CHAPITRE III

Du sulfate et de quelques autres combinaisons

du fer.

Le sulfate ou vitriol de fer, vitriol martial , couperose verte , n’est pas une combinaison constante et identique; il varie non - seulement par les mélanges qui peuvent s’y trouver ; mais encore par l’état où s’y trouve l’oxide de fer, et il peut

résulter de-là des effets très-différcns dans son action.

L’on peut faire immédiatement le sulfate de fer avec le fer et l’acide sulfurique étendu d’une certaine quantité d’eau , et obtenir par là une combinaison qui ait des qualités déterminées; mais le bas prix de cette substance permet rarement de joindre cette fabrication à celle de 1 acide sulfurique.

On trouve du sulfate de fer natif, soit dans les mines de charbon, soit dans les cavités des mines P)nteuses , soit dans les schistes; mais la plus grande partie de celui qui est employé , provient

des pyrites martiales ou sulfures naturels de fer.

Ces sulfures sont composés de fer, de soufre , d’alumine, de terre silicée, et quelquefois de terre calcaire , en différentes proportions. On opère la formation du sulfate de fer dans ces pierres , en les exposant long-temps à l’action de l’air et de l’humidité , ou en les torréfiant à l’air libre, et les laissant ensuite exposées à son action ; il faut même quelquefois réitérer cette opération. On retire le sulfate qui s’est formé , par la lixivation et l’évaporation.

Le fer des sulfures naturels ou pyrites y est oxidé , car lorsqu’on les expose à l’action du feu dans une cornue , il s’en dégagé de l’acide sulfureux ; ce qui n arrive pas avec le sulfure que l’on

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a formé avec le métal : il se désoxide dans cettô opération , et le résidu est un véritable sulfure.

On prépare aussi du sulfate de fer avec des eaux minérales qui tiennent en dissolution du cuivre qu’on précipite par le fer ; on fait cristalliser ensuite cette dissolution , qui retient un peu . de cuivre.

Le sulfate de fer de Gosslar , contient ordinaL rement un peu de zinc , et celui de Hongrie et de Saxe , un peu de cuivre (i). Les sulfates d’Angleterre et de France sont plus purs ; ils contiennent ce pendant quelquefois de l’alun, surtout ceux de France.

L’on ferait des sulfates de fer exempts de cuivre et d’alun , si l’on avait soin de tenir des fragmens de fer dans la chaudière qui sert à l’évaporation , comme le conseille Monnet (2) ; car le fer peu oxidé a la propriété de précipiter le cuivre et la base de l’alun ; il paraît que c’est à cette précaution qu’est due la supériorité du vitriol d’ Anterre ; on observe aussi cette pratique dans deux manufactures qui sont aux environs d’Alais (3). Il n’y a que le zinc qui ne pourrait être précipité ; mais il se trouve très-rarement et seulement en petite quantité dans les sulfates de fer.

Le cuivre qui se trouve dans plusieurs espèces

(1) Minéral. M. Kirwan.

(2) Traité de la vitriolisatxon.

(3) Elém. de Cliim. de Chaptalj tom. II*

en GÉNÉRAL. 4 [5

•de sulfate de fer , n’est pas nuisible aux teintures noires pour lesquelles on emploie principalement ce sel métallique ; mais pour d’autres usages , il convient de s’en débarrasser ; ce qu’on exécute facilement en tenant pendant quelques heures dans la dissolution froide de ce sel , des lames de fer sur lesquelles se précipite le cuivre ; mais on ne pourrait opérer cette séparation par la cristallisation , parce que , selon l’observation, de Monnet , le sulfate de fer et celui de cuivre forment un sel complexe et ne peuvent se séparer.

L’alun est probablement plus nuisible au noir que le cuivre ; car lorsqu’on fait bouillir une étoffe noire avec ce sel , il en détruit la couleur en la dissolvant.

