HÏPOSULFITE DE SOUDE ORDINAIRE

NaO,S*O s +5 HO.

Propriétés. — Gros prismes obliques incolores, inaltérables à l’air. Leur forme cristalline a été étudiée par Rammelsberg et de Senarmont. Voici les mesures de ce dernier savant :

Angles : Mg* = 71°15' ; M : P = 76*50' ; M : h = 76*5'; (f : g 1 = 55*45' ; d : g 1 — 76*40' ; e : g 1 = 75° ; i : g 1 = 54*15'.

« La bissectrice est normale à la face g 1 , le plan des axes optiques fait avec les normales aux faces h, et P des angles.respectivement égaux à 49 degrés et 125°5' pour la lumière rouge, à 47 degrés et 123°5' pour la lumière violette. Les courbes isochromatiques présentent donc à un très haut degré la même irrégularité que dans le borax. L’angle apparent des axes optiques, observé au travers des faces g 1 , est d’environ 100 degrés. La bissectrice est l’axe d’élasticité optique maximum. »

SODIUM

Sa densité est 1,672 (Buignet) ; 1,734 (Schiff) ; 1,736 à 10 degrés après fusion et refroidissement (H. Kopp). La fusion augmente le volume du sel d’environ 5 pour 100. Le sel liquéfié reste longtemps en surfusion (Rammelsberg).

Les cristaux d’hyposulfite commencent à s’effleurir vers 33 degrés (Pape). Us subissent la fusion aqueuse vers 45 degrés (Kopp), vers 48 degrés (Debray, Kremers), vers 50 degrés d’après Mulder. Leur tension de vapeur est constante à cette température, jusqu’à l’élimination complète de l’eau de cristallisation (Debray). Dans le vide sec, les cristaux se déshydratent presque complètement au bout de deux mois.

L’hyposulfite de soude se dissout dans l’eau en produisant un abaissement considérable de température. 110 parties du sel dissous dans 100 parties d’eau à 10 degrés produisent un abaissement de 18°,7 (Rüdorff). La chaleur de dissolution est égale à — 5 Cal ,8 (Berthelot), — 5 Cal ,7 (Thomsen).

La table suivante indique la solubilité du sel anhydre dans 100 parties d’eau, d’après Mulder :

Température. 16° 20° 25° 30° 35° 40° 45° 47 0

Sel anhydre dissous dans 100 parties d’eau. 65 69 75 82 89 98 109 114

Kremers a donné des nombres un peu différents :

Température. 0° 20° 40" 60“

Sel dissous. 47,6 69,5 104,2 192,3

D’après Schiff, 100 parties d’eau à 19°,5 peuvent dissoudre 171 parties de sel hydraté (ce qui correspond à 108,9 de sel anhydre) en donnant une solution d’une densité de 1,3875. Cette solubilité et cette densité anormales doivent être attribuées à une sursaturation partielle.

L’hyposulfite de soude possède, en effet, une tendance très marquée à former des dissolutions sursaturées. Kremers a pu dissoudre ainsi jusqu’à 217,4 de sel desséché dans 100 parties d’eau. Baumhauer a constaté qu’une dissolution dans cet état peut être refroidie jusqu’à —10 degrés sans se solidifier, mais il suffit de l’ensemencer avec un cristal de sel hydraté, pour qu’elle fasse prise aussitôt avec un dégagement de chaleur considérable. Cette élévation de température est toujours inférieure au point de fusion du sel (47°,9), d’après les expériences de MM. Parmentier et Amat.

La table suivante indique, d’après Schiff, les densités des dissolutions saturées d’hyposulfite de soude, aux diverses températures :

Température.... 5° 10° 15° 20” 25° 30” 35" 40“ 45° 50”

Densité. 1,206 1,053 1,081 1,109 1,138 1,168 1,199 1,230 1,262 1,295

L’hyposulfite de soude est insoluble dans l’alcool.

