PHOSPHATES NATURELS

Les phosphates naturels, dont on fait maintenant un si grand usage, en agriculture, sont constitués essentiellement par du phosphate tribasique de' chaux; on les rencontre en rognons ou en couches continues; mais ils sont rarement purs, et le plus souvent mélangés avec les substances suivantes :

Carbonate de chaux. Phosphate de ter.

— de magnésie. — d’alumine. ■

— de manganèse. Pyrite.

— de fer. Sable quartzeux.

Nous supposerons que le phosphate à analyser contient à la fois toutes ces substances. Leur dosage présente, au point de vue pratique, une grande importance à cause des renseignements qu’il fournit sur la manière dont la transformation des phosphates en superphosphates devra être réalisée; mais la présence de quelques-unes de ces matières introduit dans l’analyse des phosphates, ou des superphosphates qui en dérivent, certaines difficultés que nous allons examiner.

L’analyse exige plusieurs séries d’opérations, et la manière de prendre l’échantillon n’est pas la moins importante. La matière, en effet, est en général peu liomogène, de sorte qu’il est indispensable d’en porphyriser un poids assez considérable; la poudre obtenue, desséchée dans le vide sur de l’acide sulfurique, est conservée dans des flacons bien bouchés où on la prendra au fur et à mesure des besoins.

Carbonate de ebaux. — Le meilleur procédé pour le déterminer consiste à doser l’acide carbonique par une des méthodes que nous avons indiquées (p. 19t); on opère sur 1 gramme de matière.

Jüau. — Le phosphate fossile contient de l’argile et de l’oxyde de fer, qui peuvent retenir de l’eau. On la déterminera en calcinant au rouge vif 2 grammes de matière porphyrisée et déduisant de la perte constatée le poids d’acide carbonique fourni par la première détermination.

Acide pbospborique et chaux. — Deux cas sont à considérer suivant que la chaux est ou n’est pas en grand excès.

1” Supposons qu’il n’y ait pas un grand excès de chaux; voici alors comment, d’après M. Aubin, il convient d’effectuer le dosage de l’acide phosphorique :

On attaque 1 gramme de phosphate porphyrisé par 10 centimètres cubes d’acide chlorhydrique bouillant; l’opération se fait dans un ballon de 230 centimètres cubes environ, et dure une dizaine de minutes. On ajoute alors 10 centimètres cubes d’une dissolution saturée d’acétate de soude cristallisé dans de l’acide acétique à 8 degrés B., puis de l’eau de manière à obtenir de 40 à 30 centimètres cubes de liqueur; on continue de faire bouillir, et on ajoute enfin 2 à 3 grammes d’oxalate d’ammoniaque, en cessant de chauffer dès que celui-ci a disparu. On laisse déposer, on décante sur un filtre la liqueur claire, et on lave le résidu insoluble à plusieurs reprises avec de l’eau distillée.

Quand la liqueur est froide, on y verse 20 centimètres cubes d’une solution de citrate d’ammoniaque destinée à maintenir en dissolution le fer et l’alumine, tandis qu’on précipite l’acide phosphorique par un excès de liqueur magnésienne. Le volume final doit être de 200 centimètres cubes contenant 40 à 50 centimètres cubes d’ammoniaque à 22 degrés; ces proportions sont nécessaires si on ne veut pas entraîner de la magnésie en excès. Le phosphate ammoniaco-magnésien, après un repos d’au moins 12 heures, est séparé et traité comme nous l’avons dit (p. 84).

2° Supposons maintenant que le phosphate contienne un grand excès de chaux par rapport à l’acide phosphorique. Dans ce cas, il se précipite toujours une certaine quantité de citrate de chaux, ce qui rend le dosage de l’acide phosphorique absolument inexact; il faut alors se débarrasser de la chaux, et on le fait en la précipitant à l’état de sulfate.

