LITHIUM ET THALLIUM

LITHIUM Li = 7.

La lithine a été découverte, en 1817, par Arfwedson, dans le pétalite (silicate d’alumine et de lithine). Berzélius lui donna le nom de lithine pour indiquer qu’on l’avait trouvé, pour la première fois, dans un minéral, tandis que les deux autres alcalis, la potasse et la soude, seuls connus à cette époque, ont d’abord été rencontrés dans le règne végétal.

On a trouvé depuis la lithine dans un certain nombre de minéraux, tels que le triphane ou spodumen qui en contient 8 p. 100, le lepidolithe ou mica de Bohême qui en contient 5,4 p. 100, l’amblygonite 11 p. 100) etc. A l’exception du lépidolithe qui forme des montagnes entières en Bohême, les minerais contenant de la lithine sont assez rares, mais cette hase n’en est pas moins très-répandue dans la nature ; on la trouve en quantités très-minimes,, il est vrai, dans la plupart des micas, des feldspaths, dans les végétaux qui croissent sur les terrains formés par ces rochers, et dans les sources qui en jaillissent. On l’a même trouvée dans plusieurs météorites. C’est l’analyse spectrale qui a permis à MM. Bunsen et Kirchhoff de montrer son extrême diffusibilité dans la nature, l’analyse serait impuissante à la reconnaître en aussi petite quantité.

897. Préparation du lithium. — La lithine est décomposée par le courant d’une pile puissante, mais ce procédé, employé par Brandes et par Davy, ne fournit que très-peu de métal; aussi n’est-il réellement bien connu que depuis 1855, où Bunsen et Mathiessenle préparèrent par l’électrolyse du chlorure de lithium fondu. Comme pour les métaux précédents, le pôle positif était formé d’une baguette de charbon de cornue, et le pôle négatif d’un fil de fer. Une pile de six éléments de Bunsen suffit,

La disposition suivante, due à M. Troost, permet de préparer facilement ce métal. Le chlorure est contenu dans un creuset de fonte de 12 centimètres de haut sur 52 millimètres de diamètre d’ouverture à sa partie supérieure (fig. 152).

Ce creuset est fermé à sa partie supérieure par un couvercle en fer, ajusté au tour, et qui est percé de deux ouvertures. L’une, qui a 5 millimètres, laisse passer une petite tige de fer ; un cylindre de fer, doublé à l’intérieur d’un tube de porcelaine, est ajusté dans l’autre ouverture beaucoup plus large (51 mill.). Le cylindre de fer et de porcelaine descend dans le creuset jusqu’au milieu de la hauteur. C’est dans l’axe du tube de porcelaine qu’on place le pôle positif. L’appareil est chauffé par un brûleur de Bunsen. Dans cette disposition, le chlorure projeté par le dégagement du chlore se dépose sur les parois du tube de porcelaine et retombe dans le creuset, le lithium s’accumule autour du fer. L’expérience marche régulièrement pendant plusieurs heures, on ajoute au fur et à mesure du chlorure de lithium par le tube de porcelaine pour remplacer celui qui est décomposé.

On a essayé vainement jusqu’ici de décomposer la lithine par le fer, ou le carbonate de lithine par le charbon, pour obtenir le métal comme on le fait pour le potassium.

Propriétés. — Le lithium a l’éclat de l’argent et il le conserve indéfiniment à l’air sec. Dans l’air humide, il se ternit peu à peu. Il est beaucoup plus dur que les métaux précédents ; c’est le plus léger de tous les corps solides connus (D= 0,59). Il fond à 180°, il ne se volatilise qu’assez difficilement au rouge. On peut le couler à l’air dans des vases de fer lorsqu’il est fondu, car il ne s’enflamme qu’au rouge. On l’étire en fils, on le lamine en lames minces comme un métal ordinaire sans qu’il s’altère sensiblement.

L’oxygène sec ne l’altère pas à la température ordinaire, mais il n’en est pas de meme du chlore, du brome et de l’iode. Il se combine à chaud avec le soufre et le phosphore. Le sulfure de lithium est soluble dans l’eau qu’il colore en jaune. Le phosphure de lithium décompose l’eau en donnant du phosphure d’hydrogène spontanément inflammable.

On doit éviter de rpettre le lithium au contact de l’argent, de l’or et çlu platine ; à une température un peu élevée, il les perce s’alliant avec

LIV. III, CIIAP. V, EXTRACTION DE LA LITHINE. 201 eux. Le fer }>ien décapé éprouve une espèce d’étamage de la part du lithium.

