CI S + 2KO = CIO,KO + KC

Cette réaction dégage -j-25 C! «i, 31 (Berthelot).

A chaud, avec des lessives concentrées, on obtient un mélange de chlorate et de chlorure; cette transformation correspond à un dégagement de 94 Cal ,2, à partir du chlore et de l’alcali. Quant au changement de l’hypochlorite en chlorate qui s’accomplit à l’ébullition, on a :

3(C10,Na0) dissous = C10 5 ,Na0 dissous + 2 KCI, dégage -f 18 Cal ,3.

Le brome donne naissance à un hypobromite et un bromure, ou à un bromate et un bromure, selon qu’on opère avec une lessive étendue ou concentrée. MM. Thomsen et Berthelot ont trouvé que

NaO-f-Br à 9° dégage + 6Cai,0.

D’ailleurs, la formation de l’hypobromite dégage un peu plus de chaleur que celle du bromàte, mais c’est la transformation finale du système initial en bromure et oxygène qui dégage le plus de chaleur (Berthelot).

L’iode, mis en suspension dans une lessive de soude où l’on fait passer un courant de chlore, forme de l’iodate de soude. Si l’on additionne la dissolution alcaline de soude caustique, et qu’on continue à faire passer le courant de chlore, il se dépose une poudre cristalline de periodate de soude (Langlois).

Chauffé avec une lessive de soude, le phosphore donne naissance à un dégagement d’hydrogène phosphoré spontanément inflammable, mêlé à un excès d’hydrogène.

Un mélange intime de soude caustique sèche et de charbon, chauffé au rouge vif, donne, comme on l’a vu, naissance à du sodium métallique. Celte réaction utilisée industriellement, paraît d’ailleurs conforme aux prévisions thermiques. Les travaux de M. Beketoff, que nous avons signalés plus haut, tendent, en effet,

(1) Il suffira donc de consulter le tableau numérique delà page 31 do l'article sur le Potassium.

SODIUM

à démontrer que la réaction de l’oxyde de carbone sur l’oxvde de sodium anhydre NaO, est exothermique et correspond à un dégagement de -|-2 Cal ,l auquel on doit ajouter la chaleur de combinaison de NaO et de GO 2 qui est égale à -f- 37 Cal ,64.

La soude, quoique un peu moins puissante que la potasse, est néanmoins une base énergique, capable de neutraliser complètement les acides forts, en donnant des sels sans action sur le tournesol. Elle précipite tous les oxydes métalliques. Employée en excès, elle en redissout un certain nombre.

Quand on la calcine en présence de certains métaux, elle les oxyde, en même temps que le sodium est mis à nu. Quand l’oxyde formé est acide, il s’unit à la soude, et l’hydrogène de l’eau d’hydratation se dégage. On observe ce phénomène avec le zinc. Par contre, la soude en fusion ne paraît pas exercer d’action sensible sur le platine ; ou peut la chauffer au rouge pendant longtemps dans des creusets de ce métal sans les corroder profondément.

La soude peut remplacer la potasse dans la plupart des opérations de chimie organique, et notamment comme agent d’hydratation.’

Cependant, il n’est pas inutile d’insister sur quelques différences notables dans l’action de ces deux réactifs, quand on les emploie comme agents d’oxydation :

1° Rolbe a reconnu que le phénol chauffé dans un courant d’acide carbonique avec de la soude, entre 220 et 250 degrés, se transforme en acide salieylique. Si l’on remplace la soude par la potasse, il se forme de l’acide salicylique entre 100 et 145 degrés ; mais, si on laisse le mélange s'échauffer jusqu’à 170-210 degrés, on n’obtient plus que de l’acide paroxybenzoïque.

2° Bartli et Schrœder, en fondant le phénol avec six fois son poids de soude, l’ont transformé en phloroglucine, pyrocatéchine et résorcine. La réaction de la potasse sur le phénol est bien différente; elle donne naissance à un mélange d’aeide oxybenzoïque, d’acide salicylique et de diphénol.

La fusion des acides aromatiques avec la soude donne des résultats non moins intéressants. C’est ainsi que l’acide benzoïque fondu avec huit à dix fois son poids de soude caustique donne un mélange de diphényle et de benzine. L’acide salicylique se comporte de même. L’acide dioxybenzoïque chauffé à 350 degrés avec la soude se transforme presque intégralement en résorcine.

Préparation. — On peut obtenir la soude caustique par un grand nombre de méthodes :

1° Dans les laboratoires, on a généralement recours à la décomposition du carbonate de soude par l’hydrate de chaux, en liqueur étendue. La dilution de la solution saline est indispensable à la réussite de l’opération: avec des liqueurs concentrées on réaliserait la transformation inverse.

