INDUSTRIE
ËTftT NATUREL.
L'acide borique se rencontre rarement à l’état de liberté, le plus souvent il est combiné avec la soude, la magnésie, la chaux ; un grand nombre de minéraux et de roches contiennent de l’acide borique et la présence constante de cette substance dans l’eau des mers actuelles et des principales sources d’eau minérale suffit à expli-
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quer cette diffusion. Nous passerons rapidement en revue les principales formes sous lesquelles on rencontre l’acide borique dans la nature, insistant particulièrement sur les composés qui présentent le plus d’intérêt pratique.
L’acide borique trihydraté (BoOSSHO) s’est rencontré sous forme de petits cristaux pailletés dans les cratères des volcans. On le rencontre en efflorescences d’un bel éclat nacré, blanches ou jaunâtres sur les bords des lagoni de la Toscane, particulièrement aux environs de Sasso près de Toscanelli, d’où lui vient le nom de Sassoline sous lequel le désignent les minéralogistes.
Les cristaux distincts sont identiques aux cristaux artificiels : ce sont des lamelles tricliniques, aplaties parallèlement à p; le contour hexagonal de la base est déterminé par les faces vi, t et g.
Mais l’acide borique se rencontre surtout à l’état de vapeur, entraîné par la vapeur d’eau et des matières gazeuses dans les soffioni de la Toscane, du Tibet et des régions volcaniques des Cordillières, en Californie.
Le borax (biborate de soude, NaO,2BoO“+lOHO) existe en dissolution dans certains Jacs des contrées volcaniciues de la Toscane, du Tibet et de la Californie Borax-Lake et Los Angeles), mais beaucoup plus abondamment en efflorescences à la surface du sol au Tibet et en Caliiornie; à l’île de Ceylan, en Perse et au Pérou. Le borax brut importé en Europe des montagnes du Tibet porte dans le commerce le nom de tmkal.
Les cristaux de borax sont des prismes hexagonaux du système clinorhombique, d’un éclat vitreux, transparents, mais le plus souvent effleuris.
Ce n’est pas seulement dans les localités citées plus baut, où le borax for abondant vient effleurir à la surface du sol, pendant la saison chaude, ou se rencontre en gros cristaux dans la vase des lacs en partie desséchés, que l’on trouv du borate de soude ; [les eaux d’un grand nombre de lacs ou de sources salés en contiennent. Frésénius a signalé sa présence dans les eaux thermales de Wiesbaden et d’Aix-la-Chapelle, Baup, dans les eaux mères des salines de Bex, en Suisse. Les eaux de Bagnères de Luchon, de Barèges, de Cauterets, de Labassère et de Vichy ; les eaux de Royat, de la Bourboule en contiennent aussi de petites quantités. On a pu voir à l’Exposition universelle de 1878 de notables quantités de borax extraites par M. P. de Mondésir des eaux de Royat. M. Durrwel {BuU. de la Soc. chim., XXIX, p. 481) a fait'connaître la présence de l’acide borique dans l’eau des lacs salés de l’Algérie et dans des sédiments provenant évidemment de l’existence d’anciennes mers. Le feldspath des Pyrénées, la pegmatite de l’Aveyron, les potasses du commerce et les cendres des végétaux renferment également de l’acide borique, d’après Filhol ; M. Richard a constaté la présence des tourmalines et par conséquent de l’acide borique, dans les ardoises des Ardennes.
C’est probablement aussi à l’état de borate de soude que l’acide borique existe dans les eaux de la mer.
En 1864, le professeur Forchammer de Copenhhague a signalé la présence de l’acide borique dans les eaux de la mer, en s’appuyant sur ce que cette substance existait dans les plantes marines. M. Dieulafait, en portant particulièrement son attention sur les dernières eaux mères des marais salants, parvint à reconnaître avec certitude l’e.xistence de l’acide borique dans les eaux mères à 36” et surtout dans celles à 38”,
BORE
Si l’on évapore à siceité de l'eau mère à SS" dans une capsule placée sur un bain de sable, il est naturel de penser qu’il se produira, sous l’influence de la dessiccation, une quantité de magnésie caustique variable avec la température et la durée de l’opération, et une quantité correspondante d’acide chlorhydrique se dégagera. Le résidu de l’opération doit donc rester pénétré, dans toutes ses parties, de magnésie caustique, et une partie au moins de l’acide borique, s’il en existe dans les eaux, saisie par la magnésie, restera à l’état insoluble, mêlé à l’excès de magnésie caustique.
L’expérience vint confirmer les prévisions de M. Dieulafait, et ce savant reconnut que l’acide borique existait normalement dans les eaux de la mer et se concentrait dans les dernières eaux mères.
