SEL DOUBLE DE BORATE DE SOUDE ET DE CHLORURE DE MAGNÉSIUM
Dans la partie supérieure du gisement salin de Stassfurt, on oberve un sel double ayant pour composition (-iBO^ 3MgO)*. MgCl, auquel on a donné le nom de stassfurtite; c’est une substance blanche, à cassure unie ou écailleuse, qui, an microscope, paraît formée par l’agglomération de petits cristaux prismatiques assez allongés. Elle est presque entièrement insoluble dans l’eau.
SILICATES DE MAGNÉSIE.
La silice et la magnésie peuvent se combiner en plusieurs proportions. On connaît un grand nombre de silicates magnésiens naturels, anhydres ou hydratés ;
il existe en outre des silicates multiples plus ou moins complexes, dans lesquels la magnésie entre comme base.
Silicates magnésiens anhydres. — Lepéridot est un orlhosilicate de magnésie SiO^. (MgO)% dans lequel une p:rtie de la magnésie est d’ordinaire remplacée par du protoxyde de fer qui lui donne une teinte verte. On le rencontre en cristaux ('u type orthorhombique, en masses amorphes ou grenues, surtout dans les trajips, les basaltes, les dolérites, les laves; c’est une partie constituante de la lherzolitbe, rrche composée de péridot, d’enstatite et de spinelle.
Uenstatite, (SiO^)^ (MgO)“, forme des masses fibreuses ou lamelleuses dans certaines serpentines en Moravie et dans les Vosges.
Le ffl/c, (SiO^)®.(MgO)®, est généralement feuilleté, susceptible de se diviser en lames minces plus ou moins transparentes, qui offrent deux axes de double réfraction; quelquefois il est compact ou composé d’écailles. Ce minéral se trouve en amas ou en filons dans différentes roches de cristallisation.
Silicates magnésiens hydratés. — Ces silicates ont beaucoup d’analogie entre eux. Ce sont presque tous des matières compactes, ne présentant que quelques indices de clivage, douces ou onctueuses au toucher, tendres et à poussière douce.
La stéatile, dont la variété la plus connue est la craie de Briançon, est quelquefois confondue avec le talc ; elle en diffère surtout par la présence de l’eau et a pour formule (SiO’)®.(MgO)®.2HO.
La magnésite, SiO^. MgO. HO, se rencontre dans les serpentines et dans les formations tertiaires. Certaines variétées compactes, qui proviennent de l’Asie Mineure, sont employées sous le nom d’écume de mer, dû à leur légèreté, pour fabriquer des pipes.
La serpentine n’a pas une composition constante ; cependant, dans la plûpart des cas, elle parait se rapprocher de la formule (SiO’)*. (MgO)®. (HO)®. On peut la considérer comme une combinaison de silicate de magnésie basique et de magnésie hydratée : 2[(SiO®)®.MgO)®].3 (MgO.HO).
Cette substance est plutôt une roche qu’un minéral ; elle est très abondante à la surface de la terre et on la trouve dans toutes les positions géologiques. On s’en sert comme marbre ou pour la confection des poteries, sous le nom de J icrre ollaire.
Nous citerons encore, parmi les silicates magnésiens hydratés :
La villarsite, (SiO®)». (MgO)®. 3 HO ;
La deweylite, (SiO®)*. (MgO)». 8 HO ;
L’antigorite, (SiO®)®. MgO)*. HO ;
La picrosmine, (SiO®)®. (MgO)®. 3 HO ;
La picrophyllite, (SiO®)*. (MgO)®. 2 HO.
Silicate fluorifère. — La chondrodite ou humite est un silico-fluate de magnésie, (SiO®)*. (MgO)’. FlMg, qui existe en petites masses lamelleuses dans la chaux carbonalée de Nexvton (New-Jersey) et d’Ersby (Finlande), ou en cristaux jaunâtres au Vésuve.
