DOSAGE DE L'ACIDE SULFURIQUE DANS UNE TERRE

Tous les végétaux contiennent du soufre ; il faut donc qu’il y en ait dans le sol ; il s’y trouve à peu près exclusivement à l'état de sulfate. Là où il manque il est nécessaire d’ajouter des engrais ou amendements qui en contiennent, tels que le plâtre. 11 y a lieu d’attacher une certaine importance à la détermination, dans le sol, de cet élément de fertilité ; on opère le dosage de l’acide sulfurique de la manière suivante :

TERRES

25 grammes de terre sont traités à l’ébullition par de l’acide chlorhydrique dilué et parfaitement exempt d’acide sulfurique, de manière que la liqueur soit fortement acide ; après une ébullition de 20 minutes, on filtre, on lave à l’eau chaude acidulée et on reçoit la liqueur filtrée dans un ballon ; ce liquide filtré est porté à l’ébullition, additionné de 1 0 centimètres cubes de solution saturée de chlorure de baryum, en s’assurant qu’une nouvelle addition de sel de baryte n’occasionne plus de précipité ; on coutinue l’ébullition encore pendant 2 ou 3 minutes, puis on laisse déposer; on jette sur un petit filtre en papier Berzélius; on lave, on sèche le filtre et on ineinère dans un creuset de platine ; après l’incinération on imbibe la matière de 2 ou 3 gouttes d’acide azotique et de 2 gouttes d’acide sulfurique ; on évapore doucement au bain de sable, on chauffe au rouge pendant quelques minutes et on pèse le sulfate de baryte obtenu. Son poids multiplié par 0,3435 donne la quantité d’acide sulfurique contenu dans les 25 grammes de terre employée.

§ 13. — DOSAGE DES ÉLÉMENTS FERTILISANTS DANS UNE TERRE (MÉTHODE EMPLOYÉE PAR M. AUBIN).

L’analyse chimique des terres arables comprend principalement la détermination des éléments suivants : l’azote, l’aeide phosphorique, la chaux, la magnésie et la potasse.

Dosage de l'azote. — L’azote est déterminé sur 20 grammes de terre porphyrisée en employant le procédé de Will et Warentrapp, modifié par M. Péligot. Pour la régularité du dosage, il est utile d’avoir de la chaux sodée sous deux formes : 1° en poudre fine pour être mélangée à la terre ; 2° en grains exempts de poussière pour former, en avant et en arrière de la substance à brûler, deux colonnes destinées à achever la combustion des produits volatils et à permettre la libre sortie des gaz.

Dosages de l'acide phosphorique, de la chaux, de la magnésie et de la potasse. — On introduit dans un ballon à fond plat 50 grammes de terre fine passée au tamis de 1 millimètre, puis, après avoir humecté la terre on ajoute de l’acide nitrique par petites portions, jusqu’à décomposition du calcaire et réaction acide. Cette opération doit être faite avec précautions et l’on doit tenir compte de la quantité d’acide nitrique employée. En effet, on peut en déduire la quantité d’oxalate d’ammoniaque qu’il sera nécessaire d’ajouter dans la suite des Opérations pour précipiter toute la chaux sans qu’il soit nécessaire de mettre un excès du précipitant. À chaque centimètre cube d’acide nitrique à D = l,35, correspond 0*r,810 d’oxalate d’ammoniaque. Lorsque la saturation est obtenue, on ajoute 50 centimètres cubes d’acide nitrique à 36° B., et on porte le ballon au bain de sable à une température voisine de l’ébullition; en général, après 5 ou 6 heures de digestion, toute la matière organique de la terre se trouve détruite et les vapeurs rouges ont disparu. On étend le mélange avec de l’eau bouillante et l’on décante sur un filtre, on lave deux ou trois fois le sable siliceux qui se dépose au fond du ballon et l’on termine le lavage sur le filtre. La liqueur est amenée au volume de 250 cen-

