DORURE DE POTASSIUM

Lorsqu’on réduit Tacide borique par le potassium, on obtient une masse brune qui, au contact de Teau, dégage de Thydrogène. Il est probable que ce gaz doit son existence à une certaine quantité de potassium que le bore a retenue

(Berzelius).

SILICIDRE DE POTASSIUM.

On l’obtient en réduisant l’acide silicique par le potassium. C’est une masse brune, compacte,'non métallique, qui décompose l’eau, en dégageant de l’hydrogène et laissant de la silice. Si le potassium est en excès, on obtient du silicate de potasse (Berzeliùs).

BORAZOTURE DE POTASSIUM.

Il a été découvert par Balmain. On l’obtient en mêlant 7 parties d’acide borique anhydre avec 20 parties de cyanure de potassium en poudre fine et chauffant au rouge blanc le mélange dans un creuset couvert, mais offrant une issue aux gaz. On obtient, après le refroidissement, une masse blanche poreuse qu’on lave et qu’on dessèche avec soin. Dans cet état, elle est blanche, poreuse, légère, et se laisse facilement réduire en poudre. Elle est infusible, insoluble dans l’eau même bouillante, ainsi que dans une dissolution froide de potasse caustique. Traitée à l’ébullition par l’eau régale, il s’en sépare du potassium et il reste du borure d’azote. Chauffé au chalumeau dans la flamme de réduction, ce corps ne change pas, mais il colore la flamme d’oxydation en vert intense et se fond peu à peu en une perle limpide qui conserve sa transparence après le refroidissement. Il détone avec le chlorate de potasse et le nilre ; la détonation est accompagnée d’une flamme verte. Chauffé avec le potassium ou le sodium, il n’est pas attaqué. Au rouge sombre, le chlore est sans action sur lui. Il n’est pas altéré par l’hydrogène quand on le chauffe à une haute température, mais au rouge il est décomposé par la vapeur d’eau; il se dégage de l’ammoniaque, et il reste de tapotasse et de l’acide borique. Il se décompose au contact de tous les corps qui retiennent de l’eau à une température élevée, tels que l’hydrate de potasse, l’acide phosphorique hydraté, l’hydrate de chaux. On obtient de l’acide borique, de la potasse et de l’ammoniaque.

Balmain le considère comme composé de 3 K -|- Bo^Az^. Berzeliùs lui attribue la formule K -|- BoAz.

SILICIOAZOTURE DE POTASSIUM.

D’après Balmain, on l’obtiendrait en mêlant 6 parties d’acide silicique finement pulvérisé avec 13 parties de cyanure de potassium et chauffant le mélange. C’est une matière cassante, poreuse, vitrée, insoluble dans l’eau et dans les acides, et développant de l’ammoniaque par sa fusion avec l’hydrate de potasse.

POTASSIUM

AZOTATE DE POTASSE, AzO% KO.

Propriétés. — L’azotate de potasse, connu également sous les noms de nitre, sel de nitre, salpêtre, nitrate de potasse, est incolore, inodore, d’une saveur d’abord fraîche, mais ensuite piquante et amère ; ses cristaux sont très friables. Lorsqu’on les conserve quelque temps dans la main, ils se brisent en faisant entendre un léger bruit. Il a une faible réaction alcaline.

L’azotate de potasse est toujours anhydre, même lorsqu’il cristallise à de basses températures; mais ses cristaux retiennent ordinairement une petite quantité d’eau interposée. Sa densité est 2,105 (H. Kopp), 2,1006 (Karsten), 2,100 (Schiff), 2,086 (Schrœder), 2,058 (Berzelius), 2,126 (Buignet), 2,096 à 2,108 (Joule et Playlair), 2,0875 (Stolba), 2,109, 2,143,2,132 (Grassi). Schrœder, Joule et Playlair l’ont déterminée à Kopp à 15 degrés, Stolba à 16 degrés. Le dernier nombre 2,132 de Grassi et celui donné par Berzelius correspondent au salpêtre fondu. Le nombre 2,109 de Grassi a été obtenu avec de gros cristaux et 2,143 avec de petits. D’après Quincke, la densité du nitre à zéro est 2,087 et à son point de fusion 1,702 (Gmelin). La chaleur spécifique de l’azotate de potasse rapportée à l’unité de poids est 0,239 (Régnault), 0,227 (Kopp). M. Miirignac a calculé les chaleurs spécifiques des solutions d’azotate de potasse et a trouvé les résultats suivants :

Chaleur spécifique.

