DENSITÉ DES DISSOLUTIONS DE CHLORURE DE SODIUM A 15 DEGRÉS
NaCl
pour 100.
DENSITÉ
NaCl
pour 100.
DENSITÉ
NaCl
pour 100.
DENSITÉ
NaCl
pour 100.
DENSITÉ
SODIUM
Karsten a obtenu des nombres un peu plus faibles :
NaCl pour 100. .... 5 10 15 20 25
Densité. 1,035547 1,072550 1,110482 1,149653 1,190371
Erkman a donné la règle suivante pour calculer la richesse de l’eau de mer en chlorure de sodium- d’après sa densité à 15 degrés: il suffît de multiplier les 4 premières décimales du nombre qui exprime cette densité par le facteur 0,013.
M. Margueritte a constaté qne l’acide chlorhydrique précipite les solutions de chlorure de sodium : en faisant passer un courant de HCl jusqu’à refus dans la dissolution saline, on en sépare tout le chlorure de sodium à quelques millièmes près, tandis que dans les mêmes conditions le chlorure de potassium n’est précipité que difficilement.
Les solutions concentrées de soude caustique précipitent également la dissolution saturée de chlorure de sodium ; ce phénomène cesse dès que la dilution de la lessive de soude dépasse la limite NaH0 s -)-4 H 2 0 2 (Berthelet).
L’acide sulfurique étendu et l’acide azotique concentré déterminent un Abondant précipité dans les solutions saturées de sel marin (Karsten).
Le chlorure de sodium est insoluble dans l’acide carbonique liquide (Cailletet).
Le chlorure de sodium est insoluble dans l’alcool absolu. L’alcool aqueux en dissout des quantités d’autant plus grandes qü’il est lui-même plus étendu. Gérardin a constaté que la solubilité du sel-dans un mélange d’eau et d’alcool est proportionnelle à la température ; le tracé graphique donne une ligne droite. Voici les nombres obtenus par ce savant pour l’alcool à 53 degrés centésimaux <D= 0,9282):
Température- 4° 10° 13° 23° M
Solubilité. 40,9 14,1 11,43 11,9 12
R. Wagner a trouvé pour l’alcool à 75 degrés c
Température. 14° 15°, 2
Solubilité..... 0,661 0,700
et pour l’alcool à 95 degrés centésimaux :
Température. 15°
Solubilité. 0*174
Les chaleurs spécifiques et les chaleurs moléculaires des dissolutions aqueuses de chlorure de sodium, à divers états de concentration, ont été déterminées par M. Marignac. Il a trouvé les nombres suivants :
Chaleurs moléculaires.
50 Aq. 100 Aq. 200 Aq. —
50 Aq. 100 Aq. 200 Aq.
entésimaux :
La chaleur spécifique du chorure solide, rapportée à l’unité de poids, est 0,214; rapportée au poids équivalent, elle est égale à 12,5; le calcul indique 13,1.
Chlorure de sodium hydraté NaCl,4H0. — La formation d’un hydrate cristallisé dans les solutions concentrées de chlorure de sodium a été constatée pour la première fois en 1793 par Lowitz, puis confirmée par Fuchs et Nôlle. Plus récemment, Ehrenberg et Frankenheim, en observant au microscope l’évap oration de quelques gouttes d’une dissolution d’eau salée, à la température de 15 degrés, ont observé la formation passagère de tables hexagonales de l’hydrate NaCl-j-4H0. En prolongeant l’évaporation, on voit bientôt apparaître quelques cubes de sei anhydre ; ces cubes se développent rapidement aux dépens de l’hvdrate qui disparaît bientôt.
Les cristaux de l’hydrate NaGl-(-4H0 se présentent sous la forme de tables hexagonales limpides, appartenant au système monoclinique, et isomorphes avec le bromure etl’iodure de sodium hydratés (Mitscherlich).
Ils se liquéfient aux environs de zéro, d’après M. de Goppet, et non vers '
— 8 degrés comme l’affirme Mitscherlich. A une température inférieure à —10 degrés, ils deviennent efflorescents et se désagrègent à l’air sec en une fine poussière formée de cubes de NaCl anhydre. Cette curieuse observation de Fuchs montre que les sels réputés déliquescents, deviennent efflo rescents quand on les expose à l’air sec, à une température suffisamment basse.