timètres cubes après refroidissement. 100 centimètres cubes de cette liqueur représentent le produit de l’attaque de 20 grammes de terre ; on les prélève et on les transvase dans une capsule de porcelaine à fond plat pour être évaporés au bain de sable jusqu’à siccité. On pousse la calcination assez loin pour volatiliser l’excès de l’acide nitrique. On reprend la masse par de l’eau chaude légèrement ammoniacale et l’on filtre pour séparer la silice, l’acide phosphorique, l’alumine et le fer des nitrates de chaux, de magnésie, de potasse et de soude. La liqueur filtrée est recueillie dans un ballon pour être traitée comme il est dit plus loin. Le filtre contenant les produits insolubles est détaché de l’entonnoir, déposé dans la capsule de porcelaine et arrosé d’acide nitrique. On fait digérer les substances insolubles, à une douce chaleur, au bain de sable, pour dissoudre les phosphates de fer et d’alumine et l’on filtre au-dessus d'un vase de Bohême qui reçoit ainsi l’acide phosphorique accompagné de l’alumine et du fer, mais totalement exempt de silice. On concentre la liqueur au bain de sable jusqu’à dû centimètres cubes environ et l’on ajoute 40 à 50 centimètres cubes d’une liqueur molybdique préparée d’après la formule

Acide molybdique . 1 partie

Ammoniaque à D=0,95 . 4 —

Aeide nitrique à 0=1,20 . 15 —

Cette liqueur est suffisamment concentrée pour précipiter ^ d’acide phosphorique dans une terre. Elle donne naissance à un précipité de phosphomolybdate d’ammoniaque contenant 4,58 pour 100 d’acide phosphorique. Après repos et éclaircissement de la liqueur, on décante sur un double filtre dont chaque partie se fait équilibre sur les plateaux de la balance. On recueille tout le précipité sur le filtre, on le lave et on le sèche à 90° de température. Son poids multiplié par 0,219 donne le taux pour 100 d’acide phosphorique dans la terre.

La liqueur filtrée provenant du lavage de la capsule de porcelaine et contenant les nitrates de chaux, de magnésie, de potasse et de soude est portée à l’ébullition après avoir été acidifiée par l’acide acétique. On y ajoute une quantité suffisante d’oxalate d’ammoniaque pour précipiter toute la chaux. Cette opération doit être faite sur des liqueurs suffisamment diluées pour que le lavage de l’oxalate de chaux puisse se faire sans difficulté. Voici les volumes sur lesquels il convient d’opérer :

100 à 200 cent. c. lorsque la terre contient de 0 à 5 p. 100 de calcaire . 200 à 500 — — — 5 à 20 p. 100 —

Lorsqu’on analyse des terres très calcaires, le dosage de la chaux peut être embarrassant. Il est préférable d’opérer sur une partie aliquote de la liqueur pour doser exactement la chaux, ce qui ne dispense pas de précipiter toute cette basé dans le reste de la liqueur et de réunir les eaux de filtration des deux précipitations pour les évaporer et continuer l’analyse par la détermination de la magnésie. L’évaporation de la liqueur est poussée jusqu’à siccité dans une capsule de porcelaine. On recouvre d’un entonnoir et l’on détruit les sels ammoniacaux par l’eau

TERRES

régale; puis on transvase dans une capsule de platine et l’on évapore à sec. On se trouve alors en présence de la magnésie, de la potasse et de la soude à l’état de nitrates. Ceux-ci sont transformés en carbonates au moyen de l’acide oxalique, puis calcinés au rouge. En reprenant par un peu d’eau bouillante et filtrant, on sépare la magnésie caustique des carbonates de potasse et de soude. Ces derniers sont évaporés en présence d’un excès d’acide perehlorique dans une petite capsule de porcelaine tarée. On procède à la séparation du perchlorate de potasse; puis après avoir fait retomber dans la capsule le perehlorate de potasse entraîné sur le filtre, on évapore à sec et l’on pèse. Le poids de perchlorate de potasse obtenu multiplié par 1,69 donne le taux pour 100 de potasse contenue dans la terre.

Le dosage de la soude s’opère en évaporant l’alcool de lavage, ajoutant un excès d’acide sulfurique pour transformer les perchlorates en sulfates, concentrant et calcinant au rouge vif. Le poids obtenu doit être diminué du poids du sulfate de potasse correspondant au poids des traces de perchlorate de potasse se trouvant dans la solution alcoolique. A cet effet, la solubilité du perchlorate de potasse a été déterminée et voici quelques chiffres :

100 cent. c. d’alcool à 96° dissolvent 0®r,026 de perehlorate de potasse.

100 — — 94° — 0sr,043 — —

100 — — 92» — Os',050 — —

Le poids du sulfate de soude obtenu, multiplié par 2,183 donne le taux pour 100 de soude dans la terre.

