ENCYCLOP. CHIM

Aluminate de soude. — Il n’a pas encore été obtenu à l’état cristallisé. On a vu, à propos de la préparation industrielle de l’aluminium qu’on l’obtient en chauffant au rouge 2 parties de bauxite finement pulvérisée et 1 partie de carbonate de soude; la masse ne fond pas, elle se fritte seulement; on la reprend ensuite par l’eau, qui lui enlève un aluminate de soude très soluble.

Il importe que la- bauxite soit exempte de silice, sinon il se formerait, pendant la fusion, un silico-aluminate insoluble, qui retiendrait ainsi en pure perte une certaine quantité d’alümine et de soude.

Ea dissoliition d’aluminate de' soude peut servir à préparer de l’alumine exempte de fer ; il suffit de faire passer dans cette dissolution un courant d’acide carbonique en prenant la précaution de la maintenir froide ; l’alumine ainsi précipitée ne retient que quelques millièmes de carbonate de soude. Si toutefois le courant était extrêmement lent, le précipité pourrait contenir de notables quantités de ee dernier sel'.

L’eau (le chaux donrte dans'l'a'dissoJatiow dfaluminate'de soude un précipité gélatineux dont la c'offfpO'sifidn' Cortespcmd'.à' Céïüe iPe l’alümitiate de chaux.

M. Mallard a montré que l’alumine, chauffée au rouge avec une quantité équivalente de carbonate de soude, donne un aluminate de soude, qui a pour formule NaO,Al*0'’ (1). Ce même composé prend aussi naissance avec un excès de carbonate de soude. C’est un corps diff cOullêür blanche, qui présente une cassure conclioïdalc ; il est aisément fusible, il se dissout complètement dans l’eau froide et se recouvre à Pdir d'uné coüclie dé' carbcfflàtè dfe Soudé'.

Si l’on traite la crJiilîtHe, finement pulvérisée, par uft laif de chaux à l’ébullition, OU' bien' si on la porte au' rouge avec dé 10 craie et qu’on reprenne par l’eau le produit de la calcination, on obtient du fluorure de caMutn insoluble, et une dissolution d’aluminate de soude. Teissier attribue à ce composé la formule Al*0’,3NaO (2). L’acide carbonique donne dané cUtïe dissolution' un précipitié grenu et très dense d’alumine retenant encore dO carbonate de soude, et la chaux fournit de l’aldminate dé cHàux et'dé'ï’hydrate de soude.

Nous avons déjà vu (p. 41) que l’alumftïatè (fè SOfldte ainSl'préparé ne peut pas être utilisé pour lafafaricafîon des savons, etefue l’almnine (ju’on en retire n’a pu trouver aucun emploi dàns l’induStrle ; aujourd’hui, chi moins en Europe, la cryolithe est toujours remplacée par la bauxite. ToUs-les essais qui ont été tentés pour transformer en aluminate'de soude l’alumlite (ju* Contient'Cette substance sont exposés plus loin.

Aluminate de baryte: — D’après H. Sainte-Cla'ife' DCvrlîe ee composé s’obtient en fondant au rouge un mélange d’alumine et de baryte caustique ou (le carbonate de baryte. L’aluminate se dissout dans environ dix fois son poids d’eau, et cristallise en ajoutant de l’alcool à sa dissolution dans l’eau.

Les cristaux ainsi obtenus sont rapidement altérés par l’acide carbonique de l’atmosphère. Ils ont pour formule AP0'*,Ba0-|-4H0.

ALrMINlüM.

L’aluminato de baryte peut aussi être préparé au moyeu des deux méthodes suivantes dues à Gaudin (1).

Un mélange d’alumine et de chlorure de baryum porté au rouge dans un courant de vapeur d’eau dégage de l’acide chlorhydrique, et cède à l’eau un aluminate de baryte soluble.