NIVOIT. — MAGNÉSIUM. UI
Silicates multiples. — Le pyroxène et l’amphibole sont deux silicates calcaréo-magnésiens qui se présentent presque toujours cristallisés. Le premier a pour formule [iSiO®)L(CaO)®] [(SiO^)L(MgO)^] et le second (SiO^ CaO)^[(SiO®)*. (MgO)3]. Dans ces minéraux la magnésie est souvent remplacée par du protoxyde de fer qui leur communique une teinte verte ou noire. On trouve souvent de beaux cristaux de pyroxène dans les scories des hauts fourneaux.
Les minéraux qu’on désigne sous le nom de micas à un axe peuvent êtrai considérés comme des silicates multiples à bases de potasse, de soude, de maifoésie, d’alumine et d’oxyde de fer. Les micas à deux axes ne contiennent pas de magnésie, mais ils renferment souvent de la lithine et des fluorures.
PnÉPAnATiON. — On peut obtenir artificiellement des silicates magnésiens par l’action de la silice sur la magnésie à une température élevée. C’est ainsi qu’Ébelmen a reproduit le péridot, en chauffant pendant longtemps un mélange de 4e'',50 de silice, 68‘',15 de magnésie et 6 grammes d’acide borique. En opérant sur un mélange contenant deux fois plus de silice, on obtient un sesquisilicate cristallisé, (SiO^)’.(MgO)^, qui a la môme composition que renstatite,et qui constitue les diverses variétés de pyroxène et d’amphibole lorsqu’une partie de la magnésie est remplacée par la chaux ou les protoxydes de fer et de manganèse.
En soumettant à la chaleur rouge, pendant trois jours, de la silice et du chlorure de magnésium, on obtient des cristaux d’enstatite. Si l’on ajoute de la magnésie à ce mélange, il se produit du péridot (Hautefeuille).
Quand on met en présence, à la température rouge, la vapeur d’eau, la vapeur de magnésium et la vapeur de chlorure de silicium, l’enstatite se dépose en abondance, d’après la réaction : 3 Mg + 2 CPSi-)-9HO = (SiO^)*.(MgO)^ + 6 HCl + 3 H ; elle se présente sous la forme d’une poudre blanche entièrement cristallisée, rappelant exactement celle que l’on rencontre dans les météorites (St. Meunier,-Acad, des sc., 23 février 1880).
On peut obtenir également des silicates magnésiens par voie humide, mais ils ont été fort peu étudiés. Ainsi, en précipitant du chlorure de magnésium par du silicate de potasse, on donne naissance à un précipité gélatineux qui a pour formule: (SiO^)«.MgO.2HO.
ALUMINIUM
Par M. MARGOTTET
Equivalent. 13,75
Poids atomique... “27,50 FJensité. 2,50
HISTOniQUE
Les premières recherches sur la préparation de l’aluminium remontent à l’année 1807 ; Davy essaya, mais en vain, de décomposer l’alumine par un courant électrique, et de la réduire parla vapeur de potassium.
Œrstedt, en 1824, crut avoir isolé l’aluminium; il décomposait le chlorure d’aluminium anhydre par l’amalgame de potassium, etil obtenait, avec du chlorure de potassium, un amalgame, qui, décomposé par la chaleur, lui fournissait un métal ressemblant à l’étain. Il est probable que cet illustre chimiste employait soit du chlorure d’aluminium humide, soit un amalgame de potassium, qui contenait de la potasse hydratée, car ce n’est que mouillé avec une solution de potasse que l’aluminium s’allie au mercure.
Aussi lorsque Whhler voulut préparer plus tard de l’aluminium par ce procédé en employant des corps purs et secs, il lui fut impossible d’obtenir un amalgame d’aluminium.
La méthode d’ŒrsIedt devait cependant faire époque dans l’histoire de la science ; en effet, c’est en décomposant le chlorure d’aluminium par le potassium que Wôhler parvint, en 1827, à isoler l’aluminium.
Par le même procédé, cet illustre chimiste parvint aussi à isoler le glucinium nt le zirconium.
Le métal primitivement isolé par Wôhler était une poudre grise, susceptible de prendre sous le polissoir l’éclat de l’étain ; elle était très altérable à cause de son extrême division, et aussi parce qu’elle était mélangée avec du potassium ou du chlorure d’aluminium en excès. On ne pouvait donc songer à en tirer parti. Mais plus lard, en 1845, en faisant passer le chlorure d’aluminium en vapeur sur du potassium disposé dans des nacelles de platine, Wôhler obtint le métal •’n petits globules d’apparence métallique, malléables, sur lesquels il put constater les propriétés principales de ce corps.
