FLUORHYDR.ATE DE FLUORURE DE POTASSIUM, KF1,HF
Propriétés. — Ce sel se présente d’ordinaire sous forme d’une masse solide, formée de larges lames enchevêtrées. Il cristallise dans le système cubique, mais la forme varie suivant les conditions de la cristallisation. Ainsi, la solution évaporée dans un vase plat abandonne le sel eu tables carrées; si le vase est profond et que l’évaporation soit lente, on obtient des cubes.
Le fluorhydrate de potassium est très soluble dans l’eau pure, difficilement dans l’eau saturée d’acide fluorhydrique. Il est soluble dans l’alcool étendu, insoluble dans l’alcool fort, qui le précipite de ses solutions aqueuses saturées. A l’état dissous, il est partiellement dissocié, à la façon du bisulfate de potasse. M. Guntz a évalué cette dissociation par des mesures thermiques. Il a trouvé que :
I éq. de KF,HF1 (2 éq. par lit.) amené à 1 éq. = 1 lit. dégage. — 0,225
— (1 éq. = lit.) — 1 éq. 2 lit. — 0,080
— (1 éq. = lit.) — 1 éq. = 4 lit. + 0,00
En admettant que la formation du fluorhydrate de fluorure dissous correspond à une absorption de chaleur, on voit que la dose de sel existant réellement diminue avec la dilution.
Au contraire, en ajoutant des équivalents successifs d’acide fluorhydrique au fluorure de potassium dissous, on voit l’absorption de chaleur croître avec la proportion d’acide. De même l’addition de proportions croissantes de fluorure neutre à l’acide fluorhydrique produit une variation correspondante de la chaleur absorbée (voy. p. 65).
Ainsi, la présence d’un excès de l’un ou de l’autre des composants augmente la proportion du sel acide, résultat comparable aux lois de l’éthérification de MM. Berthelet et Péan de Saint-Gilles.
Chauffé au rouge, le sel fond en dégageant de l’acide fluorhydrique ; le résidu est du fluorure de potassium pur. Cette propriété l’a fait utiliser par M. Fremy comme fondant pour l’attaque des silicates. Il peut remplacer avantageusement l’acide fluorhydrique dans l’analyse.
Préparation. — Le fluorhydrate de fluorure de potassium s’obtient aisément en ajoutant un excès d’acide fluorhydrique à du fluorure de potassium et évapo-
rant dans un vase de platine. D’après Borodine, ce sel se forme encore quand on chaulfe du fluorure neutre de potassium avec de l’acide acétique ou une dissolution alcoolique d’acide benzoïque.
Ainsi préparé, le fluorhydrate a une réaction très acide. Mais, si l’on prend soin de l’abandonner pendant quelques jours dans le vide sec, il n’attaque plus que très lentement les flacons de verre où on le conserve.
FLUOBOnATE DE POTASSE, KFI,BoO®.
Propriétés .— C’est une poudre cristalline brillante (système orthorhombique). On obtient les cristaux les plus nets par l’évaporation de la solution aqueuse (Stolba). 11 a une saveur amère, nullement acide, et ne rougit point le papier de tournesol. 100 parties d’eau froide en dissolvent 1 p. 42 (Berzelius). A 20 degrés, 223 parties d’eau n’en dissolvent qu’une partie; à 100 degrés, il se dissout dans 16 fois son poids d’eau. Il se dépose par le refroidissement des cristaux qui ne contiennent pas d’eau de cristallisation (Berzelius). Ce sel est un peu plus soluble dans le chlorbydrate d’ammoniaque (Rose). Il est insoluble dans une dissolution d’acétate de potasse contenant 20 pour 100 d’eau. Il est insoluble dans l’alcool à la température ordinaire (Rose), un peu dans l’alcool bouillant (Berzelius). 11 a pour densité à zéro 2,498 à 2,524 (Stolba).
Le flnoborate de potasse est soluble dans une dissolution d’ammoniaque ; mais la liqueur, soumise à l’ébullition, laisse déposer par le refroidissement le sel de potasse non altéré : ce caractère peut servir à le distinguer du flnosilicate de potasse qui est décomposé par l’ammoniaque.