Le même aluminate s’obtient également en faisant passer un courant de vapeur d’eau sur un mélange porté au rouge d’alumine, de sulfate de bai’yte et de charbon ; le soufre se dégage, partie à l’état libre, partie à l’état de sulfure de carbone, acide sulfureux et hydrogène sulfuré.

Ebelmen a obtenu l’aluminate de baryte par voie sèche, sous forme de cristaux agissant sur la lumière polarisée, en chautlant, dans un four à porcelaine, un mélange d’alumine, de carbonate, de baryte et d'àcide borique. Ces cristaux étaient exempts de corindon.

Aluminate» de chaux. — I. L’hydrate d’alumine précipite’ complètement l’eau de chaux, et donne ainsi naissance à un aluminate de chaux. Cfe composé prend également naissance si en ajoute de l’eau de chaux ou un lait de chaux à une solution d’aluminate de potasse dans l’eau ; ou bien encore en ajoutant du chlorure de calcium à une dissolution d’aluminate de potasse ou à une dissolution formée de 2 parties d’alun et de 10 parties d’hydrate de potasse (2) (Pelouzo). Il' contient' toute l’alumine qui était primitivement en dissolution. Il a i>our'ft)nmulfe AlH)^,GaO.

rr. Eh faisant bouillir la solution d’àluininate de soiidfe avec de Peau de chaux, on obtient'un précipité gélatineux ayant pour formule Al*0*,3'Ca0. Portée au rouge blanc; cette combinaison Id'onne un verre parfaitement fondu, qui, traité après refroidissement par l’acide borique à l’ébullition, donne un nouveau composé ayant pour formule 3CàO,2 A1*0* (3) (Tissier).

III. En portant à la plus haute température que puisse donner un bon fourneau à vent,un mélange intime de parties égales d’alumine et de craie, H. Sainte- Claire Deville a obtenu une scorie translucide, semblable à de l’empois desséché, dans laquelle se trouvaient des, géodes: pleines de cristaux arrondis sur les arêtes'et sur les sommets. Ce même savant lut a attribué la formule CaO,APO^, et en la mélangeant avec de l’alumine s’en est servi pour faire des creusets réfractaires (f)»

Rivot pense qi!i’’irse fonne un aliimihale de chaux dans là cuisson dè là chaux hydraulique ou des ciments ; par son hydratation sous l’eau, cet alUmihate contribuferail, conjointement avec le silicate de chaux, au durcissement de ces matières. '

Ebelmen a préparé par sa méthode générale (voyez ci-dessous) l'alumiiiate de chaux cristallisé, qui a pour formulé AlW,CaO.

Par la même méthode, ce savant a obtenu égalfement les alurainates de man

(1) Comptes rendus, t. LIV, p. 687.

(9) Ann. de chim. et de phijs. (3), i. XXXill, p. t3

(3) Comptes rendus, t. XLVIII, p- 627.

(4) Ann. de chim. et de phija., t. XLVU P-196 et 455.

19(5 KNCYCLOPÉDIE CHIMIQÜE.

ganèse, de fer et de cobalt ; comme l’aluminate de chaux, tous ces composés cristallisent dans le système cubique.

ALUMINATES QUI EXISTENT A l’ÉTAT NATUREL

Ces composés ont pour formule générale ;

Le rubis spinelle, ou aluminate de magnésie ; la gahnite, ou aluminate de zinc ; la hercynite, ou aluminate de fer, appartiennent au système régulier ; la cymophane, ou aluminate de glucine, appartient au système du prisme rhomboïdal droit.

On trouve toutes ces combinaisons dans la nature, et quelques-unes sont très recherchées comme pierres précieuses. Elles ont été préparées artificiellement par différents procédés que nous allons exposer brièvement.