200 Température.

KsOSAz^Qi» 202,4

Le nitre est dimorphe. Il cristallise généralement en longs prismes irréguliers et striés quand le refroidissement est rapide, et, au contraire, en longs prismes à six pans, terminés par des pyramides hexaèdres, quand le refroidissement est lent. Les cristaux prismatiques du nitre ressemblent beaucoup à ceux de l’aragonite, et ne s’en distinguent que par une très légère différence des angles. L’azotate de potasse forme quelquefois des cristaux appartenant à un autre système cristallin : ce sont des rhomboèdres dont les angles ne diffèrent que d’un degré de ceux du spath calcaire.

Lorsqu’on évapore une goutte d’azotate de potasse, on obtient des cristaux prismatiques et rhomboédriques. Les cristaux prismatiques sont d’autant plus nombreux que l’évaporation se fait plus lentement. Lorsqu’un cristal prismatique vient à toucher des cristaux rhomboédriques, ceux-ci se troublent et se convertissent en une masse de cristaux prismatiques. Si l’on chauffe un cristal prismatique à une température voisine de son point de fusion, il se transforme en cristaux rhomboédriques. Ces faits peuvent être observés au microscope (Frankenheim).

Le nitre est inaltérable dans les circonstances atmosphériques ordinaires; il ne devient déliquescent que dans un air presque saturé d’humidité.

Il entre en fusion à 339 degrés (Person, Quincke), et sa chaleur de fusion est de — (Berthelot); il donne par le refroidissement une masse blanche opaque, à cassure vitreuse, connue sous le nom de cristal minéral. Cette masse se pulvérise plus facilement que les cristaux de nitre, qui présentent toujours une certaine élasticité.

L’azotate de potasse se dissout dans l’eau avec abaissement de températurela solution possède une saveur fraîche et piquante. Ainsi 16 parties de salpêtre dissous dans 100 parties d’eau à 13°,2 abaissent la température à + 3 degrés, c’est-à-dire donnent un abaissement de température de 10°,2. Si la température initiale est de 23 degrés, la température finale est 12°,2. Si la température initiale est zéro, la température finale est seulement — 2°,7, parce que c’est le point de congélation de la solution. Ainsi 100 parties de neige à — 1 degré mélangées avec 13 parties de salpêtre donnent une température de — 2°,85 (Rüdorff). La solubilité augmente rapidement avec la température.

Le tableau suivant a été établi d’après les observations de Karsten, Longchamp, Gerlacb, Kraut :

100 parties d’eau à 0° dissolvent. 13,3 de salpêtre.

Il suit de là que la ligne qui représenterait la solubilité du salpêtre dans l’eau serait, pour les basses températures, une ligne légèrement courbe et que, pour les températures élevées, ce serait presque une droite s’écartant rapidement de l’axe des températures (Kraut).

Le salpêtre cristallisé en rhomboèdres est plus soluble que le salpêtre prismatique et forme facilement des solutions sursaturées.

Une dissolution saturée de nitre contient 335 parties de sel pour 100 par-

POTASSIUM

lies d’eau et bout à 120 degrés (Lepage), l'I4”,l (Mulder), 114“,5 (Griffith), 115“,9 (Legrand, Gerardin), 117 degrés (Magnus), 118 degrés (Kreraers).

La densité d’une solution saturée à 15 degrés est 1,134 (Michel et Krafft), à 16 degrés 1,138 (Stolba), à 18 degrés 1,1601 (Karsten).

L’azotate de potasse se dissout en plus grande proportion dans l’eau contenant du sel marin; cela tient à ce qu’une partie du nitre se décompose et se transforme en nitrate de soude et qu’il se forme du chlorure de potassium.

Un équivalent d’azotate de potasse en se dissolvant vers 15 degrés dans 200 H-0^ environ absorbe—8Cai,3 (Berthelot), —8,5 (Graham), —8,35 (Favre), —8,5 (Thomsen).

L’azotate de potasse est très peu soluble dans l’alcool faible, insoluble dans l’alcool absolu.

Le tableau suivant représente la solubilité de l’azotate de potasse à 15 degrés dans divers mélanges d’eau et d’alcool :

(H. Schiir.)

Le salpêtre est soluble dans l’acétate de potasse étendu (Stromeyer); 1 partie de salpêtre se dissout à la température ordinaire dans 100 parties de glycérine de densité 1,225 (Vogel).

