FORMATION DE L'ACIDE CHLORHYDRIQUE
1° Combinaison du chlore et de l'hydrogène. — On a vu que l’acide chlorhydrique résultait de la combinaison directe du chlore et de l’hydrogène sous l’influence de la lumière solaire, de la chaleur, ou en présence du charbon. (Voir Chlore).
2“ Action du chlore sur les composés hydrogénés des métalloïdes et les matières organiques. — Les réactions du chlore sur l’eau et l’hydrogène sulfuré donnent de
i- Henri Sainte-Claire Deville. Du mode ile formation de la topaze, du lircon, et de certains Minéraux oxydés et sulfurés. Comptes rendus, LU, p. 780, et LUI, p. ICI.
ACIDE ClILOmlïDRIQUE. Slô
l'acide chlorhydrique; il en est de même de la décomposition des carbures d’hydrogène par le chlore sous l’action de la chaleur.
Lorsqu’il y a substitution du chlore à l’hydrogène des matières organiques, il y a simultanément formation d’acide chlorhydrique. Ainsi, par exemple :
CW-kCP=CTIC1=-1-IIC1.
5" Décomposition, par l’eau, des chlorures de métalloïdes et de (pielques chlorures métalliques. — Tous les chlorures ou oxychlorures des métalloïdes sont décomposés par l’eau ; il en résulte de l’acide chlorhydrique qui reste en dissolution et un acide oxygéné correspondant, dans le cas le plus général, par sa formule, au ■ composé chloré.
Ainsi, les trichlorure et pentachlorure de phosphore, l’oxychlorure de phosphore, le triclalorure d’arsenic, donneront les acides phosphoreux, phosphorique et arsénieux • PhCP -F 6110 = PhO% 5H0 -t- 5HC1 PhCP -h 8110= Ph0^3H0^- 5HC1 PfiCPO^ -K 6110 = Ph0%5H0 -f 51IC1 AsCP -H 3110 = AsO"' + 311G1 .
Les réactions seraient analogues avec les chlorures de bore et de silicium. Quelques chlorures métalliques sont également décomposés, par l’eau, à la température ordinaire, avec formation intermédiaire d’oxychlorures, notamment les chlorures d’antimoine et de bismuth.
Le chlorure de magnésium, le chlorure d’aluminium se dissolvent dans l’eau froide et, lorsqu’on évapore la dissolution, il se dégage de l’acide chlorhydrique et l’oxyde reste comme résidu.
C'est ainsi que la réaction de la vapeur d’eau sur un mélange de chlorure de piagnésium et de bioxyde de manganèse a été proposée pour la préparation industrielle du chlore.
4“ Action de l’acide sulfurique sur un chlorure métallique. — La réaction de l’acide sulfurique sur le chlorure de sodium est utilisée dans les laboratoires pour la préparation de l’acide chlorhydrique ; dans l’industrie, la transformation du sel marin en sulfate de soude produit d’énormes quantités de gaz chlorhydrique que les fabricants doivent condenser.
La préparation industrielle de l’acide chlorhydrique sera étudiée en détail dans la partie technologique de cette Encyclopédie. (Tome V, deuxième fascicule. Application de la chimie inorganique, parM. Sorel.) 11 ne sera question ici que de la préparation soit du gaz, soit de la dissolution, dans les laboratoires.
PRÉPARATION
Le gaz chlorhydrique est obtenu par la réaction de l’acide sulfurique sur le sel marin. — A basse température, il se forme du bisulfate de soude, et la moitié seulement du sel marin sera décomposée, si on fait réagir les deux corps à équivalents égaux :
2NaCl -h S^0®,lP0' = NaCl -}- Na0,110,S^0« -|- IlCl.
Le dégagement de gaz, tumultueux au début, se ralentit et la masse devient
51/» ENCYCLOPÉDIE CIIDIIQÜE.
pâteuse. Si la réaction doit être effectuée dans des vases ne pouvant supporter une température élevée, il convient de mettre un excès d’acide sulfurique :
NaCl + S^Ü',fPO^ = NaO, 110,8^0' + IlGl.