D’après M. de Coppet, l’hydrate NaCl,4H0 se décompose immédiatement,. à la température ordinaire, en cristaux cubiques anhydres et en eau, au contact de la plus petite parcelle de chlorure de sodium ordinaire. Souvent aussi cette décomposition se produit sans cause apparente. Cependant, les expériences de l’auteur tendent à prouver que l’hydrate ne se décompose pas au contact du chlorure de sodium ordinaire, à des températures inférieures à zéro.
Rüdorff avait conclu de ses expériences sur l’abaissement du point de congélation des dissolutions de chlorure de sodium que, jusqu’à — 9 degrés environ (point de congélation de la dissolution à moins de 15 pour 100), le chlorure de sodium préexiste en dissolution à l’état anhydre; mais que, au-dessous de
— 9 degrés, il s’y trouve combiné avec 4 équivalents d’eau d’hydradation.
M. de Coppet a montré que les nombres de Rüdorff ne s’accordent pas avec cette manière de voir, qui est également contredite par les expériences de Ehrenberg et Franckenheim. D’après M. de Coppet, la dissolution de NaCl contient probablement (à la température , de sa congélation et de son maximum) un mélange soit de sel anhydre et de sel hydraté, soit de deux hydrates ; mais il est impossible de fixer la composition de ces hydrates d’après les nombres obtenus. L’hypothèse la plus vraisemblable consiste à admettre l’existence simultanée dans la dissolution des hydrates NaCl,2 H 2 !) 5 et NaCl,3H 2 0 2 .
Propriétés chimiques. — Chauffé avec du potassium, le chlorure de sodium se décompose en sodium libre et en chlorure de potassium (Davy).
Fondu en présence du soufre, il s’y combine partiellement en formant du sulfure de sodium (A. Vogel). Cette assertion est contredite par Karsten. Quand
SODIUM
on fait passer un courant d’hydrogène sulfuré sur du sel marin fondu, il se forme du sulfate de soude; la réduction est facilitée par la présence de la vapeur d’eau (Kingzett).
L’acide sulfurique décompose le chlorure de sodium avec production d’acide chlorhydrique et de sulfate ou de bisulfate dé potasse. On observe une réaction du même ordre quand on remplace l’acide sulfurique par un mélange d’air et d’acide sulfureux (Hargreaves). La réaction a lieu vers 400 degrés.
En chauffant au rouge un mélange de sulfate de fer et de chlorure de sodium, on obtient un abondant dégagement de chlore, accompagné de la formation de sulfate de soude (Barreswill).
L’acide sulfurique anhydre, mélangé d’air ou d’oxygène, réagit au rouge sur le chlorure de sodium avec production de sulfate de soude et dégagement de chlore (Deacon).
Le chlorure de sodium, fondu avec la silice en présence de la vapeur d’eau, est décomposé lentement avec production de silicate alcalin et dégagement d’acide chlorhydrique (Gay-Lussac et Thénard). L’alumine se comporte comme la silice ; en présence de l’air sec, elle produit un dégagement de chlore. L’acide, borique et le borax donnent naissance à des phénomènes du même ordre (Delalande et Prudhotnme) ; dans l’air sec, il n’y a qu’un dégagement de chlore très lent; mais, en faisant passer sur le mélange de silice et de chlorure, de l’oxygène mêlé à de l’acide chlorhydrique, il y a régénération continue du chlorure et dégagement abondant de chlore.
D’après M. Gorgeu, lorsqu’on chauffe un mélange d’argile ordinaire et de sel marin ou de chlorure de potassium, il se dégage de l’acide chlorhydrique en abondance au rouge sombre; si l’on continue l’action de la chaleur en présence de la vapeur d’eau, la décomposition du chlorure atteint une proportion notable ; si l’on fait usage d’argile anhydre et que l’on opère la calcination dans un courant d’air sec, on obtient un abondant dégagement de chlore.
Le bicarbonate de magnésie et le bicarbonate d’ammoniaque déterminent dans la solution concentrée de sel marin la formation d’un précipité de carbonate de soude. Cette réaction a été utilisée pour la préparation industrielle du carbonate de soude par Schlœsing et Rolland, Solvay, Weldon, etc.