Dosage de la silice, de l'alumine, du sesquioxyde de fer, etc. — Ces substances sont déterminées en opérant sur une autre portion de la liqueur provenant de l’attaque de la terre par l’acide nitrique. A cet effet, on suit pour leurs dosages la méthode dite de la voie moyenne instituée par H. Sainte-Claire Deville.

Dosage de la potasse assimilable. — Nous considérons comme potasse assimilable, cet alcali à l’état de combinaison soluble dans la terre par affinité capillaire. Pour le doser, on décompose les carbonates par l’acide nitrique jusqu’à réaction acide, on lave à l’eau et on opère sur ce liquide comme on a fait précédemment avec le liquide résultant de l’attaque à chaud par l’acide nitrique.

§ 14. — ANALYSE DES TERRES. — MÉTHODE SUIVIE PAR MM. RISLER ET COLOMB PRADEL.

Dans un important travail sur l’analyse des terres, MM. Risler et Colomb Pradel ont employé des procédés que nous croyons devoir rappeler ici en insistant sur l’utilité de méthodes uniformes. Afin que les résultats soient comparables, il est à conseiller de suivre la marche indiquée par eux pour le choix des échantillons, la dissémination de la terre fine, la correction des chiffres donnés par l’analyse au moyen d’un coefficient proportionnel à la terre fine et à l’énergie de l’attaque de cette terre fine.

Choix de l’échantillon de terre. — Pour connaître la quantité d’azote, d’acide phosphorique, etc., qui sont à la disposition des récoltes, il faudrait déterminer exactement celles qui se trouvent dans toute l’épaisseur de terre où puisent leurs racines. Mais la profondeur des racines n’est pas la même pour toutes les plantes et de plus elle varie suivant la nature plus ou moins compacte du sous-sol. Pour des plantes à racines profondes, par exemple pour la luzerne, il importe de connaître le sous-sol; pour les céréales, on peut se borner à l’étude de la couche supérieure, ce qu’on appelle la couche arable, celle que retournent les labours ordinaires. Quand les analyses ne sont accompagnées d’aucune indication spéciale, c’est de cette couche arable qu’on entend parler.

Il faudrait toujours faire connaître la profondeur que l’on admet pour eette couche. La composition chimique de la terre varie avec la profondeur ; par exemple les quantités d'azote décroissent, en général, quand cette profondeur augmente. Si l’échantillon représente une couche de 50 centimètres d’épaisseur, il doit donc contenir une moyenne d’azote plus faible que s’il ne représente qu’une couche de 20 centimètres.

De plus, pour que l’échantillon représente bien une couche de 30 centimètres d’épaisseur, il ne faut pas prendre plus de terre à la surface qu’à cette profondeur, ni plus de terre à 30 centimètres qu’à la surface; il faut en prendre également dans toute la couche considérée. Pour cela, le meilleur moyen est de creuser avec une bêche un trou carré de 30 centimètres, de bien mélanger toute la terre qu’on en aura sortie et de prendre l’échantillon dans ce mélange, ou bien de laisser cette première terre de eôté, et, après avoir vidé le trou, de couper tout autour des tranches qui seront également épaisses sur toute la profondeur de 50 centimètres.

Proportion de terre fine. — L’action des dissolvants énergiques employés dans le laboratoire, comme celle des dissolvants plus faibles qui se trouvent dans la couche arable de nos champs, et l'on pourrait ajouter comme celle des racines elles-mêmes, est d’autant plus grande pour un certain poids de terre que cette terre est divisée en particules plus petites et que l’ensemble de ces particules offre ainsi à cette action une surface plus grande. De plus, c’est principalement dans la terre fine que réside le pouvoir absorbant du sol pour l’ammoniaque, la potasse, etc. On aura donc des dosages plus ou moins élevés, suivant qu'on fera porter l’analyse sur une matière plus ou moins fine, et on peut considérer eette séparation de la partie fine et de la partie grossière du sol comme un des points fondamentaux de l’analyse chimique des terres.

