CHAPITRE II

RUBIDIUM ET CÉSIUM

Ces deux métaux qui ne se distinguent du potassium par aucun des réactifs ordinairement employés pour caractériser ce métal, ont été découverts par MM. Kirchhoff et Bunsen dans leurs recherches sur l’analyse spectrale. On les rencontre associés au potassium et le plus souvent à la lithine, dans la plupart des eaux minérales et dans un grand nombre de substances minérales, telles que le lépidolithe de Bohème, le pétalite d’uto, qui contiennent des quantités considérables de lithine.

L’eau de Bourbonne-les-Bains contient par litre (d’après M. Grandeau) :

Grammes.

Chlorure de potassium 0,034

— de césium *0,052

— de rubidium 0,019

Mais c’est, l’eau minérale la plus riche en chlorures des métaux nouveaux. Celle de Durckheim dans laquelle MM. Kirchhoff et Bunsen découvrirent d’abord le césium, ne contient que 0sr,00017 de chlorure de ce métal par litre1. M. Grandeau a trouvé depuis une source assez abondante de rubidium dans les salins de betteraves du nord de la France, qui contiennent lsr,8 environ de chlorure de rubidium par kilogramme de salin.

808. Extraction. — Les sels de lithine, de potasse et de soude que l’on extrait des diverses substances que nous venons d’énumérer contiennent tout le rubidium et le césium qui y existe. Pour en retirer ces métaux, on précipite ces sels alcalins par le chlorure de platine

1 Les premières portions de chlorure de césium' (Ju’ils retirèrent provenaient de 240 litres d’eaux mères provenant de l’évaporation de 44,000 litres d’eau minérale.

qui donne des cliloroplatinates de potassium, de rubidium et de césium, jaunes et insolubles dans l’eau froide. Le chloroplatinate de potassium beaucoup plus soluble à chaud que les deux autres peut en être séparé par des lavages répétés à l’eau bouillante. On reconnaît que la séparation est terminée quand le résidu essayé au spectroscope 11e donne plus la raie caractéristique du potassium.

Voici d’après M. Bunsen quelle est la solubilité des cliloroplatinates des trois métaux à diverses températures :

(KCl -+- PtCl3) (RbCl + PtCl3) (CsCl + PtCl2)

A 0° 100 parties d’eau dissolvent 0,74

Lorsqu’on a enlevé tout le chlorure de po

tassium,

011 calcine le mé-

lange des cliloroplatinates de rubidium et de césium au rouge naissant dans un courant d’hydrogène, le chlorure de platine est décomposé et l’on sépare par l’eau les chlorures alcalins du platine. Les chlorures sont transformés en sulfates par l’acide sulfurique à chaud, puis en hydrates par la baryte qui précipite l’acide sulfurique. Ces hydrates, évaporés avec du carbonate d'ammoniaque dans une capsule d’argent, donnent des carbonates que l’on amène à sec et qu’on traite par de l’alcool bouillant à diverses reprises pour dissoudre le carbonate de césium qui est soluble dans ce liquide. Il faut encore avoir recours au spectroscope pour reconnaître le moment ou le carbonate insoluble de rubidium 11c retient plus de césium. Cette méthode de séparation n’est pas trèsexacte, parce qu’il parait se former un carbonate double qui est un peu soluble dans l’alcool. O11 peut aussi utiliser avantageusement la différence de solubilité des tartrates acides de ces métaux. C’est celui de césium qui est de beaucoup le plus soluble. Il est facile de revenir alors des tartrates aux carbonates et aux autres sels de ces métaux. Nous signalerons encore une réaction qui permet d’obtenir facilement les composés du césium. Le bichlorure d’étain en solution acide, ajouté à une dissolution de césium donne un précipité cristallin de chlorure double CsCl H— S11CI2 ; les autres métaux alcalins restent en dissolution avec un peu de chlorure double de césium qui n’est pas tout à fait insoluble dans l’eau chargée d’acide chlorydrique. O11 peut constater ainsi la présence du césium dans trois ou quatre grammes de lépidolithe.

