L I V. III, CHAP. VI, CHLORURE DE CALCIUM

même à mesure que la température s’élève. Ou trouve, eu effet, que 1 litre d’eau dissout :

A 15°, 5 ls,30 de chaux.

A 50°, 0 ls,05 —

On prépare cette dissolution, dans les laboratoires, en mettant de l’hydrate de chaux dans un grand flacon qui contient de l’eau pure. On le ferme et, après avoir agité, on laisse l’excès de chaux se déposerait fond du flacon ; il ne reste plus qu’à décanter. On la conserve dans des flacons bien bouchés, car on sait qu’elle absorbe facilement l’acide carbonique de l’air, avec lequel elle forme des croûtes cristallines de carbonate de chaux.

On peut, en évaporant cette eau de chaux à l’abri de l’acide carbonique, obtenir des cristaux isolés de chaux hydratée, CaO,HO. Ce sont des prismes hexagonaux réguliers, terminés par des bases planes. La chaleur décompose cet hydrate et le ramène à l’état de chaux vive.

958. Usages. — La chaux est utilisée, dans les laboratoires, pour préparer la potasse, la .soude, et pour extraire l’ammoniaque des sels ammoniacaux. Les tanneurs l’emploient pour gonfler les peaux ; elle sert dans la défécation des jus sucrés, dans la fabrication du.sücxüj mais son usage le plus important consiste dans la fabri reviendrons sur ce sujet.

Chlorure de calcium

959. On produit le chlorure de calcium, dalles laborEFtrôSS parant l’acide carbonique au moyen de l’acide cMarlyyÜi{iifip40Au bre. En évaporant la dissolution de ce sel, on obtienf^^risfhes hexagonaux contenant 6 équivalents d’eau :

CaCl + GHO,

que l’on emploie pour produire des mélanges réfrigérants. Ils se dis solvent dans le 1/15 de leur poids d’eau à la température de 15°. Ces cristaux se déshydratent par la chaleur et se transforment d’abord en une masse poreuse très-déliquescente ; c’est ordinairement à cet état que les chimistes emploient le chlorure de calcium pour dessécher les gaz. Le chlorure anhydre fond au rouge; on peut alors le couler, comme la potasse, en plaques minces que l’on réduit en morceaux, utilisés également pour absorber l’humidité. L’alcool dissout beaucoup de chlorure de calcium anhydre. 10 parties d’alcool dissolvent 7 parties

ir.

de chlorure de calcium anhydre à 80°. Quand on évapore cette dissolution, on obtient des cristaux lamellaires qui contiennent 59 pour 100 de leur poids d’alcool. Nous avons vu que le chlorure de calcium pouvait se combiner avec l’ammoniaque, il peut aussi se combiner avec la chaux. On connaît un oxychlorure cristallisé, CaCl -f- oCaü -h 15110, qui se produit quand on ajoute de la chaux à une dissolution concentrée de chlorure de calcium.

Le chlorure de calcium existe dans les eaux de la mer, des rivières et des puits.

900. Bromure et iorlirre de calcium. — Ils SOllt déliquescents et très-solubles dans l’eau et l’alcool comme le chlorure, ils cristallisent en longues aiguilles fusibles à chaud et se décomposent en partie lorsqu’on les calcine au contact de l’air. On peut les préparer en traitant par un lait de chaux le bromure et l’iodure de fer. La liqueur filtrée et évaporée donne les sels cristallisés. L’iodure fondu constitue une masse cristalline formée de lamelles nacrées.

Fluorure de calcium, CaFl

901. Ce corps est connu sous le nom de spath fluor , il est très-abondant dans les liions métalliques, et avec le sulfate de baryte il constitue une gangue fusible, souvent utilisée dans le traitement métallurgique des minerais ; on le*trouve en petite quantité dans les os, et surtout dans l’émail des dents.

Ordinairement il affecte la forme de cubes ordinairement colorés en jaune ou en violet ; ces teintes sont souvent très-belles ; aussi on confectionne avec ce corps des objets d’ornement; on l’emploie dans les laboratoires, pour la préparation de l’acide Huorhydrique et des fluorures de silicium et de bore.