Les solutions d’azotate d’ammoniaque, mêlées aux solutions de sel marin, donnent lieu à une double décomposition. La litharge employée en excès les transforme en lessives alcalines, tandis que le plomb passe à l’état d’oxychlorure ; cette réaction, signalée par Scheele, est favorisée par la présence de l’hydrate de chaux, Bachet l’a appliquée à la préparation de la soude (voy. p, 29).
D’après Schultz-Sellack, le chlorure de sodium sec absorbe l’acide sulfurique, en se transformant d’abord en une bouillie, puis en une masse cristalline grenue renfermant à peu près NaCl(S0 3 ) 4 .
Le chlorure de sodium sec absorbe deux fois son volume d’acide chlorhydrique gazeux à la température ordinaire, sans qu’il y ait dégagement d’hydrogène. Ce chlorhydrate de chlorure est décomposé par l’eau, parce que la chaleur d’hydratation de HCl est supérieure à la chaleur de formation du chlorhydrate de chlorure alcalin (Berthelot).
Préparation. — Bien que le chlorure de sodium puisse s’obtenir par l’action du chlore sur le sodium et de l’acide chlorhydrique sur le carbonate de soude et de la soude caustique, on préfère, dans les laboratoires, purifier le sel brut provenant des eaux de la mer ou des mines de sel gemme. L’extraction industrielle du chlorure a été traitée d’une façon très complète par M. Sorel dans son beau livre consacré aux industries chimiques (1).
Le sel marin renferme d’ordinaire du chlorure de magnésium, du sulfate de magnésie, du sulfate de soude, du sulfate de chaux et du chlorure de potassium. On l’en débarrasse, en neutralisant sa dissolution bouillante par le carbonate de soude, filtrant la liqueur et la saturant par l’acide chlorhydrique. L’évaporation de la dissolution donne des cristaux de chlorure de sodium à peu près pur, le bromure et l’iodure de sodium restant dans l’eau mère (Fuchs).
Stas a obtenu le chlorure de sodium chimiquement pur par le procédé suivant :
On soumet le sel gemme à six cristallisations successives, on fait digérer les cristaux avec de ,l'alcool à 65 degrés centésimaux additionné de chlorhydrate de chlorure de platine, de façon à ne dissoudre que les deux tiers de la masse. La solution alcoolique est décantée, et l’on y verse du sel ammoniac, afin de précipiter la silice; on évapore à siccité et l’on fond le résidu. Le sel ainsi purifié renferme encore de la silice dont on se débarrasse comme on l’a indiqué à propos du chlorure de potassium.
BROMURE DE SODIUM
NaBr.
Propriétés. —Le bromure de sodium, obtenu en refroidissant ses dissolutions à une température inférieure à 30 degrés, est anhydre et cristallise en cubes. Par refroidissemeut à une température plus basse, on obtient des prismes de l’hydrate NaBr,4H0, sur lequel nous reviendrons plus loin.
La densité des cubes est 3,079 (Kremers), 3,198 (Favre et Ÿalson), 2,952 (H. Schiff); d’après Quincke, elle est de 3,079 à zéro, et de 2,448 au point de fusion.
Le bromure de sodium est neutre; il possède une saveur plutôt alcaline que salée (0. Henry), èt fond au rouge.
Il est plus soluble dans l’eau que le chlorure de sodium. Il peut donner des dissolutions sursaturées par rapport à la limite de solubilité de l’hydrate, quand on l’évapore à une température inférieure à 50 degrés, à l’abri du contact des poussières de l’air. Au-dessous de 50 degrés, il importe donc, d’après les expériences de M. deCoppet, de distinguer entre la solubilité du bromure de sodium anhydre et celle de l’hydrate. Le bromure de sodium, sous ses deux états, possède en effetdes solubilités différentes, phénomène analogue à celui que Lœwel a constaté pour les deux hydrates de sulfate de soude.
(1) Voy. Encyclopédie chimique, t. V, 1 er fascicule.
SODIUM
Le tableau suivant contient les résultats des observations de M. de Cappet sur la solubilité du sel anhydre :