La quantité d'acide borique contenue dans une demi-goutte d'eau mère à 58“ B. est suffisante pour donner, par la méthode de la flamme de l'hydrogène, la couleur verte caractéristique de l'acide borique pendant 5 à 6 secondes en moyenne.
S’appuyant sur ce que 1 millionième de gramme est la limite inférieure de cette apparition de la couleur verte dans la flamme, et sur ce que 100 centimètres cubes d’eau mère à 38“ B. donnent environ 5000 fois cette réaction, et enfin sur ce que 1 mètre cube d’eau de mer, concentrée à 38“, n’occupe plus qu’un volume de 4 litres, M. Dieulafait a calculé la quantité de borate de soude que contient au minimum un mètre cube d’eau de mer, et il a trouvé 0e'',20 de bore ou le%75 de borate de soude.
L’examen des fossiles marins des différentes époques a prouvé que la quantité d’acide borique contenue dans les eaux de la mer n’avait pas dû varier depuis les mers siluriennes jusqu’à celles de nos époques.
Nous verrons, lorsque nous aurons passé en revue les divers gisements borifères, quel parti M. Dieulafait a su tirer de ces importantes observations pour expliquer simplement leur formation.
Comme source d’acide borique, le borate de chaux a pris dans ces dernières années une grande importance.
La Hayésine (CaO,2Bo05 j. 4H202) a été signalée par Rayes au sud du Pérou, dans la province de Tarapacca ; mais cette substance, peu abondante alors, n’avait eu tout d’abord aucun intérêt industriel. Un boi’ate de chaux de même composition que la Hayésine a été trouvé dans les lagoni de la Toscane (Béchilite). En 1855, M. Desmazures signalait la présence de dépôts exploitables d’un borate de chaux en Asie Mineure, au sud de la mer de Marmara, dans la province de Brousse. C’est une matière compacte, très pure, d’un blanc de lait dont la composition est représentée par la formule
3CaO,4BoO“ -I- 6HO.
Cette même substance a été trouvée, en 1875, disséminée dans la stéatite de l’Orégon (États-Unis) et décrite sous le nom de Pricéite ou Cryptomorphite.
On désigne sous les noms de boronatrocalcites, hydroboracites, hydroborocalcites et dans le commerce sous le nom de Tiza, des borates mixtes de chaux et de soude hydratés, disséminés en rognons dans les nitrières de la Bolivie et du Pérou. La composition de ces matières est variable et ne peut être
ENCYCLOPÉniE CIIIMIQÜE.
roprésontée par une fnrmule unique, soit que l’on ait affaire à des composés dillérents, borate sdoubles de cliaux et de soude, ou que ce soient des borates de chaux impurs, de la Hayésine par exemple, pénétrée de borate de soude ou de cristaux de Glaubérite.
a horacite (magnésie boratée) est un chloroborate de magnésie (5MgO,4BoO'') -l-tMgGl cristallisé dans le système cubique, le plus souvent en dodécaèdres rhomboïdaux, vitreux, transparents, incolores ou opaques, d’un blanc grisâtre. Quelquefois en masses amorphes dans le gypse ou l’anhydride.
La boracite, en masses compactes dénuées de cristallisation distincte, a été découverte en abondance dans les gîtes salins de Stassfurth ; elle est hydratée et constitue une variété qui a reçu le nom de Stassfurtite.
Quelques autres borates se rencontrent encore dans la nature, moins abondants que ceux que nous venons de citer et sans emplois industriels :
Le borate de manganèse ou Sassearite | ™^®ses
fibreuses à éclat soyeux ;
Les borates de fer : la Lagonite, en masses terreuses d’un jaune d’ocre dans les lagoui de la Toscane, et la Lvdwigile, où l’acide borique est associé au protoxyde de fer, au sesquioxyde de fer et à la magnésie ;
La Lardérellile (borate d’ammoniaque hydraté), trouvée dans les soffioni de la Toscane.
Nous devons signaler enfin, non pour son importance pratique, mais à cause de la beauté des échantillons, un borate d’alumine crislallisé APO^,BoO^. Recueill* récemment dans les pegmatites des monts Soktoni, près d'Adoun-Tchilon (Sibérie orientale), par M. Jéréméiew, ingénieur russe, ce borate a été analysé par M. Damour {Comptes rendus, XCVI, p. 67-5, mars 1885). Ce sont des prismes hexagonaux réguliers, transparents et à peu près incolores, que l’on pourrait, au premier aspect.
confondre avec une tourmaline ou une apatite.
L’analyse de la Jére'méiewite a donné :
Acide borique (p. diff.). 40,19
Alumine. 55,05
Sesquioxyde de fer. 4,03
Potasse. 0,70
La densité est 5,28.