Il est à peine soluble dans l’eau qui n’en dissout que 2-60V0 8011

poids à la température de 15°, mais il est beaucoup plus soluble dans l’acide Huorhydrique et dans l’acide chlorhydrique concentré. L’ammoniaque le précipite sous forme de gelée transparente de ces dissolutions.

Le fluorure double de silicium et de chaux CaFl,SiFl2 s’obtient en traitant le carbonate de cliaUx par l’acide hydrofluosilicique; la liqueur acide donne par évaporation des prismes à 4 pans bien déterminés. 11 est plus soluble que les composés correspondants du barium et du strontium.

H V. ili, CH AP. Vi, CHLORURE DE CHAUX.

Sulfures de Calcium

962. Mono sulfure. — S’obtient en calcinant le sulfate de chaux avec du charbon. Composé blanc, peu soluble dans l’eau, mais qui se décompose au contact de ce liquide en donnant de la chaux hydratée et du suifhydrate de sulfure soluble. Par une ébullition prolongée avec l’eau, le sulfure de calcium dégage de l’acide sulfhydrique, laisse déposer par refroidissement du sulfate de chaux et donne par une concentration suffisante des aiguilles cristallines d’un jaune d’or d’un oxysulfure hydraté.

Le monosulfure de calcium est connu depuis longtemps sous le nom de phosphore de Canton , parce qu’il a la propriété de luire dans l’obscurité durant un certain temps quand il a été exposé à la lumière solaire.

Bisulfure. — Lorsqu’on fait bouillir pendant quelques instants un mélange de chaux avec de l’eau et du soufre en excès, il se dépose par refroidissement de la liqueur fdtrée, des cristaux jaunes de bisulfure hydraté (CaS2,51I0).

p en t a su i f aire . — L’ébullition prolongée du mélange précédent produit du pentasulfure.

965. Phosphure de calcium. — On ne le connaît que mélangé à du phosphate de chaux, nous avons vu (192) comment on obtient ce corps qui n’a d’autre usage que de servir à la préparation de l’hydrogène phosphoré.

Sels de chaux

Le chlorate et le perchlorate de chaux sont déliquescents et solubles dans l’alcool absolu. Le chlorate de chaux cristallise d’ordinaire avec deux équivalents d’eau. On peut le préparer en précipitant une dissolution de chlorate de potasse par l’hydrofluosilicate de chaux.

964. Uypochiorite de chaux. (Chlorure de chaux.) — On désigne sous ce nom une matière obtenue eu faisant passer un courant de chlore sur de la chaux éteinte , Quand on emploie du chlore sec et de l’hydrate de chaux (CaO,HO) également sec, on constate que l’absorption du chlore cesse quand 5 équivalents de chaux ont absorbé 2 équivalents de chlore. La formule brute du composé est donc 2C1 + 5(Ca0,H0). Il contient 125 litres de gaz chlore par kilogramme (les chlorures solides du commerce en contiennent de 115 à 118). Lorsqu’on fait passer sur ce chlorure de chaux bien sec un courant d’acide carbonique, il se forme du carbonate de chaux et il se dégage du chlore. 11 se comporte donc

CHIMIE INORGANIQUE, comme un véritable chlorure d’oxyde. Mais si on le met au contact de l’eau, il donne toujours un dépôt de chaux hydratée et la dissolution se comporte comme un mélange de chlorure de calcium et d’hypochlorite de chaux à équivalents égaux. Ainsi l’acide carbonique y précipite du carbonate de chaux et met en liberté de l’acide hypochloreux. 11 en est de même du chlore gazeux et desséché qui est sans action sur le chlorure sec et qui transforme le produit en dissolution, en acide hypochloreux que l’on peut recueillir par la distillation et en chlorure de calcium.

CaOjCIO + CaCl + 2CI — 2CaCl + 2C10

Le pouvoir décolorant du chlorure dissous se trouve doublé dans cette expérience; car le produit primitif décolore par son équivalent de CIO, et l’action du chlore détermine la prodution d’un autre équivalent de cet acide. C’est aussi un moyen commode de préparer l’acide hypochloreux hydraté.

