généralement dures au toucher, et raient le verre quand on le frotte sur sa surface; les sols alumineux ou argileux produisent une odeur terreuse quand on respire de près, et adhèrent fortement à la langue ; et les sols calcaires qui sont moins adhérens que les sols argileux, sont cependant doux au toucher.

Les sols, meme après une longue exposition à l’air, retiennent beaucoup d’humidité, qu’on ne parvient à chasser que par une forte chaleur. Il faut donc que la quantité donnée de terre soit dégagée autant que possible de l’eau qu’elle contient, sans produire de changemcns dans sa composition. On

par les réactifs. La perle que l’on obtient avec quelques atomes de chrqmate de fer, et le sel de phosphore, m’a souvent paru d’un vert à confondre avec celui de la perle de cuivre ; couleur due sans doute aux proportions de la mine. Pour obtenir une analyse complète , il suffira alors de dissoudre la perle dans de l’acide nitrique faible , de précipiter le fer par le sous-carbonate de potasse , et de traiter le chroinate dp potasse restant par l’acétate de plomb. ( Note du Traducteur . )

y parvient en la chauffant au-dessus d’une lampe dans une capsule de porcelaine, à la température de 154.44 centigr. On estime ce degré de chaleur sans thermomètre , en appliquant un morceau de bois sous le fond de la capsule , et en le tenant en contact ; aussi long-tems que la couleur ne s’altère point, la chaleur n’est pas trop grande ; mais quand le bois se charbonne , il faut arrêter l’expérience. On observe la perte qui s’effectue, et si elle est comme 40 à 5, on peut considérer le sol comme très-absorbant , et composé de beaucoup d’argile. Si la perte n’est estimée que de 2 à i , alo'rs on peut augurer que la silice y domine.

Comme la gravelle et les fibres végétales qui sont mêlées dans le sol, attirent et retiennent souvent l’humidité , on ne doit pas les séparer avant que la quantité d’eau du sol 11e soit connue. Après avoir dégagé l’humidité , on soumet la portion du sol au mortier et au tamis. On marque à part les poids des fibres ou du bois , de la gravelle et des pierres. Si ces échantillons sont calcaires, ils feront effervescence avec les acides; s’ils sont siliceux, ils seront assez durs pour rayer le verre, et s’ils appartiennent à la classe alumineuse des pierres , ils refuseront de faire effervescence avec les acides , mais seront rayés par un canif.

La plupart des terrains , indépendamment de la gravelle et des pierres, contiennent du sable, qu’il est nécessaire de séparer des autres matières; on obtient ce résultat en agitant une partie du sol dans de l’eau ; le gros sable se sépare après une minute de repos et le plus fin après , tandis que la matière animale ou végétale divisée à l’infini, reste plus long-tems suspendue dans le liquide ; de sorte que , par la décantation , le sable sera entièrement séparé des autres substances, que l’on verse ensuite sur un filtre pour le peser. Les différentes quantités de sable sont également pesées ; et comme l’eau peut contenir des matières salines, on la conserve. Par ces procédés , le sol se trouve divisé en deux parties , le sable , et la matière divisée infiniment. Il est rare de devoir analyser le sable , qui est toujours siliceux ou calcaire , ou bien un nié-

lange des deux. Si le sable est de cette dernière nature , il se dissoudra dans l’acide hydrochlorique avec effervescence ; mais s’il est en partie composé de matière siliceuse, on en détermine les quantités respectives en pesant le résidu après l’action de l’acide ; on le lave et on le soumet ensuite à une forte chaleur dans un creuset. La matière infiniment divisée du terrain est souvent d’une nature très-composée. Outre la matière animale et végétale, elle contient encore les quatre terres primitives. On la soumet d’abord à l’action de l’acide hydrochlorique faible , qu’on introduit dans un evaporatoire contenant une quantité double du terrain ; après avoir agité souvent , on laisse le mélange en repos pendant une heure ou deux. L’acide enlève les carbonates de chaux et de magnésie, plus une petite quantité d’oxide de fer, mais rarement l’alumine. On passe au filtre et on lave le résidu à l’eau de pluie ; on le fait sécher à une chaleur modérée, et on le pèse : la perte dénotera la quantité de matière dissoute. On ajoute les lavages à la solution , qu’on essaie par l’hydrocÿanate de potasse (prussiate) : le précipité bleu qui se formera, indiquera la présence de l’oxide de fer ; on recueille tout le précipité , on l’expose à la chaleur , et de son poids on retranche le poids connu du fer qui existait dans l’hydrocyanate de potasse employé ; ce qui donnera le poids de l’oxide de fer de la solution. Le liquide étant dégagé du fer qu’il contenait, on ajoute du carbonate de potasse en excès. Le précipité de carbonate de chaux qu’on recueille sur le filtre, doit être séché au rouge brun. Le liquide restant étant mis en ébullition pendant un quart- d’heure, le carbonate qui s’y trouve, se précipite : s’il se trouve quelque alumine de dissoute par Facide , elle sera dans le précipité du carbonate de chaux ; on l’en sépare par une dissolution de savon dans laquelle elle se dissout. Si la partie infiniment divisée du sol produit une forte effervescence avec les acides , on peut déterminer la quantité de carbonate de chaux qui s’y trouve en observant la quantité d’acide carbonique qui s’en dégage, soit en poids, soit par mesure; car le carbonate de chaux dans tous ses états, con-.

tient près de 4 5 sur 100 d’acide carbonicpie. Dans ce procède, on employé la diminution du poids ; on pèse séparément deux parties d’acide et une de la matière, que l’on mêle lentement jusqu’à ce que l’effervescence cesse : la différence entre leur poids avant et après l’expérience indique la quantité d’acide carbonique dégagé.