Toutefois le métal ainsi obtenu n’élait guère plus fusible que la fonte, sans doute à cause du platine auquel il s’était allié pendant la préparation. En outre, il décomposait l’eau à 100 degrés : ce qui fait supposer qu’il était encore imprégné de potassium ou de chlorure d’aluminium.
. C’est à H. Sainte-Claire Deville que revient l’honneur d’avoir isolé, en ISSl, l’aluminium à l’état de pureté parfaite et d’avoir mis en évidence les propriétés qui en font aujourd’hui un métal usuel d’une grande importance.
Au commencement de ses recherches sur l’aluminium, H. Sainte-Claire Deville, en mettant en œuvre le procédé de Woliler, ignorait le dernier travail de ce savant; d’ailleurs il ne cherchait point l’aluminium pour tirer un parti pratique quelconque de ses propriétés, mais bien pour s’en servir à la production d’un protoxyde d’aluminium qu’il croyait pouvoir exister dans la nature minérale au même titre que le protoxyde de- fer. L’aluminium qu’il voulait préparer, par sa réaction ultérieure sur le chlorure ordinaire, devait donner le protochlorure, d’où il pensait dériver les autres composés de protoxyde d’aluminium.
Mais ce protochlorure ne se produisit pas, et il obtint, au milieu d’une masse de chlorure double d’aluminium et de potassium très fusible et volatil au rouge, de beaux globules d’une substance brillante, ductile, malléable et d’une légèreté inconnue chez les métaux usuels. Ce nouveau métal pouvait d’ailleurs être fondu au moufle sans s’oxyder, l’acide azotique l’attaquait à peine, mais l’acide chlorhydrique et la potasse le dissolvaient facilement avec dégagement d’hydrogène.
Comprenant toute l’importance des précieuses propriétés qu’il venait de mettre en évidence, et craignant de voir passer en d’autres mains l’honneur de sa découverte, H. Sainte-Claire Deville se mit aussitôt à la recherche de procédés économiques pour la fabrication industrielle de l’aluminium.
La tâche était difficile, car on ne peut isoler l’aluminium de son chlorure ou de son fluorure que par l’action des métaux alcalins, et, à ce moment, le seul métal alcalin bien connu, le potassium, coûtait 900 francs le kilogramme ; il était en outre extrêmement dangereux et ne donnait en aluminium qu’un faible rendement.
H. Sainte-Claire Deville parvint à remplacer avantageusement le potassium par le sodium, et introduisit à ce propos dans la préparation de ce dernier métal des perfectionnements tels, que le kilogramme, qui coûtait 2000 francs en 1855, vaut actuellement 10 francs.
Pour produire le chlorure d’aluminium à bon marché, il dut s’occuper aussi, de la production économique de l’alumine : ce qui donna plus tard une vive impulsion à l’industrie de la bauxite et à celle de la cryolithe.
Les recherches de H. Sainte-Claire Deville, entreprises d’abord au laboratoire de chimie de l’École normale supérieure, furent ensuite continuées en grand» grâce à la libéralité de l’empereur Napoléon III, à l’usine de produits chimiques de Javel. C’est de là que provenait le métal des lingots et des divers objets en aluminium qui figuraient à l’Exposition de Paris en 1855.
Plus tard, après de nouveaux essais faits en commun à l’École normale supérieure, H. Sainte-Claire Deville, IL Debray et P. Morin installèrent la fabri'
ALUMINIUM
cation industrielle de l’aluminium dans l’usine de MM. Rousseau frères, à la Glacière.
-le procédé primitif reçut là do nombreux perfectionnements; il s’améliora encore plus tard sous la direction de M. Morin dans l’usine de Nanterre. Enfin dans l’usine de MM. Merle et Usiglio à Salindres (Gard), il a reçu le degré de perfection qu’il a conservé jusqu’ici.