Sa dissolution aqueuse présente une saveur fraîche, puis amère, et à la fois alcaline et sulfureuse. Conservée à l'abri de l’air, elle dépose peu à peu du soufre, jusqu’à ce qu’elle soit complètement métamorphosée en sulfite ; à l’air, le sulfite est oxydé et l’on obtient en définitive une dissolution de sulfate.

L’hyposulfite de soude devient complètement anhydreà 215 degrés ;à partir de 220 degrés, il se décompose avec séparation de soufre.

Chauffé vers 400 degrés, il donne des vapeurs de soufre et un liquide noir qui se prend par le refroidissement en une masse jaune de pentasulfure de sodium mêlé à du sulfate de soude :

4 S 2 0 3 Na = 3 S0 4 Na + NaS 5 .

A une température un peu plus élevée, bien qu’inférieure à la fusion du verre, Je polysulfure est détruit à son tour avec sublimation de soufre. L’équation suivante représente l’état final des produits de la calcination de l’hyposulfite :

4 S 2 0 3 Na = 3 S0 4 Na + NaS + S 4 .

La dissolution aqueuse donne, avec divers sels métalliques, d’intéressantes réactions dont on a tiré profit dans l’analyse quantitative :

Elle précipite, complètement à l’ébullition, les sels d’alumine ; il y a dégagement d’acide sulfureux, et le soufre devenu libre se dépose en même temps que l’alumine (Chancel) :

A1 2 0 3 ,3S0 3 + 3(Na0,S 2 0 2 ) = A1 2 0 3 + 3S + 3S0 2 + 3(Na0,S0 3 ).

Chauffée sous pression entre 130 et 140 degrés, avec les sels de fer, elle les transforme en sulfure (Wolcott Gilbs).

Elle précipite à l’état de sulfure cuivreux les dissolutions bouillantes des sels de cuivre (Flajolot). Il en est de même pour les dissolutions de nickel et de cobalt. Il se forme sans doute de l’hyposulfate de soude. La précipitation de zinc reste incomplète et n’a lieu qu’à 120 degrés.

Elle dissout les iodures de plomb, de mercure et d’argent en donnant des hyposulfites doubles.

Elle dissout également le sulfate de plomb, et s’oppose à la précipitation de ce dernier parles méthodes ordinaires (Field).

Elle forme avec le sulfate de chaux un byposulfite soluble de soude et de chaux qu’on peut précipiter par l’addition d’alcool (Diehl).

Signalons enfin la réaction caractéristique de la dissolution d’hyposulfite en présence de l’iode dissous dans l’alcool ou dans les iodures alcalins ; la décoloration est immédiate, et l’hyposulfite est transformé en tétrathionate :

2(S 2 O s ,NaO) + I = Nal + S 4 0 5 ,Na0.

Cette réaction est devenue la base de l’une des méthodes les plus générales de l’analyse volumétrique.

Quand on introduit l’iode dans une dissolution à équivalents égaux de sulfite et d’hyposulfite de soude, on obtient du trithionate et del’iodure :

Na0,S 2 0 2 + Na0,S0 2 +1 = Nal + Na0,S 3 0 5 .

(Spring.)

SODIUM

Préparation. — On l’obtient par un grand nombre de méthodes :

1° Le procédé classique des laboratoires consiste à faire bouillir pendant quelque temps une dissolution de sulfite de soude avec du soufre et à faire cristalliser la liqueur filtrée. En remplaçant le sulfite de soude par le bisulfite, on n’obtient que du sulfate mêlé de traces d’hyposulfile (Fayet).

2° On fait passer un courant d’acide sulfureux dans une dissolution de- polysulfure de sodium jusqu’à décoloration ; la liqueur filtrée donne une cristallisation d’hyposulfite quand on l’évapore.

3° On commence par préparer du monosulfure en chauffant au rouge un mélange de 4 parties de sulfate de soude et de 1 partie de charbon. On humecte d’eau la masse refroidie, et on la soumet, en couche mince, à l’action de l’acide sulfureux (Anthon).