La première de ces deux réactions est, en effet, exothermique si on la rapporte aux hydrates alcalins étendus et aux carbonates anhydres :

C0 3 Na anhydre + CaHO 2 dissous = CCPNa+NaHO étendue.... -t-2 Cal ,6.

Il en est de même de la seconde rapportée aux hydrates alcalins solides et aux sels anhydres :

C0 3 üa + NaHO* = C0 3 Na + CaHO 3 . + 6“,7.

Or, M. Berthelot a montré que les lessives alcalines concentrées renferment des hydrates, partiellement dissociés en eau et en soude caustique. C’est donc la chaleur d’hydratation de celle-ci qui fournit l’énergie nécessaire à la réaction inverse,

Il convient de dissoudre 3 parties de cristaux de soude dans 15 parties d’eau et d’ajouter peu à peu à la liqueur bouillante 1 partie de chaux éteinte délayée dans 3 parties d’eau. On arrête l’ébullition quand tout le carbonate de soude est caustifié et on achève l’opération comme on l’a indiqué pour la potasse (1).

D’après M. Scheurer-Kestner, il est impossible de retirer par simple lavage toute la soude contenue dans le dépôt du carbonate de chaux; celui-ci en retient des quantités sensibles à l’état soluble. La quantité d’alcali ainsi retenue peut s’élever à 4,56 et 4,75 de sodium pour 100 parties de dépôt. Cette action absorbante n’appartient pas d’ailleurs à l’hydrate de chaux, elle ne se manifeste qu’après une transformation en carbonate calcaire.

La soude ainsi obtenue porte le nom de souda à la chaux. Elle renferme les impuretés contenues dans les matières premières qui ont servi à la fabriquer.

Il est facile de la purifier en la traitant par l’alcool qui ne dissout que l’alcali caustique et une trace de carbonate. L’évaporation de cette dissolution, conduite comme on l’a indiquée pour la potasse, fournit la soude à l’alcool.

H. Deacon recommande d’évaporer la lessive impure jusqu’au moment où il se sépare des cristaux de l’hydrate NalIO' 1 2 , d’abandonner au refroidissement, / puis de recueillir les cristaux, et de les essorer.

2° On peut encore traiter une dissolution de sulfate de soude par une quantité rigoureusement équivalente d’eau de baryte. C’est le procédé de Schubert.

3° On a proposé d’attaquer le sodium par l’eau en prenant certaines précau- * tions. Dans une grande capsule d’argent, refroidie extérieurement par un courant d’eau froide, on laisse tomber une goutte d’eau qu’on recouvré d’un monceau de sodium de 4 centimètres de côté; quand la réaction est terminée, on introduit progressivement dans la capsule de nouvelles gouttes d’eau avec des fragments de sodium, jusqu’à ce que le poids de métal consommé atteigne 500 grammes. Il n’y a plus alors qu’à évaporer la lessive sirupeuse et à la couler dans une lingotière, après l’avoir maintenue quelque temps en fusion ignée au rouge sombre (2).

Ce sont là des procédés de laboratoire. Industriellement on est parvenu à tirer partie des lessives rouges qui forment les eaux mères de la fabrication d un sel de soude. Leur coloration est due à la présence du sulfure de fer et de matières organiques. Pour les en débarrasser, Tennant les évaporait et fondait le résidu avec du salpêtre. Gossage a obtenu la désulfuration des lessives par un

(1) Voy. l’article Potassiüm, p. 36.

(2) Gmelin-Kraut’s Handbuch cler Cliemie, t. II, p. 131.

SODIUM

courant d’air ; dans celte oxydation il se forme du sulfite et de l’hyposulfite de soude qu’on détruit par l’emploi de chlorure de chaux ; enfin, on concentre les léssives pour en séparer le carbonate. Les soudes ainsi obtenues étaient colorées en jaune par du ferrocyanure. Ralston est parvenu à les rendre blanches en les soumettant à une fusion ignée prolongée ; l’oxyde de fer provenant de la destruction du cyanure jaune.se précipite au fond de la chaudière par le repos, et la soude décantée est tout à fait blanche. Pour achever de détruire le sulfure de sodium, on a recours, le plus souvent, à une insufflation d’air ou à l’addition de petites quantités d’azotate de soude. Nous n’insisterons pas sur ces opéra, lions que M. Sorel a décrites avec beaucoup de détails au tome V de l’Encyclopédie chimique.