Reproduction du rubis spinelle. — I. Le procédé dû à Ebelmen (1) est analogue à celui que ce savant chimiste a employé pour la reproduction du corindon. L’alumine et la magnésie ainsi que les substances désignées ci-après, pesées séparément, sont finement pulvérisées et intimement mélangées ; ce mélange est disposé sur une feuille de platine soutenue par une capsule de porcelaine non vernie, et le tout est placé dans une espèce de boîte en argile. — Pour faire cristalliser le spinelle, il convient de porter toutes ces matières dans un four à porcelaine, et de les y laisser pendant toute la durée d’une cuisson.

On doit employer 6 parties d’alumine, 3 parties de magnésie, et 6 parties d’acide borique fondu.

Si on y ajoute i partie de carbonate de chaux, on a du spinelle incolore,

— 0,1 à 0,15 d’oxyde de chrome, — rouge,

— 0,04 d’oxyde de cobalt, — bleu,

— 0,64 de peroxyde de fer, — noir.

Après avoir concassé la masse ainsi obtenue, on la traite à chaud par l’acide chlorhydrique, de façon à lui enlever intiigralement l’acide borique, l’alumine et la magnésie qu’elle contient. On en isole ainsi des cristaux appartenant au système cubique, dont les angles sont émoussés pour la plupart et qui peuvent rayer le quartz. Les cristaux rouges ont pour densité 3,548 ; chauffés au chalumeau, ils se décolorent à chaud comme ceux du spinelle qu’on trouve dans la nature ; pendant le refroidissement ils deviennent verts, et après le refroidissement complet ils reprennent leur couleur rouge primitive.

Les cristaux bleus ont pour densité 3,542.

Le spinelle de la nature est également cristallisé dans le système régulier ; sa densité varie de 3,523 à 3,585 ; sa dureté est égale à 8.

(1) Ann. de chim. el de phys. (3), t. XXII, p. 211 et t.XXXIII, p. 34.

ALUMINIUM

S’il contient de l’oxyde de chrome, il est coloré en rouge ; mais sous l’influence de traces d’autres oxydes, il est aussi coloré en vert, bleu, jaune ou noir.

II. M. Daubrée (1) a obtenu un mélange de cristaux de spinelle et de corindon en faisant passer de la vapeur de chlorure d’aluminium sur de la magnésie portée au rouge ; ou mieux encore en portant au rouge un mélange de chlorure de magnésium, de chlorure d’aluminium et de chaux.

Le spinelle est infusible au chalumeau ordinaire. Mélangé avec six fois son poids de carbonate de baryte, et porté à la plus haute température possible, au moyen du chalumeau à gaz, il donne une masse complètement fondue, et entièrement soluble dans l’acide chlorhydrique. Il est insoluble dans l’acide chlorhydrique ; mais il se dissout dans un mélange de 3 parties d’acide sulfurique et 1 partie d’eau, si on le maintient pendant deux heures à 210 degrés.

Ebelmen a trouvé pour la composition du spinelle les nombres suivants :

Roueo. Bleu. GalcuM.

Alumine. 71,9 73,2 72,0i

Magnésie. 27,3 26,0 27,97

CrW. 1,2 Co*03 1,7 »

Reproduction du cymophane. — I. Ebelmen (2) a adopté les proportions suivantes : 12 parties d’alumine, 3,5 de glucine, 10 de carbonate de chaux et

d’acide borique. Le mélange ainsi constitué a été maintenu pendant sept jours dans un four à porcelaine, et après refroidissement la masse a été nettoyée à l’acide azotique. Ebelmen a ainsi obtenu, au milieu de filaments soyeux de borate d’alumine, des cristaux transparents d’aluminate de glucine ayant jusqu’à 5 ou 6 millimètres de longueur ; ils étaient en outre légèrement colorés en vert, et plus durs que la topaze; ils avaient pour densité 3,72 — 3,759. En ajoutant un peu de bichromate de potasse au mélange primitif, ils sont colorés en vert sombre.

Les cristaux trouvés dans la nature ont pour densité; 3,5 — 3,84; pour dureté, 8,5; ils sont le plus souvent colorés en vert et transparents.