'Voici comment on s’y prend : Le phosphate étant, comme précédemment, dissous dans l’acide chlorhydrique, on amène son volume à 23 ou 30 centimètres cubes et on laisse refroidir. On ajoute alors un léger excès d’acide sulfurique dilué, puis 30 à 60 centimètres cubes d’alcool à 92 degrés; on agite et on laisse

reposer quelque temps; la chaux se précipite entièrement à l’état de sulfate qu’on jette sur un filtre où on le lave avec un mélange formé de 1 partie d’eau, 2 d’alcool et 2 à 3 d’acide chlorhydrique. La liqueur débarrassée de la chaux, et réunie aux eaux de lavage du sulfate, est alors chauffée au bain de sable de manière à éliminer l’alcool ; on est alors ramené au cas précédent, et le dosage de l’acide phosphorique peut s’effectuer comme nous l’avons indiqué.

La chaux est dosée en même temps; on dessèche le filtre qui contient le sulfate et on détache celui-ci; on brûle le filtre dans un creuset de platine et l’on arrose la cendre qui en provient avec quelques gouttes d’acide nitrique et une goutte d’acide sulfurique, de manière à transformer on sulfate le sulfure qui aurait pu se produire; après quoi l’on ajoute la masse principale de sulfate, on calcine au rouge sombre et on pèse. On déduit de ce poids la chaux totale, dont il faudra faire deux parts ; celle qui était combinée à l’acide carbonique et celle qui était unie à l’acide phosphorique.

Fer et alumine. — La dissolution qui contient le fer et l’alumine est mélangée avec un excès de sulfhydrate d’ammoniaque et un peu d’acide tartrique, saturée d’ammoniaque, et abandonnée pendant quelques heures à 60-70 degrés; le fer se dépose entièrement et seul, à l’état de sulfure, l’acide tartrique empêchant la précipitation de l’alumine. On filtre et on lave le sulfure de fer avec de l’eau chaude contenant un peu de sulfhydrate d’ammoniaque, en ayant soin de couvrir l’entonnoir pour préserver autant que possible le sulfure du contact de l’air. On continue le lavage sans interruption jusqu’à ce qu’il soit complet, et alors on dissout le filtre avec son contenu dans de l’acide chlorhydrique; on chauffe jusqu’à disparition complète de l’odeur d’hydrogène sulfuré; on filtre la liqueur, on lave le filtre, et la liqueur claire est bouillie avec un peu d’acide nitrique pour peroxyder le fer. Enfin on précipite le sesquioxyde de fer par l’ammoniaque.

On dose l’alumine en évaporant à sec la liqueur qui la contient, et calcinant le résidu au rouge dans une capsule de platine ouverte, pour détruire l’acide tartrique et brûler le charbon, qui provient de sa décomposition. Il reste de l’alumine qu’il n’y a plus qu’à peser.

On peut aussi précipiter ensemble le fer et l’alumine; à cet effet, la liqueur qui les contient est évaporée à sec, et calcinée pour détruire les sels ammoniacaux. Le résidu est repris par de l’acide chlorhydrique, et la liqueur filtrée additionnée d’un excès d’ammoniaque qui précipite le fer et l’alumine. Ce précipité est déposé sur un filtre, lavé à l’eau bouillante, puis calciné, séché et pesé.

Pour séparer le fer de l’alumine, le mieux est alors d’employer la méthode de Deville. Le mélange, placé dans une nacelle de porcelaine, est introduit dans un tube de même matière traversé par un courant d’hydrogène sec et chauffé au rouge vif. Quand le sesquioxyde de fer est réduit, on laisse refroidir dans l’hydrogène, et on substitue alors à ce gaz un courant d’acide chlorhydrique gazeux qui transforme le fer en chlorure et laisse l’alumine inaltérée. 11 suffit donc de peser la nacelle pour avoir le poids de l’alumine, et par différence on déduira la quantité d’oxyde de fer.

La détermination du fer et de l’alumine dans les phosphates de chaux est

ANALYSE MINÉRALE — MATIÈRES MÉTALLIQUES 2t9

extrêmement importante, la présence de ces éléments dans un phosphate étant corrélative de son origine fossile.

Partie insoluble. — Enfin la portion insoluble dans les acides peut contenir de l’argile, de la silice et de la pyrite; on la traite par l’acide hypochloreux jusqu’à décoloration complète, en opérant à froid, de manière à ne point dissoudre l’alumine de l’argile. Dans la liqueur on dose le soufre par le chlorure de baryum; quant au mélange de sable et d’argile, nous verrons, en étudiant les silicates, comment on peut l’analyser.