4° Lenz et Capaun conseillent de faire passer un courant d’acide sulfureux dans une solution de polysulfure,ou de mêler une dissolution de sulfite de soude à une lessive de soude qu’on a fait bouillir avec du soufre pour la transformer en polysulfure.

5° Walcher a proposé de calciner modérément un mélange de 32 parties de sel de soude sec et de 10 parties de soufre, de façon à obtenir un sulfite qu’on dissout dans l’eau et qu’on fait digérer avec un excès de soufre.

6° Industriellement, on fait passer un courant d’acide sulfureux sur de la charrée de soude mise en suspension dans 4 à 5 fois son poids d’eau. Le sulfure de calcium qu’elle renferme se transforme ainsi en hyposulfite de chaux qui se dissout. On laisse déposer, on décante le liquide clair et on le décompose par le sulfate de soude. Les cristaux d’hyposulfite de soude obtenus par l’évaporation de la dissolution sont colorés en jaune. On les purifie par une seconde cristallisation.

7° Signalons enfin l’intéressante réaction, étudiée par Spring, de l’iode sur un mélange à équivalents égaux de monôsulfure de sodium et de sulfite de soude :

NaS + Na0,S0 2 + I == Nal + Na0,S 2 0 2 .

L’action d’une nouvelle quantité d’iode sur l’hyposulfite transforme celui-ci, comme on l’a vu, en tétrathionafe de soude, ou bien en trithionate si la liqueur renfermait un excès de sulfite.

HYPOSULFITE DE SOUDE DIMORPHE.

Na0,S 2 0 2 + 5 HO.

En refroidissant des dissolutions sursaturées d’hyposulfite ordinaire dans «n mélange réfrigérant, à l’abri de l’air, MM. Parmentier et Amat ont observé la production d’aiguilles très fines, d’une longueur de plusieurs centimètres. La température du liquide s’élève, mais sans dépasser 32 degrés, tandis que la formation de l’hyposulfite ordinaire dégage une quantité de chaleur plus considérable, suffisante pour échauffer la masse jusqu’au voisinage de 47°,9.

Les cristaux ainsi obtenus, ensemencés dans des dissolutions sursaturées d’hyposulfite de soude, ont reproduit des cristaux identiques qui se détruisent au contact d’une parcelle d’hyposulfite ordinaire, en se transformant en gros prismes du sel normal.

Quand on cherche à isoler les aiguilles fines d’hyposulfite par décantation de l’eau mère et compression entre des doubles de papier, ils se transforment aussitôt en hyposulfite ordinaire, dont l’atmosphère contient toujours des germes.

Ces aiguilles constitu ent une variété dimorphe de l’hyposulfîte normal, dont elles possèdent exactement la composition.

Un certain nombre de caractères permettent de distinguer ces deux modifications. L’hyposulfite ordinaire fond à 47°,9, tandis que les aiguilles du nouveau sel fondent à 32 degrés. Au contact du sel ordinaire, le sel fondant à 32 degrés se transforme avec dégagement de chaleur, et les cristaux deviennent opaques de proche en proche à partir du point touché. Si l’on opère la transformation à 32 degrés, le thermomètre monte à 47°,9 et une partie du sel entre en fusion.

Les aiguilles du sel fondant à 32 degrés paraissent appartenir, comme les prismes du sel ordinaire, au système clinorhombique.

La possibilité d e produire à volonté des cristaux de l’une ou l’autre modification par un ensemencement convenable, montrent que les dissolutions: renferment le sel sous un même état. Il en résulte que la chaleur de transformation de la modification nouvelle est égale à la différence entre la chaleur de dissolution des deux sels. Or d’après M. Berthelot, la chaleur de dissolution de l’hyposulfite ordinaire est égale à — 5 Cal ,8 ; MM. Parmentier et Amat ont trouvé — 4 Cal ,4 pour la chaleur de dissolution du sel cristallisé en aiguilles. La chaleur de transformation du sel fondant à 32 degrés est donc -|—lC al ,4.