Les deux espèces de cristaux appartiennent au système du prisme droit à base rhombe, et présentent d’ailleurs des angles identiques.

Ils sont infusibles au chalumeau ordinaire et insolubles dans l’acide sulfurique concentré.

IL H. Sainte-Claire Deville et Caron ont obtenu artificiellement lacymophani et la gahnite, avec les formes et les propriétés que possèdent ces espèces chimiques à l’état naturel. Pour cela, ces savants chauffaient dans un creuset de charbon où se trouvait une nacelle contenant de l’acide borique un mélange de fluorure d’aluminium et de fluorure de glucinium pour avoir la cymophane, ou bien de fluorure d’aluminium et de fluorure de zinc pour avoir la gahnite. Le mélange était maintenu au rouge-blanc pendant plusieurs heures. Après

refroidissement, la petite nacelle était recouverte de cristaux ayant plusieurs millimètres de longueur (1).

Ebelmen a trouvé pour l’aluminate de glucine les nombres suivants :

Calcule-

Alumine.

Glucine......

Sesqiiio.vyde de fer.

CaHACTÈRES DES 'SELS Ti’ATiDMIjra:

Les sels d’alumine sont incolores s’ils proviennent d’un acide qui n’est pas coloré; les sels iKtloildes, le sulfate, le nitrate et l’acétate sont solubles dans l’eau; les autres sels y sont insolubles.

Ces dissolutions salines peuvent être précipitées par les alcalis caustiques, leurs carbonates, leurs cyanures et leurs hyposulflles ; par l’ammoniaque et le sulfbydrâte d’ammoniaque, par les hydrates et les carbonates des métaux alcalino-lerreux.

On,peut signaler dans ces, précipitations quelques pai ticukrités intéressantes qui dépendent de la quantité de réactif ajoutée et de la nature de la dissolution.

Ainsi, d’après Laureiiit (S),.en ajoutant prpgressivemen^ajcarbaaatede soude à une dissolution de isulfale d'alumine, on peut lui enlever jusqu’aux deux tiers de son acide sans qu’il «e Xurme de .précipité persislajit. .De même, l’ammoniaque ajoutée avec, précaution, |)eut enlever au nitrate dlalumine et au chlorure d’aluminium environ lesi«inq:^i»ièmfls de leur acide,. sans que la dissolution perde transpaa-ence ; il se fonue, dans ces dillérentes réactions, des sels basiques d’alumine solubles dans la liqueur.

On peut encore former ces sels basiques solubles en ajoutant une certaine quantité d’alumine bydr.itée aux dissolutions de nitrate ou dlacctate d’alumine; cette alumine se dissaut avec facilité souS l’action de la chaleur.

Mais avec un excès de réactif, on obtient toujours un précipité gélatineux ; avec les solutions de nitrate et d’acétate d’alumine ou de chlorure d’aluminium, le précipité est de l’hydrate d’alumine; mais avec le sulfate, ce précipité est u» sel basique, pouvant retenir aussi une certaine quantité du réactif employé poiu' le produire.

L’alumine ainsi précipitée ne se redissout que dans un exrès de potasse, de soude ou d’eau de baryte ; elle peut être reprécipitée au moyen des acides, ou bien sous l’action de la clialeur au moyen des sels ammoniacaux; elle est fai* blement soluble dans un excès d’ammoniaque, mais complètement insoluble dans ce réactif en présence du chlorhydrate d’ammoniaque.

' !) Ann. de chim. et de phy». (1), . V, p. 104.

'2) Méthode de chimie, p. 196.

ALUMINIUM

Si la dissolution du sel d’alumine contient de l’acide tartrique, de l’acide citrique ou plus généralement un acide organique quelconque non volatil, ou bieu du sucre,, elle ne peut être précipitée par aucun des réactifs cités plus haut; on ne peut caractériser l’alumine dans de semblables dissolutions qu’après avoir détruit la matière inorganique.