Les carbonates alcalins dissolvent, à la température de l’ébullition, le fluoborate de potasse, sans dégager d’acide carbonique ; la potasse bouillante le dissout également et, par le refroidissement de la ^liqueur, ce sel se dépose sans avoir éprouvé aucun changement. Lorsqu’on ajoute de l’acide borique à une dissolution de fluorhydrate de fluorure de potassium, la liqueur présente une réaction alcaline : il se précipite du fluoborate de potasse, et la dissolution retient une certaine quantité de fluorure de potassium qui produit celte réaction alcaline (Berzelius).
La solution récente du fluoborate de potasse est neutre au tournesol, mais, après quelque temps, elle manifeste une réaction acide ; si on la neutralise alors exactement par une solution alcaline, elle redevient acide après un certain temps; ce phénomène se renouvelle plusieurs fois. A chaud, la décomposition est plus l’apide. On ne peut attribuer ce fait à la silice, car la réaction a lieu aussi bien dans un vase de platine que de verre. Il est probable que le sel se décompose en fluorure de potassium et acide fluoborique libre ; pendant l’évaporation, ces corps s’unissent de nouveau pour régénérer le fluoborate.
Le fluoborate de potasse, introduit dans la flamme incolore d’un brûleur de Bunsen, lui communique des colorations très caractéristiques, d’abord une couleur verte magnifique, puis, après diverses teintes intermédiaires, le violet pur des sels de potasse (Stolba).
Soumis à l’action de la chaleur, il entre en fusion et en ébullition au-dessous
POTASSIUM
du rouge et dégage du fluorure de bore. Il faut, pour décomposer complètement le fluoborate de potasse, une température très élevée ; quand on fait rougir ce sel dans un creuset de platine, le fluorure de bore, sous l’influence de l’humidité atmosphérique, se décompose et abandonne de l’acide borique qui se dépose sur les bords du couvercle du creuset.
Les cristaux non complètement desséchés décrépitent par la chaleur, dégagent de l’eau et de l’acide fluoborique. Ils fondent avant le rouge en une masse claire comme de l’eau et se décomposent complètement quand on élève la température. Il se dégage du fluorure de' bore et il reste du fluorure de potassium (Berzelius).
Le fluoborate de potasse est attaqué très difficilement par l’acide sulfurique; cependant, à l’aide de la chaleur, cet acide le décompose. Il se dégage d’abord du fluorure de bore, et ensuite il distille un mélange d’acide fluoborique liquide et d'acide fluorhydrique.
L’acide fluosilicique décompose le fluoborate en fluosilicate et acide fluoborique.
Si l’on fait agir à chaud une solution chlorhydrique de silice sur le fluoborate en solution aqueuse, il se dépose du fluosilicate de potasse (Stolba).
Le fluorure de potassium fondu dissout facilement l’acide borique anhydre dans les proportions de 2 éq. de KFl pour I éq. de BoO% et, par le refroidissement, se prend en une masse porcelanique, striée par endroits. Si l’on fond ce composé avec un excès d’acide borique, la masse devient vitreuse, mais n’est pas davantage homogène. Le premier corps obtenu est plus facilement fusible que ses composants; il se dissout à peine, même après plusieurs heures, dans l’alcool bouillant. L’eau n’en sépare pas d’acide borique. Il a probablement la composition suivante: KFl,BoO®. Par la fusion avec le carbonate de potasse, il se dégage de l’acide carbonique et il se forme une masse radiée, cristalline, qui paraît avoir la composition suivante : KO,KFl,BoO®.
KFl,Do03 + K0,C0^^C02 4- KO,KFl,BoO’.
(Schiff).
Préparation. — I. Pour préparer le fluoborate de potasse, on prend le liquide acide obtenu en faisant digérer à chaud pendant quelques heures du fluorure de calcium avec de l’acide boriqueet de l’acide chlorhydrique, traitant par l’eau et filtrant. On l’additionne d’une'solution d’azotate ou de chlorure de potassium saturée à chaud, aussi longtemps qu’il se forme un précipité. On recueille celui-ci, on le lave et on l’exprime. On le délaye de nouveau dans de l’eau et on le lave, puis, après une nouvelle expression, on le fait cristalliser dans de l’eau bouillante additionnée d’ammoniaque. On répète au besoin cette opération (Stolba).