LTV. ITT, CHAP. II, RUBIDIUM.

RUBIDIUM, Rb = 85,36.

809. Lorsqu’on soumet à l’électrolyse du chlorure de rubidium fondu, en employant une tige de graphite comme électrode positive et une tige de fer comme électrode négative, il se produit autour de cette dernière de petites flammes rougeâtres dues à la combustion du rubidium qui monte à la surface du chlorure fondu.

M. Bunsen avait pensé le recueillir en entourant le fil de fer d’une cloche de verre, dans laquelle il faisait passer pendant l’expérience un courant d’hydrogène pur et sec; mais le métal disparaît peu à peu, et forme un sous-chlorure bleu qui se dissout dans le chlorure fondu. L’expérience répétée avec un mélange à équivalents égaux de chlorure de rubidium et de calcium, au-dessous de la température rouge, donne une masse fondue qui jetée dans l’eau, donne lieu à un vif dégagement d’hydrogène ; ce gaz entraîne avec lui de très-petits globules de métal qui viennent brûler à la surface de l’eau.

On produit très-facilement l’amalgame de rubidium, en décomposant par la pile une solution neutre et concentrée de chlorure de rubidium, placée sur du mercure qui sert d’électrode négative, un fil de platine qui plonge dans la liqueur servant d’électrode positive. Le mercure se transforme alors en s’échauffant en amalgame de rubidium qui par refroidissement donne une masse solide cristalline, cassante, d’un blanc d’argent.

Cet amalgame décompose facilement l’eau à la température ordinaire. Il se dégage de l’hydrogène et il se forme de l’hydrate de rubidium.

Le procédé de Brunner est celui qui réussit le mieux pour cette préparation. 11 est indispensable que le mélange contienne un peu de carbonate de chaux, qui le rend moins fusible, et la quantité de carbone juste nécessaire pour réduire l’oxyde et transformer l’acide carbonique en oxyde de carbone. Le mélange suivant remplit ces conditions.

Bitartrate de rubidium 89,55

Tartrate neutre de chaux. .... 8,46

Noir de fumée pur. . 1,99

On calcine le mélange dans un tube en fer, muni d’un condensateur spécial.

La figure 142 représente le canon de fusil recourbé dans lequel on introduit le mélange ; ce canon a été préalablement bien décapé à Tintés

rieur. Quand la réduction commence, on fait plonger l’extrémité de ce tube dans une cuve qui contient un peu d’huile de pétrole, cette cuve fait partie de l’appareil représenté à côté du fourneau, qui se compose essentiellement d’un tube creux, traversé par un courant d’eau froide,

Fig. 142.

qui pénétre par une ouverture latérale et qui sort par le tube intérieur. Avec cette disposition on refroidit brusquement les gaz qui sortent de la partie très-chaude du tube, et l’on empêche, en partie du moins, la réaction du métal sur l’oxyde de carbone.

75 grammes de bitartrate de rubidium ont donné 5 grammes environ de métal (1/5 de la quantité théorique) ; il y avait en outre dans l’intérieur du tube un composé détonant d’oxyde de carbone et de rubidium (Bunsen).

810. Propriétés. — Blanc d’argent, très-brillant, s’altère plus rapidement à l’air que le potassium et devient bleu grisâtre. U est plus noir que le potassium, il fond à 58°6, et est alors aussi liquide que lç mercure. Son poids spécifique est 1,516, il se volatilise au rouge en donnant une vapeur bleue.

811. Hydrate d’oxyde de rubidium. — Oll le prépare Cil dissolvant le sulfate de rubidium dans 100 fois son poids d’eau et l’on fait bouillir pour chasser l’acide carbonique qui pourrait être contenu dans l’eau, on verse alors peu à peu de l’eau de baryte, en maintenant la liqueur chaude. Le sulfate de baryte se dépose en quelques instants. On évapore