L’azotate de potasse fondu et pulvérisé se dissout très facilement dans l’acide azotique monohydraté, avec une notable élévation de température. On obtient une liqueur limpide, mais n’émettant pas de vapeur même à 50 degrés. Elle renferme : AzO%KO,2(AzO%HO). A froid comme à chaud, l’eau décompose celte liqueur. Elle se maintient liquide aux températures supérieures à zéro et se solidifie à — 3 degrés eu présentant le phénomène de la surfusion. Elle ne dissout qu’une très faible proportion d’azotate de potasse.

100 parties de AzO^KO,2 (AzO^HO) dissolvent :

A 17“.... 0,21 de nitrate de potasse.

;il. 1,41 —

(Ditte.)

Propriétés chimiques. — La chaleur de formation de l’azotate de potasse

solide depuis les éléments est depuis l’acide hydraté et la base

hydratée, tous deux solides, + 42^^,6. La formation de l’azotate dissous au moyen de la base et de l’acide dissous est de (Berthelet).

L’azotate de potasse, chauffé au rouge vif, se change d’abord en azotite de potasse en perdant le tiers de son oxygène :

K0,Az05=:20 + KO,AzO^

A une température blanche, l’azotite de potasse dégage de l’azote et une nouvelle quantité d’oxygène et laisse nn résidu formé de potasse anhydre et de peroxyde de potassium. Cette décomposition ne peut être utilisée pour préparer la potasse caustique, parce que tous les vases dans lesquels on calcine le nitre sont attaqués.

D’après Lang, le résidu contient toujours de l’azotate de potasse et peut-être même un mélange d’azotate et d’azotite de potasse. La pression paraît empêcher la décomposition. Du salpêtre en poudre, introduit dans un cylindre de cuivre, fermé par une vis et chauffé au rouge pendant quinze minutes, s’est fondu sans décomposition (Karsten).

En chauffant l’azotate de potasse avec du bioxyde de manganèse ou mieux du cuivre métallique qui s’oxyde aux dépens de l’acide, la réduction complète du sel en alcali caustique s’opère facilement au rouge sombre (Wœhler).

La facilité avec laquelle l’azotate perd son oxygène sous l’action de la chaleur en fait un agent oxydant énergique.

Un mélange de nitre et de charbon brûle avec vivacité quand on le chauffe ou qu’on le touche avec un corps incandescent ; le charbon se transforme en acide carbonique aux dépens de l’oxygène de l’acide azotique; une partie de cet acide carbonique se dégage, le reste s’unit à la potasse, l’azote devient libre :

2(K0,Az0’) -f 5C = 2(KO,COn + 2Az -f SCO^.

Lorsqu’on chauffe le nitre avec une quantité de charbon plus considérable que celle qui correspond à la formule précédente, l’acide carbonique et l’azote sont mêlés d’oxyde de carbone ; le volume du gaz provenant de la combustion augmente, mais, en même temps, la température produite au moment de la combustion diminue. Si l’on fait tomber un fragment de charbon sur du nitre fondu à 337 degrés, il peut s’y maintenir parfaitement noir, et il se dégage beaucoup de bioxyde d’azote. Mais, pour peu qu’on élève la température, il se produit une décomposition brusque du nitre (Maumené).

POTASSIUM

Le soufre réagit aussi sur l’azotate de potasse sous l’influence de la chaleur;

KO,AzO" + 2S = K0,S03 + SO^ + Az.

Cette réaction se fait toujours avec un vif dégagement de chaleur.

Si l’azotate dépotasse est en excès, le soufre se transforme entièrement en acide sulfurique, qui reste combiné avec la potasse.

On donne le nom de poudre détonante à un mélange de 3 parties de nitre, 2 de potasse et 1 de soufre. Lorqu’on chauffe lentement quelques grammes de cette poudre dans une cuiller à projection, la masse entre d’abord en fusion et détone bientôt avec violence.

Le fondant de Baumé est un mélange de 3 parties de nitre, 1 partie de soufre et 1 partie de sciure de bois ; il a la propriété de déterminer la fusion de différents métaux, et notamment de l’argent. Il agit ainsi, non seulement à cause de la température élevée qui est produite par l’action réciproque des corps qu’il contient, mais encore parce qu’une partie du soufre s’unit directement aux métaux et forme avec eux des sulfures fusibles.

L’azotate de potasse, sous l’action du couple zinc-cuivre, se réduit en donnant de l’ammoniaque ; il se forme d’abord de l’azotite (Gladstone et A. Tribe).