IL On peut encore l’obtenir en versant goutte à goutte de l’acide fluoborique dans une dissolution de fluorure de potassium ou même dans la dissolution d’un autre sel de potasse neutre. Le fluoborate se précipite sous la forme d’une masse gélatineuse transparente qui, traversée par la lumière, prend les couleurs vives de l’arc-en-ciel si la liqueur contient un excès d’acide.
Recueilli sur un filtre, il perd sa transparence, et, quand on le comprime encore humide, il produit un bruit semblable à celui que l’amidon fait entendre lorsqu’on y appuie le doigt. Après la dessiccation, il forme une poudre farineuse très fine et blanche.
La dissolntion dans un excès d’acide fluorbydrique, de 100,2 parties de bicarbonate de potasse et 61,8 d’acide borique cristallisé abandonne par l’évaporation du fluoborate de [potasse pur, tandis que l’excès d’acide borique reste dans les eaux mères (Berzelius):
KO,HO,2 002 | bo03, 3 ho h- 4 HFl = KF],BorF -f 2 GO^ 8 HO.
III. Un autre mode de préparation consiste à chauffer de l’acide borique et de l’acide hydrofluosilicique avec du carbonate de potasse (Stolba).
IV. Gay-Lussac et Thénard l’obtenaient en faisant agir à chaud l’acide fluoborique sur le potassium.
FLÜOSILICATE DE POTASSE, KFljSiFU.
Propriétés. — L’hydrofluosilicate de potasse gélatineux retient, après avoir été complètement égoutté, 46 pour 100 d’eau; examiné au microscope, il est amorphe ; mais, quand on l’a arrosé préalablement d’alcool, on voit qu’il est formé de petits cristaux cubiques; il en est de même lorsqu’on l’arrose de pétrole après dessiccation. Les cristaux sont anhydres et affectent parfois la forme d’octaèdres (Berzelius). L’hydrofluosilicate est moins soluble dans les solutions de sels de potasse que dans l’eau pure ; il peut y devenir tout à fait insoluble. Si la solution est très concentrée, d’antres sels, tels que les sels ammoniacaux, augmentent sa solubilité. La plupart des acides augmentent sa solubilité quand ils ne le décomposent pas.
11 est peu soluble dans l’eau froide, plus soluble dans l’eau bouillante: à 17”,5, l’eau en dissout 0,102 à 0,120 pour 100; à la température de l’ébullition, sa solubilité est d’environ 1 pour 100 (Stolba). Par le refroidissement, la liqueur laisse déposer de petits cristaux anhydres et brillants. Il est complètement précipité de ses dissolutions aqueuses par l’alcool (Rose). La densité de l’hydrofluosilicate solide est de 2,2665 à 17°,5 (Stolba).
Soumis à l’action d’une forte chaleur, il fond, entre en ébullition et dégage du fluorure de silicium qui, au contact de l’air humide, se décompose en abandonnant sur les bords du vase où se fait l’expérience un dépôt très adhérent d’acide silicique (Berzelius).
D’après Rothe, la décomposition de ce sel parla chaleur en fluorure de silicium et de potassium se fait d’une manière incomplète.
L’hydrofluosilicate est décomposé à chaud, par les alcalis concentrés. Il se forme du fluorure et de la silice ; mais ce sel est régénéré en grande partie par l’addition d’un acide, surtout quand on ajoute l’acide avant le refroidissement. L’hydrofluosilicate est décomposé à chaud par te sel ammoniac; il se dégage du fluosilicate d’ammoniaque et il reste du chlorure de potassium
avec des traces de silice. Lorsqu’on le l'ait bouillir avec de la magnésie et de l’eau, il y a une décomposition l’apide. Il se forme du fluorure de potassium, du fluorure de magnésium et de la silice. 11 peut même se former de la potasse s’il y a un excès de magnésie. Le carbonate de chaux produit une réaction analogue (Stolba). Soumis à l’ébullition avec un lait de chaux, il lui enlève toute sa chaux. L’électrolyse en sépare du silicium amorphe (Ullik).
Exposé à la flamme du chalumeau, l’hydrofluosilicate fond d’abord en une perle claire qui par le refroidissement devient blanc d’émail. Si on la soumet plus longtemps à l’action de la chaleur pour chasser le fluorure de silicium, la perle devenue plus petite reste transparente par le refroidissement et est alors déliquescente. L’hydrofluosilicate de potasse fondu se comporte vis-à-vis des oxydes métalliques comme le borax, mais l’acide tunsgtique et l’acide titanique ne donnent aucune coloration (Stolba).