Le sulfate de fer à des propriétés différentes , selon son état d’oxidation ; il est presque sans couleur, lorsque le métal y est très-peu oxidé ou dans l’état d’oxide noir ; il en prend une rouge , lorsque le fer est très-oxidé et qu’il forme luirnème un oxide rouge. Proust qui a fixé particulièrement l’attention sur les deux états du fer et sur leurs propriétés distinctives , les regarde comme deux termes fixes d’oxidation entre lesquels il ne se trouve pas d’intermédiaire : nous ne pouvons adopter à cet égard l’opinion de ce chimiste, dont les observations délicates et nombreuses eontribuent tant au progrès de la science ; ce-

pendant comme les causes qui peuvent produire loxidation ou la désoxidation du fer, le font ordinairement passer d’un degré très-avancé d’oxidation , à un autre qui est voisin du plus bas degré , nous négligeons cette considération , et nous nous conformons ordinairement dans nos explications à l’opinion de Proust.

Lorsqu’on tient exposée à l’air, la dissolution de fer peu oxidé , elle se trouble peu-à-peu , et il se forme un précipité jaune; si l’effet est complet, on n’obtient plus de cristaux par l’évaporation , mais un extrait qui a un grand excès d'acide. Le fer très-oxidé , exige donc un excès d’acide, pour être tenu en dissolution , et lorsqu’il est dans cet état , l'acide sulfurique a beaucoup de peine à en dissoudre une plus petite quantité , que s’il est dans l’état métallique : par la décomposition d’eau qui s’opère dans le dernier cas , il ne peut prendre que l état d’oxide noir : si on laisse les cristaux de sulfate de fer exposés à l’air, ils perdent leur couleur verte , ils se ternissent et deviennent jaunâtres ; leur dissolution ne donne plus qu’un sel avec excès d’acide , et il reste une substance jaune insoluble. On voit donc que pour conserver le sulfate de fer , ou sa dissolution dans son état primitif, il faut les préserver du contact de l’air.

Le précipité dont on vient de parler , est un sel avec excès d’oxide ; par le moyen d’un

alcali , on peut lui enlever l’acide, qui ne laisse alors qu’un oxide rouge.

Si l’on met du fer dans la dissolution du sulfate très-oxidé, il se dépose un précipité jaune , qui est aussi un sel avec excès d’oxide, et la dissolution reprend l’état de sidfate vert : on voit par là en quoi consiste l’utilité d’ajouter du fer dans la préparation du sulfate, on l’obtient ainsi dans l’état où il forme des cristaux , et on évite ces résidus incristallisables que l’on appelle eaux mères.

Le sulfate qui contient l’oxide noir , est dans un beaucoup plus grand état de saturation , et nous avons vu que l’acide gallique ne pouvait séparer et précipiter cet oxide de l’acide sulfurique ; on ne peut donc douter qu’il n’exerce une action beaucoup plus énergique sur l’acide , que lorsqu’il est très-oxidé.

On retrouve dans les précipités , que produisent les alcalis dans les dissolutions de l’un et de l’autre sulfate , des caractères qui dépendent de cette différence d’action. Le sulfate peu oxidé , donne avec les alcalis des précipités verdâtres , qui retiennent une plus grande proportion d’acide dans des circonstances égales, et meme lorsque le sulfate est très-oxidé , ses précipités sont rouges et ne retiennent pas d’acide. Si l’on traite avec un alcali concentré un

lui enlève l’acide et il devient gris ou noir. En l’exposant à l’air, il continue à s’oxider et passe au jaune; alors il devient rouge par l’action d’un alcali qui s’empare de l’acide.

Ce que nous venons d'exposer sur la différence qui distingue le sulfate vert du sulfate rouge doit s’appliquer à toutes les dissolutions du fer par les acides : tous forment une combinaison plus intime avec l’oxide noir qu’avec l’oxide rouge ; ils présentent d’ailleurs des différences qui dépendent de l’énergie de l’acide ; ainsi l’acide muriatique dissout plus facilement le fer très-oxidé que les autres ; il est vrai que s’il contient un excès d’oxigène , une partie de l’acide forme de l’acidomuriatique-oxigéné, selon l’observation deFourcroy : le fer produit aussi dans la précipitation du muriate très-oxidé , un précipité jaune qui doit cette couleur à l’acide qui y reste combiné ; mais on peut conjecturer que le muriate de fer trèsoxidé serait moins propre aux teintures noires que le sulfate , parce qu’il retiendrait avec plus de force l’oxide qui doit entrer dans la formation des molécules noires.