Le nitre chauffé avec les métaux usuels réduits en limaille, les transforme en oxydes. 11 oxyde de même l’or et le platine. Au rouge, il transforme les sulfures en sulfates, les phosphures en phosphates. Il attaque les vases de verre et de terre dans lesquels on le fond en dissolvant la silice qu’ils contiennent. Il oxyde les vases de platine ; les vases d’or et d’argent résistent davantage.

Les acides plus fixes que l’acide azotique décomposent le nitre sousd’influence de la chaleur, et mettent en liberté l’acide azotique qui se décompose lui-même si la température est suffisamment élevée. L’argile elle-même peut opérer cette décomposition. Pendant longtemps on a préparé l’acide azotique en décomposant le nitre par l’argile, à l’aide de la chaleur.

Le salpêtre pulvérisé absorbe aux basses températures les vapeurs d’acide sulfurique anhydre, et se transforme en une masse d’abord visqueuse, puis compacte, qui par la chaleur dégage, au bout d’un certain temps, des vapeurs nitreuses (Rose). Avec l’acide sulfureux liquide et anhydre, il se forme de l’azotite et du sulfate de potasse (Schultz-Sellack).

Préparation. — On a longtemps extrait le salpêtre des plâtras et des nitrières artificielles. Aujourd’hui la plus grande partie de l’azotate de potasse du commerce provient du nitre cubique du Pérou. La dissolution de l’azotate de soude est soumise à l’évaporation en présence de chlorure de potassium. Par la concentration, le chlorure de sodium formé par double décomposition se dépose d’abord; l’azotate de potasse cristallise ensuite.

L’azotate de potasse provenant de cette opération contient encore des chlorures. On le raffine par une seconde cristallisation. On a soin d’empêcher la formation de gros cristaux en agitant continuellement de l’eau mère au moment où le sel se sépare.

(Pour plus de détails voyez le tome V de l’Encyclopédie.)

État naturel. — Le niire est très répandu dans la nature. On en trouve des gisements importants dans l’Inde, en Égypte, en Amérique, en Espagne et en Italie. En Hongrie, dans EUkraine et surtout dans la Podolie, le salpêtre imprègne rimmus noir qui recouvre la surface des plaines, et on l’en retire facilement par lixiviation.

En France on le rencontre souvent à l’état d’efflorescences sur les murs des vieux bâtiments et des étables.

AZOïITE DE POTASSE, KO,AzO^.

Propriétés. —Ce sel est incolore; il cristallise en prismes microscopiques •^fune faible réaction acide (Lang). D’après Hampe, il serait neutre. Il est déliquescent, très soluble dans l’eau et insoluble à froid dans l’alcool absolu; mais l’alcool aqueux le dissout facilement.

La dissolution de l’azolite de potasse s’oxyde lentement à l’air.

Les acides minéraux énergiques le décomposent avec dégagement de vapeurs rutilantes par suite de la transformation de l’acide azoteux en acide azotique et bioxyde d’azote. Traité par un mélange d’acide sulfurique et d’alcool, il donne naissance à de l’étber azoteux sans dégagement gazeux (Lang). D’après Béchamp, l’acide carbonique serait sans action sur l’azotite de potasse. Un courant d’acide sulfureux transforme les dissolutions d’azotite en sels suifazotés (Fremy).

Les chlorures doubles d’iridium et de potassium, traités par l’azotite de potasse, se- colorent en vert-olive, surtout à chaud, et il se forme par le refroidissement des cristaux de sesquichlorure doubles combinés à de l’azotite de potasse :

2(KCI,Ir2CF) + KO,.\zO'.

Si l’on ajoute un excès de KO, AzO'*, la liqueur devient jaune et l’iridium se dépose à l’état d’une poudre blanche très dense presque insoluble dans l’eau bouillante, inattaquable par l’acide chlorhydrique bouillant. Les sels correspondants de platine sont solubles dans l’eau et dans les acides.

L’azotite de potasse a une grande tendance à produire des sels doubles qui seront étudiés aux métaux correspondants. H absorbe l’acide sulfurique anhydre pour former du nitrosulfate de potasse (Schultz, Sellack).

Préparation. — On obtient l’azotite de potasse :

1“ En mettant une dissolution concentrée de potasse en présence d’un mélange de 2 volum-js de bioxyde d’azote et de i volume d’oxygène;

2“ En dissolvant de l’acide hypoazotique dans une dissolution de potasse; il se forme ainsi un mélange d’azotate et d’azotite (Fritsche).