Après l’action de l’acide hydrochloriquc , il convient de déterminer la quantité de matière animale et végétale trèsdivisée. On y parvient en la chauffant dans un creuset ; on remue avec une tige de fer, pour exposer les surfaces à l’air, et on la retire quand elle a perdu sa couleur noire. La diminution du poids indique la quantité détruite par le feu. Il est impossible de déterminer si la substance est toute animale ou végétale , ou un composé des deux ; mais l’odeur décéléra la matière animale, tandis qu’une flamme bleue pendant l’ignition indiquera un excès de matières végétales. Les particules de matière terreuse qui se combinent d’ordinaire avec le fer, restent après la décomposition des matières végétales et animales. Pour les séparer, on fait bouillir la masse solide pendant 2 ou 3 heures dans de l’acide sulfurique faible : 10 parties exigeant 12 parties d’acide. Toute substance qui reste après l’action de l’acide, peut être considérée comme siliceuse, dont on tient compte après le lavage ordinaire.

L’acide sulfurique dissout l’alumine et l’oxide de fer; et le carbonate d’ammoniaque, ajouté à excès, précipite l’alumine et laisse l’oxide de fer dans sa solution , dont on le sépare ensuite par l’ébullition. Il arrive rarement que la magnésie et la chaux échappent à l’action de l’acide hydrochlorique ; mais dans ce cas, on les trouvera en combinaison avec l’acide sulfurique. La méthode d’analyse pour l’acide sulfurique est assez précise , pour des expériences ordinaires ; mais quand on veut plus d’exactitude, on emploie du carbonate de potasse sec; le résidu de l’incinération étant chauffé au rouge pendant une demi-heure, avec 4 fois son poids de ce carbonate, dans un creuset d’argent, on le dissout ensuite dans l’acide hydrochlorique; la solution étant évaporée presqu’à siccité, une addi-

tion d’eau dissout l’oxide de fer et les terres , excepté la silice , à l’état d’hydrochlorates. La silice , après le lavage ordinaire , doit être chauffée au rouge , et les autres substances sont séparées de la même manière que dans les solutions sulfurique ou hydrochloriqiie.

La matière saline ou soluble , végétale ou animale , que l’on pourrait supposer exister dans le sol , se trouvera dans l’eau de lavage qu’on emploie pour la séparation du sable. Cette eau étant évaporée à siccité, à une température moindre que 100 centigr. , on peut considérer la masse solide qu’on obtient comme un extrait végétal, quand la couleur en est brune et qu’elle est en même tems inflammable. Si l’odeur en est forte et fétide quand on la chauffe, elle contient des matières animales , mucilagineuses ou gélatineuses ; mais si la masse est blanche et transparente, on peut la considérer comme matière saline. Les nitrates de potasse ou de chaux se montrent par leur détonation sur les charbons ardens. Le sulfate de magnésie par son goût amer; et le sulfate de potasse précipite l’hydrochlorate de barite, mais il n’a aucun effet sur le carbonate d’ammoniaque. Quand on présume que le sol contient du sulfate ou du phosphate de chaux, on en fait chauffer un poids connu avec un tiers de poussier de charbon, dans un creuset, qu’on tient au rouge pendant une demi-heure; on fait bouillir la masse dans une quantité d’eau pendant un quart-d’heure , et on expose la solution filtrée pendant quelques jours à l’air. S’il existait du sulfate de chaux dans le terrain , il se formera un précipité blanc dont on s’assurera du poids. On sépare ensuite le phosphate de chaux s’il en existe, en faisant digérer la masse dans de l’acide hydrochlorique en quantité plus que suffisante pour sa^ turer les terres solubles ; quand la solution est évaporée , et qu’on verse de l’eau sur la masse solide , les hydrochlorates des terres se dissolvent et le phosphate de chaux reste.

Ayant complété l’examen du sol, on range les produits dans l’ordre des expériences qui les ont obtenus ; le poids total étant comparé au poids primitif, l’analyse pourra être

considérée comme passable, si la différence des deux n’est pas trop considérable ; il est nécessaire d’observer que si l’on découvre du phosphate ou du sulfate de chaux dans le dernier procédé décrit, il faut faire une correction pour le procédé général , par la soustraction d’une somme égale à leur poids, de la quantité de carbonate de chaux obtenu de la précipitation de l’acide hydrochlorique.