Les acides étendus, acide chlorhydrique, acide sulfurique, décomposent la solution de chlorure de chaux. Dans le premier cas, il se dégage du chlore provenant de l’action réciproque des acides chlorhydrique et hypochloreux (CIO '4- HCl = 2C1) ; dans le second cas, il peut se dégager de l’acide hypochloreux, si l’acide sulfurique est assez étendu pour ne point décomposer le chlorure de calcium.

La chaleur altèfe facilement le chlorure et le transforme en un mélange de chlorure et de chlorate, avec excès de chaux. Ce phénomène, qui se produit à 35 ou 40° pour le chlorure solide, n’a lieu qu’à une température plus élevée pour le chlorure dissous; dans ce cas, c’est l’hypochlorite qui se décompose d’après la formule :

3(Caü,C10) = 2CaCl + Ca0,C103.

Si la dissolution est concentrée, il peut même se dégager de l’oxygène par suite de la décomposition d’une portion de l’hypochlorite en chlorure de calcium et oxygène :

Ca0,C10 = CaCl-f 20.

Ce dégagement d’oxygène se produit surtout quand la dissolution de chlorure de chaux est mélangée à un oxyde métallique, et principalement avec du bioxyde de plomb ou de manganèse ou de cobalt; il se continue, jusqu’à complète décomposition du sel.

La chaleur décompose facilement le chlorure de chaux à sec et permet d’en dégager tout l’oxygène. Cela revient, en réalité, à décomposer du chlorate de chaux par la chaleur.

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965. Préparation industrielle du elilorure de chaux. — Oll fait arriver un courant de chlore sur de la chaux éteinte1, tamisée, qui contient un peu plus d’eau que l’hydrate (CaO, HO) (6 à 8 p. 100 en plus). Le chlore arrive, par la partie supérieure, dans une vaste chambre dont les parois doivent être inattaquables par le chlore. La pierre siliceuse convient le mieux; on peut aussi les faire en bois goudronné. Cette chambre est divisée en compartiments par des dalles en pierres siliceuses bien polies, placées horizontalement, sur lesquelles la chaux est étalée sur une épaisseur de 10 à 12 centimètres. Il n’est pas nécessaire de remuer la chaux pour faciliter l’absorption, la matière est suffisamment poreuse pour que le chlore puisse pénétrer dans toute la masse.

Le chlorure de chaux ainsi préparé est conservé dans des tonneaux bien secs, mais il n’est pas toujours facile de prévenir son altération.

Le chlorure de chaux se prépare aussi à l’état liquide, en faisant arriver du chlore dans un lait de chaux contenu dans de grandes caisses ou chambres en bois goudronné ou en pierres imperméables bien cimentées. On arrête l’opération quand le liquide marque 10° de Baumé. On décante le liquide ainsi obtenu.

Le chlorure de chaux est employé en quantité considérable pour le blanchiment des toiles, de la pâte à papier et dans la fabrication des toiles peintes, où il sert de rongeur pour détruire la couleur en des points déterminés de l’étoffe.

On en utilise aussi de grandes quantités comme désinfectant.

966. Chiorométrie. — La valeur vénale du chlorure de chaux dépend naturellement de son pouvoir décolorant ou oxydant, c’est-à-dire de la quantité de chlore ou d’acide hypochloreux qu’il peut dégager quand on le met en présence des substances sur lesquelles on le fait agir.

Gay-Lussac a imaginé un procédé de dosage des chlorures décolorants, fondé sur les deux faits suivants : 1° le chlore transforme l’acide arsénieux en dissolution en acide arsénique, d’après l’équation

AsO3 + 2IIO -f- 2C1 = AsO3 + 21ICI

2° On peut effectuer cette oxydation dans une liqueur colorée avec de l’indigo ; le chlore ne porte son action sur la matière colorante (d’une manière bien appréciable du moins) que lorsque l’oxydation de l’acide

* On évitera d’employer des chaux contenant de la magnésie, car il se formerait du chlorure de magnésium qui est déliquescent.

arsénieux est complète. La décoloration de l’indigo permet donc de reconnaître quand le chlore est en excès.

