LIV. III, CHAP. I, TRAITEMENT DES PLATRAS
salpêtre. En France, on a abandonné depuis longtemps les nitrières artificielles; on exploite encore les plâtras salpêtrés, mais la majeure partie de l’azotate de potasse provient de la purification du salpêtre brut de l’Inde, ou du traitement de l’azotate de soude par le chlorure de potassium.
Nous ne parlerons ici que de la préparation du salpêtre brut tiré des plâtras ou du sol des pays chauds ou du raffinage des salpêtres de provenance quelconque.
789. Salpêtre de l’Inde. — On enlève le sol où le salpêtre est effleuri sur une épaisseur de quelques centimètres, et on le lessive. La dissolution des azotates est introduite dans de grands bassins où elle est soumise à l’évaporation spontanée. Il se dépose de gros cristaux d’azotate de potasse au milieu d’une eau mère contenant beaucoup d’azotates de chaux et de magnésie. On fait couler l’eau mère pour retirer les cristaux des bassins. Les eaux mères sont perdues, mais on pourrait les traiter avec avantage par les sels alcalins pour en extraire de l’azotate de potasse, comme on va le voir tout à l’heure.
790. Traitement des plâtras. — On place dans un cuvier' 1 mètre cube environ de plâtras concassés et l’on y ajoute assez d’eau pour qu’elle les baigne complètement. Après douze heures de contact, on soutire l’eau et on la remplace par de nouvelle, et ainsi de suite jusqu’au moment où l’eau n’enlève plus sensiblement de matière soluble aux plâtras. Ces diverses eaux de lavage passent dans l’ordre où on les a obtenues dans d’autres cuviers contenant des plâtras à laver, et se concentrent ainsi en enlevant les matières solubles. Il devient possible de les évaporer économiquement L
La lessive ainsi obtenue contient de l’azotate de potasse, de chaux, do magnésie, et des chlorures de ces bases et de sodium. En la filtrant à travers une couche de cendres de bois, qui contient du carbonate et du sulfate de potasse, on peut précipiter la magnésie et la chaux, et obtenir une dissolution ne contenant plus que de l’azotate de potasse et des chlorures de sodium et de potassium dont on peut facilement séparer l’azotate.
Aujourd’hui on trouve plus économique, à raison du prix relative-
1 Le lavage que nous venons de décrire est connu sous le nom de lavage méthodique; il permet d’extraire, avec une quantité d'eau relativement petite, les matières solubles disséminées dans une grande quantité de matières étrangères; aussi est-il employé dans beaucoup d’opérations industrielles, et notamment dans la préparation de la soude raffinée ou en cristaux.
ment élevé du carbonate de potasse ou de la cendre qui le fournit, de traiter d’abord les lessives par la chaux, pour précipiter la magnésie ; la dissolution ne contient plus alors que des sels de chaux et de potasse ; on précipite les premiers avec du sulfate de potasse ou même du sulfate de soude, mais dans ce dernier cas, il faudra ajouter du chlorure de potassium pour transformer, par l’évaporation à chaud, l’azotate de soudé formé en azotate de potasse.
En évaporant la liqueur qui résulte du traitement du nitre brut par la cendre ou par la chaux et les sulfates, on obtient d’abord un dépôt de matières boueuses que l’ébullition, en agitant le liquide, amène vers le milieu de la chaudière, où l’on suspend un petit chaudron qui les reçoit. On enlève de temps en temps ce chaudron pour retirer les matières qui s’y sont accumulées. Les chlorures se déposent pendant l’évaporation, et l’azotate, très-soluble à chaud, reste dans la liqueur ; quand on juge qu’elle est suffisamment concentrée, on fait couler la liqueur décantée dans des cristallisoirs, où elle laisse déposer par refroidissement la majeure partie de l’azotate de potasse.
701. Raffinage. — L’azotate de potasse ainsi obtenu contient encore des chlorures, il en est de même de celui qu’on obtient par le nitrate de soude. Ces chlorures, en lui donnant de la déliquescence dans un air humide, le rendraient impropre à la fabrication de la poudre qui est son principal usage. On le raffine en le faisant cristalliser une seconde fois, et en prenant la précaution d’agiter constamment la liqueur où s’effectue la cristallisation, afin d’empêcher la production de gros cristaux qui emprisonnent toujours de l’eau mère dans leur intérieur. On met ensuite égoutter ces cristaux dans des espèces d’entonnoirs renversés ; l’eau mère s’écoule par une ouverture inférieure, et on la chasse complètement, en versant dessus une dissolution saturée à froid d’azotate de potasse pur, qui déplace peu à peu le chlorure; quand la dissolution qui s’écoule ne contient plus de chlorures, on cesse de laver. Il ne reste plus qu’à faire recristalliser le nitre pour lui donner une forme commerciale.
Le salpêtre raffiné, employé dans la fabrication de la poudre, ne doit pas contenir plus de 1/5000 de chlorures; celui qu’on raffine dans la manufacture de l’État, à Paris, n’en contient que 1/10000 au plus.