La partie fine s’obtient au moyen du tamisage et, pour avoir des résultats concordants, le tamis employé doit être toujours le même. M. P. de Gasparin emploie, pour séparer la terre fine du gros sable et des pierres un tamis métallique à mailles carrées, contenant dix fils de laiton par centimètre, en sorte que les particules de terre qui traversent ce tamis ne peuvent pas avoir un diamètre de plus de 7 dixièmes de millimètres. Il a démontré que pour une terre de la vallée de la Moselle, près de Roville, dont 48,50 pour 100 restaient sur le tamis, les surfaces de ce lot pierreux étaient à celles de la terre fine comme 97 est à 17,44 et que, par conséquent, on ne négligeait que cinq millièmes des éléments assimilables, si au lieu de traiter tout l’ensemble de la terre par les dissolvants on n’analysait que- la terre

TERRES

fine. Il est rare que le tamis à dix fils par centimètre donne aussi peu de terre fine qu’avec cette terre de Roville ; c’est un des cas les plus défavorables que l’on puisse rencontrer; on peut donc sans inconvénient se borner à analyser la terre fine.

Lorsqu’on l’a entièrement séparée par le tamisage à sec, on a le gros sable et les pierres qui retiennent encore par adhérence à leur surface un peu de cette terre fine; on achève la séparation par lévigation, en portant le tamis sous un filet d’eau et en remuant la masse avec la main; on sépare ainsi le reste de la terre fine et on met de côté le gros sable et les pierres lavées.

Après avoir obtenu la terre fine au moyen du tamisage, M. de Gasparin porphyrise l’échantillon jusqu’à ce qu’il passe au tamis de soie. Il semble que cette porphyrisation exagère inutilement les surfaces offertes aux dissolvants et, par conséquent les chiffres que l’analyse donnera pour les éléments dissous.

M. Risler emploie, comme M. de Gasparin, le tamis de dix fils par centimètre, mais au lieu de porphyriser la partie fine, on la prend telle quelle. Les analyses effectuées sur des échantillons non porphyrisés doivent donner pour des terres de la même richesse en potasse, acide phosphorique, des chiffres relativement plus faibles que ceux de M. de Gasparin.

Pour se rendre compte de l’influence du tamisage, on a employé pour deux terres différentes, successivement des tamis à mailles de un quart de millimètre, 1 millimètre et 2 millimètres. Dans 1000 grammes de terre on a dosé :

Ainsi donc, pour une différence relativement faible dans le tamisage, on a des écarts très sensibles dans les dosages. De plus ces écarts ne sont pas toujours de même sens ; en effet, l’augmentation a eu lieu en sens inverse pour le carbonate de chaux qui se trouve en plus forte proportion dans les tamisages grossiers. Mais ce fait n’était qu’accidentel, le carbonate de chaux provenait d’un marnage.

Correction à faire aux chiffres donnés par l'analyse de la terre fine pour déterminer la richesse réelle de la couche arable.

Lorsqu’on analyse la terre fine, on obtient des chiffres qui représentent des centièmes ou des millièmes du poids de cette terre fine.

Supposons que l’on ait trouvé pour les terres fines de deux champs la même composition chimique, mais que dans le premier de ces champs toute la couche arable se compose de terre fine et que, dans le deuxième, il n’y en ait que 50 pour 100. Évidemment sur la même profondeur, le deuxième champ pourra être considéré comme moins riche que l’autre. On ne peut donc pas juger de la richesse d’un champ, si l’on ne connaît que la composition de sa partie fine; il faut encore être renseigné sur la proportion de cette terre fine dans la masse totale de la couche arable. Les chimistes devraient toujours indiquer les deux ; on pourrait alors réduire leurs chiffres proportionnellement à la quantité de pierres et de gros sable que contient la couche arable, ou calculer combien cela fait de kilogrammes de potasse, acide phosphorique, azote, par hectare.

Nous préférons le premier procédé. Si, par exemple, les terres fines des deux champs contenaient 0,8 pour 1000 d’acide phosphorique, 1,4 pour 1000 d’azote et 2,6 pour 1000 de potasse, on donnerait ces chiffres tels quels pour le premier champ, et il faudrait les réduire de moitié pour le deuxième.

Dans le deuxième procédé, il faut admettre que la couche arable a une certaine profondeur et un certain poids par mètre cube de volume apparent. Si l’on prend 30 centimètres .de profondeur et 1 ,333 kilogrammes est le poids moyen du mètre cube de terre, cette couche pèse 4 millions de kilogrammes par hectare et, par suite, nous aurons pour les deux champs dont nous venons de parler :

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