L’acide sulfhydrique, l’acide oxalique et les oxalate^, ainsi que le ferricyanure de potassium, ne précipitent pas l’alumine ; Je cyanure jaune la précipite à la longue.

L’acide sulfureux, sous l’action de la chaleur, produit,dans ,lês sels .d’alumine un précipité qui disparaît par le refroidissement.

A ,6.0 degré^, l’hyposuVité ,de .soude .trouble tes sels d’alumine, ,e.t .ep préc’^iite du soufre et.d,e.ralumine ,; maintenu à l’ébullition tant qiuü! se .dégage .de l’acide sulfureux, la dissolution fortement étendue laisse précipiter ûitê6ralem.eaU,toute l’alumine qu’elle contient (1) (Chancel).

Le phosphate de soude ordinaire donne dans les solutions d’alumine un précipité floconneux blanc de pliosphate d’alumine. .Ce précipité est soluble dans les alcalis , et dans les acides chlorhydrique et azotique, mais non dans l’acide acétique, de sorte. guç.Lauétate idç soude préjifipitp de luonveau la solution de phosphate d’alumine dans l’aeide .eUlor,hydrique. Llinsolubililé du phosphate d’alumine dans l’acide acétique permettra to^jouFS de .distinguer ce précipité de l’alumine hydratée.

Les solutions, de p,ln>sphatesd’aJ.unî'ine dans les .alcalis sont précipitahles ,par le sel aramoftlac; J^cqduites.en présence des aeldcs sont précipi¬

tables par l’ammoniaque, mais le nouveau précipité n’a pas toujours la composition dupréojpUé ptimiUf.,J).e {dus, ces précipitations soultoujoufs enqpêcbées par la présence de l’acide tartrique.

Les sels dlalumine.fflWiftent .tnès •fi-éq.uemment des sels doubles.; ainsi c’est presque toujours sous cette forme que le silicate d’alumine s.e .trouve dans la nature; mais les plus renjarquables dleulre eux.sontles.aluns.

Le type de ces composés .est celui que l’on obtient en mélangeant des solutions concentrées de sulfate .d’alumine et de sulfate de potasse ; iLse dépose en cristaux octaédriques appartenant au système régulier et ayant pour formule :

Ko,so 3 -h + 21 no.

Ce sel s’obtient encore par double décomposition entre un sel quelconque d’alumine soluble et le sulfate de potasse, .ou entre le sulfate d’alumine et un sel quelconque de potasse ; ou enfin par le mélange de deux quelconques des sels d’alumiue ou de potasse auquel on ajoute de l’acide sulfurique libre ou un sulfate soluble.

Les mêmes cristaux octaédriques se préparent encore, avec.la même composition en acide sulfurique, en eau et en alumine, en remplaçant dans les préparations indiquées oiidessus, la potasse par la soude, par les oxydes d’ammonium, ou des bases organiques se rapportant au type ammoniac, de rubidium.

Comptes rendus, t. XL.V1, p. 987.

de cæsium, de thallium ou d’argent. Ils forment ainsi les aluns de soude, d’ammoniac, etc., etc.

Enfin on a conservé le nom d’aluns aux sels isomorphes avec les précédents, que l’on obtient en remplaçant l’alumine par les oxydes de fer, de chrome ou de manganèse.

La plupart des sels d’alumine qui contiennent des acides volatils ou décomposables par la chaleur sont détruits à une température suffisamment élevé#. Ainsi le sulfate d’alumine porté au rouge perd entièrement son acide sulfurique. Néanmoins le chlorure d’aluminium, et le chlorure double d’aluminium et de sodium secs se volatilisent sans décomposition.

La décomposition des sels d’alumine se fait quelquefois aussi très facilement, soit en faisant bouillir leurs dissolutions, soit en les chauffant en tubes scellés. Ainsi se comportent le chlorure d’aluminium, les aluns et l’acétate d’alumine.