Si l’on chauffe ce sel avec du potassium, il se transforme en fluorure de potassium et en silicium. Chauffé avec du fer au rouge blanc, il se forme du fluorure de potassium, du fluorure et du siliciure de fer (Berzelius).
Le fluorure de potassium fondu dissout la silice, en formant une masse liquide, claire, qui par une forte chaleur n’abandonne pas de fluorure de silicium. Par le refroidissement, cette masse offre l’aspect d’un émail blanc, très déliquescent, qui se dissout dans l’eau avec dépôt de silice (Berzelius). Le fluorure de potassium dissout la moitié et même son poids de silice sans dégagement de gaz. La masse fondue a l’aspect vitreux après le refroidissement et probablement la composition suivante : KFl,SiO® et KFl,2SiO- (c’est-à-dire 44,05 et 88,1 de silice pour 100 KFl) (Gmelin).
On peut aussi facilement faire fondre ensemble du bisilicate de potasse et du fluorure de potassium (Schilf et Bechi).
Préparation. — On l’obtient en faisant tomber goutte à goutte de l’acide hydrofluosilicique dans une dissolution de fluorure de potassium ou de tout autre sel de potasse. Lorsqu’on emploie l’acide hydrofluosilicique à l’état de gaz, il faut que le tube abducteur plonge dans du mercure placé au fond du vase; sans cette précaution, il serait promptement obstrué (Schœne, Stolba).
L’hydrofluosilicate se précipite sans qu’on aperçoive d’abord un trouble dans la liqueur, surtout quand celle-ci est étendue ; mais elle finit par réfléchir les couleurs de l’arc-en-ciel. Peu à peu le précipité se rassemble au fond du vase où il forme une couche demi-transparente. Reçu sur un filtre, lavé et desséché, il perd son apparence gélatineuse et il se transforme en une poudre blanche, fine, douce au toucher, d’une saveur acide et amère. On peut l’obtenir en cristaux par l’évaporation de sa solution aqueuse (Berzelius).
Gay-Lussac et Thénard le préparaient en faisant réagir l’acide fluosilicique gazeux sur le potassium en fusion.
.FLDARSÉNIATE DE POTASSE, AsFF'.KFl.
On l’obtient en dissolvant l’arséniate de potasse dans un excès d’acide fluorhydrique ; il cristallise par la concentration de la liqueur. Les cristaux dérivent d’un prisme rhomboïdal droit ; ils présentent diverses modifications; les angles ant pu être mesurés. L’analyse conduit à la formule ;
AsFF,KFl + no.
Par la cbaleur, le sel dégage de l’eau et de l’acide fluorliydrique.
FLÜOXYARSÉNIATE MONOPOTASSIQUE, AsO®FP,KFl.
Ce sel se forme lorsqu’on dissout l’arséniate de potasse dans une quantité insuffisante d’acide fluorliydrique. Il peut aussi résulter de l’action répétée de l’eau sur le sel précédent. Les cristaux sont en lamelle s rhomboïdales très aiguës dont l’analyse conduit à la formule :
AsOW,KFl +2HO.
Chauffé dans un tube, il fond facilement et dégage d’abondantes vapeurs d’acide fluorhydrique. Par la concentration, il se dépose en cristaux assez gros et éclatants qui se conservent assez bien à Pair et dont la forme est un prisme rhomboïdal droit basé. Souvent les arêtes latérales sont tronquées par des faces et les arêtes antérieures et postérieures par un prisme obtus ; on rencontre aussi quelquefois de petites facettes terminales.
FLÜOXYARSÉNIATE BIPOTASSIQUE, AsOFP,2KFl.
Obtenu en ajoutant du fluorure de potassium neutre à la dissolution du fluoxyarséniate monopotassique ou en soumettant le sel précédent à des dissolutions et évaporations répétées qui en chassent une partie de l’acide chlorhydrique. Il forme des cristaux éclatants, distincts de tous les sels précédents, mais dont la forme n’a pu être déterminée, ces cristaux résultant de macles assez compliquées. Leur composition est représentée par la formule :
AsOFP,2KFl-|-3HO.
D’après M. Marignac, on devrait le considérer comme un sel double :
AsOW,2KFl + AsFP,2KFl -f 3HO.
POTASSIUM