Mais si on poussait la température au rouge, le bisulfate formé tout d’aliord réagirait sur le sel non décomposé et, comme résidu, il resterait du sulfate neutre :
2iNaCl+ = 2Na0,S^0'> -f 2HC1.
C’est dans ces dernières conditions plus économiques que l’onopère dans l’industrie.
Avec le sel marin cristallisé, la réaction est violente, la masse se boursoufle ; on évite cet inconvénient en se servant de sel marin fondu, compact par conséquent, et grossièrement concassé.
Le sel est introduit dans un ballon (fig. 156) , dans lequel on verse un excès d’acid sulfurique. Le ballon porte un tube en S et un tube de dégagement qui amène le gaz sur la cuve à mercure. Il est nécessaire de chauffer vers la fin de l’opération.
Fig. 150.
La méthode précédente peut être modifiée, de façon à opérer constamment à la température ordinaire et à disposer d’un appareil producteur de gaz chlorhydrique, lorsqu’on en a fréquemment besoin dans les analyses.
Dans un grand flacon tabulé, on introduit du sel marin fondu, puis de l’acide chlorhydrique concentré du commerce, de manière que le flacon soit à moitié rempli.
Une des tubulures porte un tube à entonnoir terminé à .»a partie inférieure par un tube effilé recourbé verticalement; c’est par ce tube à entonnoir que l’on introduit l’acide sulfurique par petites portions. Le gaz se lave dans un petit flacon de Woolf contenant 'de l’eau et se dessèche dans des éprouvettes renfermant de la ponce sulfurique ou du chlorure de calcium. Quand on verse l’acide sulfurique, au début, il se produit un dégagement rapide de gaz qui chasse l’air des appareils, puis, peu à peu, le sel marin s’attaque à la température ordinaire et, à partir de ce moment, le courant de gaz est facile à régler.
On peut également préparer le gaz chlorhydrique en faisant arriver, dans la solution nonamerciale, de l’acide sulfurique concentré.
On se servira d’un grand ballon rempli au tiers environ d’acide commercial. Le bouchon porte un tube terminé par un entonnoir à robinet par lequel on fera arriver un courant lent d’acide sulfurique qui, s’emparant de l’eau, déplace peu à peu le gaz chlorhydrique ; il sera bon d’adapter au ballon un tube de sûreté en S. Le gaz
CIOE CHLOItlIYDRinUE.
sera desséché sur du chlorure de calcium ou de la ponce sulfui’ique, avant d’être recueilli sur le mercure.
Lorsque l’acide sulfurique atteint la densité 1,566, le dégagement gazeux s’arrête et le liquide ne contient plus que 0,32 pour 100 d’acide chlorhydrique (Hofmanu).
Ces procédés sont applicables à la préparation de la dissolution chlorhydrique, que l’on emploie beaucoup plus fréquemment que le gaz dans les laboratoires.
La dissolution pourra être effectuée dans un appareil de Woolf.
Le premier flacon ne renfermera qu’une petite quantité d’eau, destinée à arrêter l'acide sulfurique entraîné. Le tube qui amène le gaz dans chaque flacon ne plongera que d’une petite quantité dans le liquide, car la solution chlorhydrique est plus dense que l’eau.
La dissolution du gaz dans l’eau, étant accompagnée d’une élévation notable de température, il faut refroidir le liquide, entourer les flacons de glace, si on verse une dissolution concentrée.
Dans l’industrie, la transformation du sel marin en sulfate de soude produit d’énormes quantités d’acide chlorhydrique que l’on condense dans l’eau; cette dissolution est livrée à bas prix au commerce, et on n’a généralement pas intérêt, si ce n’est dans des cas spéciaux, quand on tient à l’avoir parfaitement pure, à préparer dans les laboratoires la solution chlorhydrique. On indiquera d’ailleurs ultérieurement les divers procédés que l’on peut employer pour purifier la dissolution commerciale.