792. Essai «les salpêtres. — Les salpêtres bruts ont une valeur variable avec leur richesse en azotate, il est donc nécessaire de les essayer par un procédé rapide. On fait ordinairement cet essai en traitant un poids connu de salpêtre par une dissolution saturée d’azotate de po-
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Lasse pur, qui dissout seulement les sels étrangers. Toutefois, cet essai conduit à des résultats peu exacts ; si le salpêtre brut contient du chlorure de sodium, celui-ci, en se dissolvant, favorise la dissolution du salpêtre ; si, au contraire, le nitre contient du chlorure de potassium, une portion du salpêtre de la dissolution se dépose, parce que l’eau chargée de chlorure de potassium dissout moins d’azotate de potasse que l’eau pure. Les exemples suivants montrent jusqu’où peut aller l’erreur d’un tel procédé quand on l’emploie pour des sels très-impurs.
Un mélange de 70 pour 100 de nitre pur et 50 pour 100 de chlorure de potassium essayé à la manière ordinaire, par une dissolution concentrée d’azotate de potasse pur, ne donne qu’une perte de 17,8 pour 100; il s’est donc déposé 12,2 pour 100 de nitre de la dissolution d’essai par suite de la dissolution du chlorure de potassium.
Un mélange de 70 de nitre et 50 de sel marin accuse au contraire une perte de 56,85, parce que la dissolution du sel marin a déterminé la dissolution de 6,85 de nitre dans une dissolution qui en était précédemment saturée.
Il vaut mieux employer le procédé suivant, qui a été indiqué par M. Persoz; il consiste à fondre un mélange de nitre desséché et de bichromate de potasse. L’acide chromique en excès chasse l’acide azotique, mais il est sans action sur les chlorures et les sulfates. La perte de poids du mélange donne donc la quantité d’acide azotique contenue dans le sel. Toutefois, si le nitre contient de l’azotate de soude, ce procédé présente un grave inconvénient, puisqu’il fait compter l’acide azo- I iqne de cet azotate comme étant à l’état d’azotate de potasse.
Carbonates de potasse
795. Potasses. — Extraction et origine. — On désigne dans le commerce, sous le nom de potasse, du carbonate de potasse, plus ou moins pur, que l’on obtient par l’incinération des plantes terrestres. Les carbonates alcalins n’y préexistent pas, la potasse y est combinée à des acides organiques qui se détruisent quand on brûle les végétaux, en se transformant en acide carbonique.
La préparation des potasses est très-simple. On entasse dans une grande fosse les arbres et les plantes que l’on veut incinérer, on met le feu et on laisse le tout brûler. La cendre est lessivée, c’est-à-dire lavée avec de l’eau, qui dissout les sels solubles et laisse à l’état insoluble la silice, les oxydes de fer et les matières terreuses. Cette lessive, évaporée à siccité, donne le salin , qu’on doit ensuite chauffer au rouge dans un
four à réverbère, afin cle détruire toutes les matières organiques qu’il pourrait encore renfermer. Le produit ainsi obtenu est la potasse brute, qui porte le nom de potasse d'Amérique, de Danzick , de Russie, suivant sa provenance.
On raffine ces potasses en les dissolvant dans l’eau et en concentrant la dissolution ; comme le carbonate de potasse est très-soluble, il reste dans la liqueur, tandis que les sels étrangers, sulfate de potasse, chlorure de potassium, etc., cristallisent les premiers. En décantant la liqueur et évaporant à siccité, on obtient un produit beaucoup moins impur que le salin , mais qui contient toujours du carbonate de soude.
794. Préparation du carbonate de potasse pur. — On obtient un carbonate plus pur en calcinant dans un creuset de fer du bitartrate de potasse pur (crème de tartre purifiée) ; il reste un mélange de carbonate de potasse et de charbon divisé que l’on connaît dans les laboratoires, sous le nom de flux noir , et dont on retire le carbonate par des lavages. Le plus souvent on emploie le procédé suivant, qui est plus économique. On pulvérise ensemble, dans un mortier de fer, 2 parties d’azotate de potasse et 1 partie de bitartrate de potasse, on projette le mélange dans une bassine de fonte rouge, où il prend feu. L’oxygène de l’acide azotique réagit sur l’acide tartrique, matière composée de charbon, d’hydrogène et d’oxygène; il se dégage alors de l’azote, de l’eau et de l’acide carbonique, et il se forme en même temps du carbonate de potasse :
K0,H0,CsH4010 -h 2(K0,Az05) = 3(K0,C02) -h 5C02 + 5H0 + 2Az.
La matière fondue que l’on obtient ainsi (flux blanc) est du carbonate de potasse à peu près pur; toutefois, elle contient de l’azotite de potasse, si le salpêtre est en excès, et du cyanure de potassium, quand le tartrate domine, parce qu’alors il reste une certaine quantité de charbon sur lequel l’azote peut réagir en présence du carbonate de potasse pour former du cyanure.
11 n’est pas difficile, toutefois, de purifier le carbonate de potasse en transformant d’abord ce sel en bicarbonate cristallisé, que l’on calcine légèrement ensuite pour chasser l’excès d’acide carbonique.
Le carbonate de potasse peut, en effet, en s’unissant à l’acide carbonique, donner naissance à un sesquicarbonate et à un bicarbonate bien moins solubles que le carbonate neutre. Le bicarbonate, K0,H0,2C02, donne des cristaux transparents, inaltérables à l’air, solubles dans 4 parties d’eau environ. On peut l’obtenir en faisant passer jusqu’à refus un courant d’acide carbonique dans une dissolution froide et con-