On dissout 4*, 440 d’acide arsénieux pur dans 5 décilitres d’acide chlorhydrique étendu, puis on ajoute à la liqueur assez d’eau pour former 1 litre ; l’expérience démontre que cette quantité d’acide arsénieux est transformée en totalité par 1 litre de chlore (5g,17), ou autrement, que 1 centimètre cube de la liqueur arsénieuse absorbe 1 centimètre cube de chlore, en se transformant en acide arsénique. On prend, d’un autre côté, 10 grammes de chlorure de chaux du commerce, on broie la matière avec un peu d’eau dans un mortier de porcelaine, et l’on fait tomber la liqueur décantée dans un vase de 1 litre de capacité ; on recommence plusieurs fois cette opération pour enlever au chlorure tout ce qu’il contient de soluble, puis on achève de remplir le flacon avec de l’eau pour compléter le volume de 1 litre.

On introduit alors dans un petit vase à fond plat 10 centimètres cubes de la liqueur normale arsénieuse (fig. 153), et après l’avoir colorée par quelques gouttes d’indigo, on y verse goutle à (^) goutte, à l’aide d’une burette graduée d’une contenance de 50 à 55 centimètres cubes (fig. 154), la liqueur obtenue par le lavage du chlorure, jusqu’au moment où l’on obtient la décoloration de l’indigo. Si l’on a versé 10 cem timètres cubes de cette liqueur, il faut en conclure que ces 10 centimètres contiennent un volume égal de cblore, et partant que les 10 grammes de chlorure en contiennent 100 fois plus, c’est-à-dire 1 litre. S’il a fallu, au contraire, 8C(:,5 de la dissolution chlorée, on en conclura que ces 8CC,5 contiennent 10 centimètres cubes de chlore ; ou que 0lit,850 de la liqueur contiennent 1 litre de chlore; par conséquent, les 10 grammes de chlorure qui ont fourni 1 litre de cette liqueur renferment f°g de litre de chlore, soit 1 1 , 1 7 , et J kilogramme de chlorure en contiendra 100 fois plus, soit 117 litres de chlore.

On voit donc que le nombre de litres de chlore contenu dans un kilogramme de chlorure de chaux, poids auquel on rapporte d’ordinaire le titre du chlorure, s’obtient en multipliant par 100 le rapport du volume constant de la dissolution arsénieuse employée (10 centimètres cubes), au volume variable de la liqueur chlorée.

Pour rendre ces opérations plus faciles, on divise les 10 centimètres cubes de la burette avec laquelle on verse la liqueur chlorée en

Lï V. III, CHAP. VI, SULFATE DE CHAUX.

100 parties, et l’on prend la liqueur arsénieuse avec une pipette (fig. 155)

qui contient exactement 10 centimètres cubes depuis l’orifice inférieur

jusqu’à un trait de repère marqué sur la tige. Supposons que dans une

opération il ait fallu 125 divisions de la burette graduée, le titre du

chlorure sera — — — oü.

967. Remarques. — 1° Il est difficile d’arriver à une grande exactitude du premier coup, le titre trouvé est toujours un peu • fl trop fort. On devra recommencer une seconde fois l’opéra- |l tion, en opérant de la manière suivante. Supposons que l’on

ail versé 125* divisions dans la première opération, on versera d’abord 120 divisions environ de la liqueur chlorée dans la liqueur arsénieuse, on ajoutera alors une trace d’indigo, qui conservera sa couleur, à moins qu’on n’ait déjà versé trop de chlore; on ajoutera alors la dissolution chlo- Fis-155*

rée goutte à goutte, jusqu’au moment où l’on verra la décoloration se produire; on aura ainsi facilement le titre à une goutte près, soit environ une demi-division ou un demi-centième.