3° Lorsqu’on calcine du salpêtre au rouge sombre, dans un creuset de platine, et qu’au moyen d’un tube de verre on dirige dans la masse fondue un courant d’hydrogène sec, chaque bulle de gaz vient crever à la surface du produit avec

POTASSIUM

une légère explosion et en donnant lieu à une flamme bleue, déterminée par l’entraînement de vapeurs de potasse. L’explosion provient probablement de la combinaison de l’oxygène avec l’hydrogène.

Le résultat de la réaction est du nitrite de potassium pur, qui donne avec une solution neutre de cobalt un abondant précipité de nitrite cobaltico-potassique (Schwartz, Lang).

4° On peut encore l’obtenir en décomposant l’azotite d’argent par le chlorure de potassium (Mitscherlich), ou l’azotite de baryte par le sulfate de potasse, ou encore l’azotite double de plomb et de potasse par le carbonate de potasse (Lang).

Lorsqu’on opère avec l’azotite d’argent, à cause de la faible solubilité de ce sel et de la grande solubilité des azotites alcalins, on mélange les deux sels en poudre et l’on ajoute la quantité d’eau suffisante pour dissoudre l’azotite alcalin. On évite alors l’altération du sel pendant une trop longue évaporation. Cette évaporation se fait dans le vide et les cristaux sont desséchés dans un courant d’hydrogène, à froid d’abord et enfin à 100 degrés.

5° Hampe prépare l’azotite de potasse en fondant l’azotate de potasse avec du plomb. La masse reprise par l’eau est saturée exactement par l’acide sulfurique étendu, puis évaporée jusqu’à consistance sirupeuse. Par refroidissement les sels étrangers cristallisent; on décante, et l’eau mère est agitée avec de l’alcool à flÛ degrés et laissée en repos pendant douze heures. Le liquide se sépare en deux couches. La couche inférieure est formée d’une solution aqueuse d’azotite de potasse et il se dépose un mélange d'azotate et de sulfate de potasse. La couche supérieure est séparée et évaporée lentement à sec.

(P On l’obtient encore en faisant passer dans de la potasse le mélange gazeux qui se dégage lorsqu’on traite l’amidon par l’acide azotique (Erdinann).

7° Persoz mélange intimement, avec addition d’eau, 160 parties de nitre et 100 parties de cuivre très divisé, obtenu par la décomposition de l’acétate de protoxyde de cuivre parla chaleur. Il dessèche la masse, puis la chauiïe dans une capsule de fer jusqu’à ce qu’il y ait inflammation. La masse refroidie abandonne à l’eau du nitrite de potasse, lequel est exempt de nitrate, si l’on a employé un excès de cuivre.

8° Stahlschmidt le prépare en réduisant une solution aqueuse de salpêtre par le zinc. On prend une dissolution concentrée de salpêtre à 30 ou 40 degrés, on y ajoute 1/10 de son volume d’eau ammoniacale, puis on y projette du zinc en poudre par petites portions. On empêche réchauffement de la masse qui ne doit pas dépasser 50 degrés par l’agitation et le rafraîchissement. Quand le salpêtre est décomposé presque entièrement (ce dont on s’assure en prenant une petite portion de la liqueur, la faisant bouillir et la filtrant, puis y ajoutant 3 ou 4 fois son volume d’alcool; le salpêtre doit se déposer), on refroidit, on décante, on. fait bouillir pour chasser l’ammoniaque, et l’on fait passer dans la liqueur bouillante, jusqu’à ce que tout le zinc se soit déposé, un courant d’acide carbonique. La liqueur filtrée est débarrassée du carbonate de potasse par une solution d’acide nitrique, très étendue. On neutralise la liqueur filtrée et on la concentre. Ou obtient des cristaux de salpêtre et une eau mère contenant l’azotite.

9" Pour préparer les azotites alcalins, M. Etard fait réagir les sulfites sur les

Ilj“2 ENCYCLOPÉDIE CHIMIQUE.

azotates alcalins. En mélangeant à molécules égales les deux sels desséchés préalablement et les fondant au rouge dans un creuset, le sulfite s’oxyde aux dépens de l’azotate et l’on obtient du sulfate et de l’azotite :

K0,Az05 + 2(K0,S02)= K0,Az03 + 2(K0,S03).

Après refroidissement, la masse se pulvérise facilement et cède à l’alcool de l’azotite pur. Les azotites alcalins sont très solubles dans l’eau et dans l’alcool. Si l’on opérait sur de grandes quantités, on pourrait remplacer l’alcool par l’eau ; la séparation du sulfate et de l’azotite se ferait par différences de solubilité dans l’eau (Etard).