Quelques autres substances minérales renferment de l’acide borique. Nous citerons :
La Datholite (chaux boratée siliceuse), dont la composition peut être représentée par la formule
2CaO,SPO*,BoO® -|- HO
et qui renferme 21,87 pour 100 d’acide borique;
La Danburite, espèce minérale beaucoup plus rare que la précédente, de composition mal définie, dont la formule probable est Ca0,Si20^Bo0^
correspondant à 28,5 pour 100 d’acide ;
Enfin le groupe si important des Tourmalines, qui contiennent de 7 à 9 pour 100 d’acide borique et VAxinite : les cristaux d’axinite de l’Oisans en renferment 4,5 pour 100. Dans la Warwickite, l’acide borique est associé à l’acide titanique et à la magnésie.
HISTORIQUE
De tous ces composés naturels, le plus important au point de vue de ses applications pratiques est le borax ou biborate de soude ; c’est aussi le plus anciennement connu. Sous le nom de Tinkal, il était apporté à l’état brut du Tibet à Venise où, pendant longtemps, le raffinage s’en est fait exclusivement ; Basile Valentin (seconde moitié du quinzième siècle) cite le horas venitianus, et le borax raffiné en Europe a été jusqu’au commencement du dix-neuvième siècle exclusivement employé dans les arts industriels et la pharmacie.
Franz Hœfer, pharmacien de Florence, découvrit en 1776 l’acide borique dans les Maremmes de la Toscane, mais ce n’est qu’en 1818 qu’un Français, le comte de Larderel, installa au Monte Cerboli une exploitation systématique. En 1837, l’application directe de la chaleur dégagée par les soffioni à l’évaporation des solutions boriques permit à cette industrie de prendre tout son développement dans des conditions économiques avantageuses, et jusqu’à ces dernières années l’acide borique de la Toscane était presque exclusivement employé en France et en Angleterre. Des maisons anglaises avaient le privilège exclusif du traitement de l’acide borique en Toscane.
Depuis quelques années l’industrie de l’acide borique est en voie de transformation, par suite de la découverte de nouveaux gisements de composés borifères. On a successivement trouvé des borates de chaux ou Natroborocalcites au Pérou, au Chili, en Bolivie ; ils sont connus dans le commerce sous le nom de Tiza.
Puis dans le nord de la Californie on a rencontré des lacs de borax analogues à ceux des lacs du Tibet; la horacite ou slassfurtite est assez abondante en Allemagne dans les gîtes salifères de Stassfurth ; enfin plus récemment des gisements très étendus de borax ont été découverts et exploités dans la Californie méridionale (borax de Los Angelos).
Les exploitations de ces divers minerais borifères ont eu des fortunes diverses ; mais aucune n’a joué, au point de vue des intérêts de l’industrie française, un rôle comparable à celui d’un borate de chaux, dont les gisements importants ont été mis à jour, dans la Turquie d’Asie, par M. C. Desmazures, en 1855.
Pendant la guerre de Crimée, M. Desmazures fut chargé, en qualité d’ingénieur, de l'établissement des phares que le gouvernement turc faisait élever sur les côtes ottomanes. Dans une des excursions que nécessitait son service, il eut l’occasion de remarquer dans un petit port de l’antique Mysie, sur la côte sud de la mer de Marmara, un gypse noir qui servait à sceller des plaques de marbre sur une machine à polir. Ce gypse était semé de points blancs de la grosseur d’une tête d’épingle. Examen fait de ces points blancs au chalumeau, M. Desmazures reconnut qu’ils étaient constitués par du borate de chaux ; c’était là une découverte précieuse d’un minerai borifère très pur, et assez abondant pour pouvoir être utilisé dans l’industrie.
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Dix-huit ans plus tard, en 1873, le D'' Price trouva, dans l’Orégon (États-Unis), la même substance disséminée dans la stéatite, mais difficilement exploitable. Les Américains ont décoré ce borate du nom de Priceite, comme une substance nouvellement découverte, tandis qu’il était déjà employé par l’industrie européenne depuis nombre d’années.
Grâce aux relations étendues de H. Sainte-Claire Deville, M. Desmazures put obtenir en 1866, de la Sublime Porte, la concession des gisements deborate de chaux d’Asie Mineure, qu’il exploite encore aujourd’hui, et le traitement méthodique qu'il a installé dans son usine de Maisons-Laffitte a permis de fournir à l’industrie française, affranchie dès lors du monopole anglais, l’acide borique et le borax à des prix si peu élevés que les nombreuses applications dont ces substances sont susceptibles ont pu se développer librement.