2° On ne peut verser l’acide arsénieux dans la liqueur chlorée, parce que l’acide chlorhydrique qui sert à le dissoudre saturerait bientôt la chaux du chlorure décolorant et mettrait en liberté , en décomposant l’acide hypochloreux ,jplus de chlore que n’en pourrait absorber l'acide arsénieux versé dans la liqueur.

Sulfate de chaux

968. État naturel. — Il est abondant dans la nature. A l’état anhydre, il constitue Yanhydrite; à l’état hydraté, Ca0,S03 -t- 2HO, il constitue le gypse. On le rencontre dans les terrains qui contiennent du sel gemme, associé à ce minéral ; le gypse se trouve surtout dans les terrains tertiaires inférieurs au-dessus du calcaire grossier. Les buttes des environs de Paris en contiennent d’énormes quantités.

Le gypse est parfois nettement cristallisé, il constitue le plus souvent de grands cristaux hémitropes, ayant la forme soit de fer de lance, soit de cristaux lenticulaires aplatis. Mais on le rencontre aussi en cristaux non hémitropes qui appartiennent au cinquième système cristallin. Il est toujours facile à reconnaître à son peu de dureté; c’est, de tous les minéraux cristallisés, le seul que l’on puisse rayer très-facilement avec l’ongle; on peut aussi le cliver avec un instrument tranchant en lamelles extrêmement minces, transparentes et incolores, se brisant avec facilité

suivant deux autres directions de clivage qui permettent d’obtenir des fragments de forme rhomboïdale. Ces lames, chauffées à la flamme de l’alcool, s’exfolient, parce que l’eau qu’elles contiennent, en se dégageant, sépare les uns des autres les nombreux feuillets dont elles sont composées. Les feuillets ainsi obtenus sont blancs et opaques. Les eaux salées qui s’évaporent dans les bâtiments de graduation laissent déposer sur les fagots d’épines des cristaux identiques aux cristaux naturels hémitropes.

On connaît aussi, sous le nom d’albâtre, une variété de sulfate de chaux transparente, quelquefois incolore, mais le plus souvent colorée d’une légère teinte rougeâtre par de l’oxyde de fer hydraté. On distingue facilement cette variété de sulfate de chaux de l’albâtre véritable, qui est un carbonate de chaux, parce qu’elle est moins dure et qu’elle ne fait pas effervescence avec les acides. La pierre à plâtre est également formée par une agrégation de petits cristaux de gypse, mélangés le plus souvent de matières étrangères (carbonate de chaux, argile, sable).

969. Propriétés. — Le sulfate de chaux est peu soluble dans l’eau, puisqu’un litre n’en dissout guère que 2 grammes à 2gr,5; mais cette petite quantité suffît pour lui communiquer des propriétés fâcheuses. Nous avons vu que ces eaux (eaux séléniteuses) étaient indigestes, impropres au savonnage et à la cuisson des aliments (104) ; elles présentent, en outre, l’inconvénient de donner des incrustations de sulfate anhydre très-résistantes dans les chaudières où on les emploie pour produire de la vapeur; à 150° le sulfate de chaux hydraté se transforma en sulfate anhydre à cette température au milieu même de l’eau. C’est surtout dans les chaudières des bâtiments à vapeur que cet inconvénient est considérable ; les dépôts de sulfate de chaux s’v font avec une telle rapidité, que, malgré le soin que l’on prend de ne pas laisser concentrer l’eau dans la chaudière, en enlevant continuellement une partie du liquide qu’elle contient, il arrive que ces incrustations acquièrent une épaisseur de 5 à G millimètres au bout de quelques jours. Aussi l’eau s’échauffe-t-elle bientôt moins rapidement, et après trois jours de marche, le nombre de tours des roues du bateau, dans un temps donné, diminue-t-il d’un cinquième environ.

Il est facile d’empêcher ces incrustations dans les chaudières alimentées par l’eau douce, eu précipitant l’acide sulfurique par le chlorure de barium ; mais ce moyen serait trop dispendieux pour les chaudières de bateaux alimentées par l’eau de mer, dans lesquelles on n’évapore que partiellement l’eau, puisqu’il faut éviter le dépôt des matières salines