Il décompose l’eau à la température ordinaire sans fondre comme le sodium ; il attaque très-facilement le verre et la porcelaine à une température élevée. Les acides sulfurique et azotique l’attaquent avec violence ; le métal qui flotte à la surface de ces liquides peut alors fondre et s’enflammer.

Extraction de la lithine.

Le minéral d’où l’on retire le plus commodément la lithine est la triphylline (phosphate de protoxyde de fer, de manganèse et de lithine) qui en contient jusqu’à 8 pour 100.

On pulvérise la triphylline et on la dissout dans l’acide chlorhydrique concentré. On y ajoute ensuite un peu d’acide azotique pour peroxyder le fer, et une certaine quantité de sesquichlorure de fer. La matière est évaporée à siccité, puis reprise par l’eau bouillante qui laisse le phosphate de sesquioxyde de fer, mélangé d’un excès de sesquioxyde de fer, à l’état insoluble et ne dissout que du chlorure de manganèse et des chlorures alcalins avec une trace de fer. On fait bouillir ces chlorures avec de l’acide azotique concentré jusqu’à ce que le chlore soit entièrement chassé, on évapore à siccité; les nitrates de manganèse et de fer sont détruits, il se forme du bioxyde de manganèse et du sesquioxyde de fer insolubles, le nitrate de lithine et les autres nitrates alcalins se dissolvent facilement dans l’eau. Si l'on calcine ces nitrates avec de l’acide oxalique, on les transforme en carbonates faciles à séparer, car le carbonate de lithine est peu soluble dans l’eau chaude, tandis que les carbonates de potasse et de soude s’v dissolvent en grande quantité.

On peut aussi transformer les carbonates en chlorures, et séparer par un mélange d’alcool absolu et d’éther anhydre, lequel ne dissout que le chlorure de lithium.

898. — La triphylline est malheureusement assez rare. C’est ordinairement du lepidolithe qu’on extrait la lithine.

Le lepidolithe de Rosena contient d’après M. Régnault :

Silice 52,40

Alumine 26,80

Protoxyde de manganèse. . 1,50

Potasse 9,14

Lithine 4,85

Acide fluorliydrique. . . , 4,40

Pour en extraire la lithine, on mélange ce minéral réduit en poudre très-fine avec le double de son poids de chaux vive, et l’on calcine le mélange à une haute température. La matière frittée est réduite en poudre, et on la fait bouillir avec un lait de chaux; on obtient ainsi une dissolution de chaux, de potasse, de lithine avec un peu d’alumine; on sature par l’acide chlorhydrique, puis on évapore; on fait cristalliser du chlorure de potassium ; l’eau mère traitée par le carbonate d’ammoniaque donne un précipité d’alumine et de carbonate de chaux; la liqueur filtrée est évaporée à sec pour chasser les sels ammoniacaux ; il ne reste plus qu’un mélange de chlorure alcalin et de chlorure de lithium que l’on sépare par un mélange d’alcool et d’éther (Régnault).

M. Troost prépare économiquement de grandes quantités de lithine en chauffant à une température élevée un mélange composé comme il suit :

Lépidolithe pulvérisée 1000 grammes.

Carbonate de baryte naturel . . . . 1000 —

Sulfate de baryte naturel 500 —

Sulfate de potasse ......... 500 —

Le mélange fond facilement, et donne par refroidissement un verre transparent, surmonté d’une niasse cristallisée blanche qui est composée de sulfate de baryte, de potasse et de lithine. Cette masse n’a pas d’adhérence avec le verre, il est facile d’ailleurs de la décanter du creuset au moment où le verre commence à se solidifier. En la traitant par l’eau bouillante on ne dissout que les sulfates de potasse et de lithine, le sulfate de baryte reste. En évaporant la liqueur, on obtienl d’abord une cristallisation de sulfate de potasse, la lithine reste dans l’eau mère, que l’on traite par le chlorure de barium pour transformer les sulfates en chlorures alcalins et de lithine faciles à séparer.

Oxyde de lithine. — LiO.

890. Préparation. — On obtient l'oxyde anhydre par l’oxydation directe du métal. Le lithium est placé dans une nacelle de fer chauffée dans un tube de porcelaine traversé par un courant d’oxygène sec; le métal reste brillant jusque vers 200°, et, si l’on continue à chauffef, la combinaison s’effectue avec incandescence.

On obtient encore l’oxyde anhydre en décomposant le carbonate de lithine par le charbon dans un creuset de platine.

L’oxyde de lithium, anhydre et pur, est blanc, à cassure cristalline ;