A Copenhague, on soumet à la calcination un mélange intime de cryolithe et de chaux éteinte. 11 se forme ainsi du fluorure de calcium, de l’alumine hydratée, et de la soude qu’on sépare par lixiviation.

Signalons enfin quelques procédés ingénieux qui n’ont pas encore reçu la sanction de la pratique industrielle.

Hunter a observé que le sulfate de soude peut être caustifié par la chaleur sous une pression de 3 à 4 atmosphères. La densité la plus convenable pour la dissolution de sulfate est de 1,10. Il est indispensable de décanter la lessive sous pression, si l’on veut éviter la retransformation de la soude en sulfate.

Bachet est l’auteur d’un procédé basé sur la décomposition du sel marin par la litharge. On mêle 100 parties de litharge, 70 de sel et 50 de chaux, puis, après avoir broyé le mélange humecté à la meule, on le soumet à une pression de 150 livres par pouce carré. On fait passer le liquide qui s’écoule et qui renferme la soude caustique à travers de l’hydrate de chaux pour la débarrasser du chlorure de plomb. Cette lessive est enrichie par un nouveau traitement à la litharge et à la chaux. On parvient ainsi à transformer 40 à 50 pour 100 de sulfate en soude caustique. Le gâteau qui reste dans la presse est un mélange de chlorure et d’hydrate de plomb, de litharge et de chaux. En le calcinant à 180 degrés on transforme l’hydrate en litharge, puis le chlorure de plomb est ramené à l’état d’oxyde sous l’action d’un lait de chaux bouillant. Toute la litharge est ainsi régénérée et peut rentrer dans la fabrication.

Usages. — Les usages de la soude caustique dans les laboratoires sont trop connus pour qu’il soit utile de les énumérer. L’industrie en consomme des quantités énormes comme matière première de la fabrication des savons durs. Depuis quelques années elle a trouvé un nouveau débouché dans la fabrication des phénols (naphtols, résorcine, alizarine, etc.), par la méthode de Würtz, Kékulé et Dusart, qui consiste à fondre les dérivés sulfoconjugués de la naphtaline du phénol ou de l’anlhraquinone avec de la soude caustique à des températures comprises entre 250 et 300 degrés. Enfin, M. Radisson Saint-Cyr a réussi à l’utiliser pour la transformation en acide palmitique de l’acide oléique qui jusqu’alors formait un résidu encombrant des stéarineries.

ffydrafe 2 (tfaHO»),7 HW.

Cet hydrate forme de grands cristaux orthorhombiques de 98 degrés, tronqués sur les arêtes aiguës. Ils sont vitreux, transparents et incolores. La présence du chlorure et du sulfate dans l’eau mère d’où ils se sont déposés n’en altère pas la pureté, propriété qui a été utilisée par Deacon pour la préparation de la soude pure (voy. p. 28).

Les cristaux d’hydrate fondent à 6 degrés en donnant une lessive caustique d’une densité de 1,405. Exposés pendant six semaines dans le vide sec, ils perdent 4 équivalents d’eau. Abandonnés à l’air humide, ils absorbent à la longue un peu d’eau, et se carbonatent rapidement.

L’hydrate 2(NaH0 3 ),7 H 2 0 2 se dépose quand on refroidit les lessives concentrées de soude au voisinage de zéro. D’après Klas Lendroth, une lessive de soude impure ne donne pas de cristaux quand on l’expose à un froid de —16 degrés à — 22 degrés. Par contre, une lessive de 1,375 de densité cristallise facilement quand on la refroidit au-dessous de zéro, à la condition d’éviter l’accès de l’acide carbonique de l’atmosphère.

Rüdorfï a mesuré les abaissements des points de congélation des dissolutions de soude caustique. Il a trouvé qu’elle s’abaisse de 0°,509 par l’addition d’un gramme de l’hydrate NaH0,3H0 dans 100 grammes d’eau. Toutefois, M. de Coppet ne pense pas comme Rüdorff qu’un pareil hydrate existe seul en dissolution; il est probable, d’après lui, que les liqueurs contiennent en màme temps une certaine proportion de l’hydrate plus riche 2(NaH0),7 H s 0 2 .

Ajoutons enfin que M. Berthelot admet l’existence dans les lessives de soude d’un certain nombre d’hydrates définis compris entre les limites NaHO s ,3HOet NaHO,6H 2 U 3 . Cette opinion est fondée sur l’étude des tensions de vapeur, l’étude thermique des dissolutions, la précipitation du chlorure de sodium par les dissolutions de soude caustique. Ce point de vue a été traité avec des développements convenables au commencement du tome III de VEncyclopédie (1).