On emploie l’acétate de fer pour les toiles peintes , et en général pour les couleurs noires sur coton et sur lin , par les mêmes raisons qui font choisir l’acétate d’alumine ; mais on n’a pas besoin de recourir à un procédé si dispendieux ; l’acide acétique dissout immédiatement le fer:

<et pour que celui-ci soit dans l’état le plus oxide , on tient très -long - temps des fragments de fer dans dn bon vinaigre : cependant l’on ne remplirait pas son objet , si on laissait toujours la dissolution sur le fer; car nous avons vu que celui-ci dans l’état métallique , précipitait un sel trèsoxidé : on décante donc la liqueur , et on la tient dans un vase où elle puisse avoir le contact de l’air , et où elle passe à l’état très-oxidé. Il faudrait faire cette décantation , dès que la dissolution est achevée.

Pour les teintures noires ordinaires où l’on n’a pas besoin d’une dissolution aussi concentrée , on. ne se sert pas de vinaigre ; mais on forme souvent un acide moins dispendieux avec différentes substances végétales , par exemple , avec l’écorce du bouleau ; on donne le nom de tonne-au-noir , au vase où s’exécute cette opération : on remplirait mieux son objet, si l’on avait soin de tenir la dissolution qui s’est faite , hors du contact du fer.

En expliquant l’action des astringents, nous avons rapporté l’observation de Proust , qui a trouvé que le sulfate très-oxidé était ramené à l’état de celui qui l’est peu , par l’action des astringents et même des autres substances colorantes, d’où il conclut qu’il est bon de n’employer en teinture que le sulfate très-oxidé; cette conclusion nous paraît juste, lorsqu’il s’agit

de teintures noires , à part peut être la teinture

42° I>E la teinture

soie ; elle doit meme s’appliquer à toutes les dissolutions de fer dont on fait usage pour cet objet : mais il n’en est pas de même lorsque l’on se sert des dissolutions de fer pour d’autres couleurs ; par exemple , dans la fabrication des toiles peintes , pour obtenir la couleur appelée jaune de rouille , on se sert du sulfate de fer ou encore mieux, d’acétate peu oxidé , formé par la décomposition de l’acétate de plomb par le sulfate de fer. Le sel avec excès d’oxide qui se forme sur la toile , a une couleur jaune agréable, qui par le contact des alcalis, passe au gris, puis en s’oxidant à l’air, devient rouge.

Les nuances de jaune que l’on peut donner au coton par le moyen du fer , et dont nous nous occuperons ailleurs, prouvent que ce n’est pas l’oxide de fer seul qui sert à colorer dans cette circonstance, mais que le précipité retient une partie de l’acide ; car c’est toujours à un acide que l’oxide de fer doit cette couleur.

On ne doit jamais perdre de vue les changements de couleur , qui résultent des différentes oxidations du fer, dans les teintures où l’on en fait usage pour d'autres couleurs que pour le noir , comme l’a fait voir Chaptal : de là les précautions qu'il faut prendre pour que cette oxidation se fasse uniformément pendant l’opération même et pour que l’étoffe y soit exposée d’une manière égale.

E X G É Tf É R A L. 1

Il y a une operation pour laquelle le fer doit être , au contraire de la plupart des autres , an moindre degré d’oxidation : c’est la dissolution de l’indigo par le moyen du sulfate de fer que l’on précipite, par un alcali ; le fer peu oxide doit donner la solubilité à l’indigo , en lui enlevant l’oxigène qui le rend insoluble. L’oxide de cuivre produit un effet contraire , il cède son oxigène à lindigo qui en est privé ; ce qui rend le sulfate et l’acétate de cuivre propres à être employés pour les réserves, c’est-à-dire, pour préserver les parties des toiles , sur lesquelles on les applique , de la fixation de l’indigo , qui reprenant de l’oxigène , ne peut plus se combiner avec l’étoffe.

Les différences d oxidation des substances métalliquesque l’on emploie en teinture, et les effets qui en dérivent , méritent la plus grande attention , et en les observant avec plus de soin qu’on ne l’a fait jusqu'à présent, on parviendra à ré» gulariser plusieurs opérations, dont on regarde les résultats comme capricieux, et à en obtenir de plus constants et de plus avantageux.

»E LA TEIÏfTUïlE