ACIDE SULFURIQUE ANGLAIS. — PRINCIPES GÉNÉRAUX DÉ SA FABRICATION

L’acide sulfurique monohydraté est constitué par la combinaison d’un équivalent de soufre, de trois équivalents d’oxygène et d’un équivalent d’eau.

L’oxygène est puisé tout entier dans l’atmosphère. L’eau est fournie sous forme de vapeur L mais en quantité beaucoup plus considérable que celle qui serait nécessaire à la formation de l’acide monohydraté; aussi l’acide que l’on retire des chambres est étendu et marque de 52, D à

Dans la combustion du soufre à l’air, qui commence un peu en dessous de 300% et continue sous l’influence d’un courant d’air convenablement réglé, ce soufre se combine avec deux équivalents d’oxygène pour donner l’acide sulfureux SO’, qui est gazeux à la température ordinaire. Un grand nombre de sulfures ou pyrites, et, en première ligne, le bisulfure de fer, portés à une température convenable dans des fours spéciaux, travèrsés par un courant d’air réglé, brûlent également et leur combustion s’entretient d’elle-même. Le soufre de ces sulfures est éliminé plus ou moins complètement et transformé en acide sulfureux, tandis que le métal s’oxyde. Dans les deux cas, il se produit un peu d’acide sulfurique anhydre.

Pour se transformer en acide sulfurique, l’acide sulfureux a besoin de fixer encore un équivalent d’oxygène. Nous avons déjà vu que, dans l’air humide, cette réaction se produit spontanément ; mais elle demande, pour être complète, un temps si long qu’on ne peut en faire la base d’une fabrication. Elle devient plus rapide sous l’influence de certains corps qui agissent par leur porosité, ou encore par leurs propriétés oxydantes.

On peut déterminer la combinaison de l’acide sulfureux avec l’oxygène en mettant ces deux gaz en présence l’un de l’autre au contact d’un corps poreux, tel que l’argile calcinée, la pierre ponce, des oxydes de chrême, de fer ou de cuivre, en aidant la réaction par une élévation de température ; mais ces corps n’ont pas une action suffisamment énergique pour être employés dans la pratique. Le platine seul présente une attraction suffisamment puissante sur les gaz, pour qu’on ait songé à l’utiliser, malgré son prix élevé, à la fabrication de l’acide sulfurique, ainsi que nous le verrons plus loin à propos de l’acide fumant.

Dans la pratique, on se trouve oWigé de recourir à l’intervention d’un agent oxydant qui est toujours un des composés oxygénés supérieurs de l’azote. Ceux-ci. en présence de l’acide sulfureux, lui cèdent une portion de leur oxygène, et sont réduits à l’état d’oxydes inférieurs, lesquels fixent de nouveau de l’oxygène, qu’ils abandonnent encore à l’acide sulfureux (Clément et Désormes). C’est donc bien l’oxygène atmosphérique qui, par voie indirecte, est utilisé dans cette fabrication pour faire passer le soufre à l’état d’acide sulfurique. Cette action peut se prolonger indéfiniment, avec une perte minime de produits nitreux, pourvu toutefois que certaines conditions soient remplies. Ainsi il faut que la température soit comprise

1. Dans quelques usines anglaises on emploie aussi l’eau pulvérisée.

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entre 40 et 60“, et qu’il y ait une quantité de vapeur d’eau convenable dans le mélange gazeux.

Nous venons de voir que la transformation en acide sulfurique anglais du soufre, quelle que soit son origine, comporte deux phases : 1“ combustion du soufre et production d’acide sulfureux, 2" oxydation de l’acide sulfureux qui se convertit en acide sulfurique hydraté.

La première opération est la plus simple, et d’une réalisation facile. Avec des appareils appropriés, la combustion du soufre natif ou des pyrites est presque aussi aisée que celle de la houille.

La deuxième opération est plus délicate, elle repose sut des réactions plus complexes, et exige des installations coûteuses, entraînant un entretien considérable.

Les corps qui réagissent sont tous à l’état gazeux ; ils occupent donc, par rapport au produit définitif, un volume énorme, d’autant plus grand que, l’oxygène nécessaire étant emprunté à l’air atmosphérique, les appareils sont traversés par tout l’azote qui l’accompagne, et qui forme, comme on sait, 79 pour 100 du volume de l’air. Ce volume énorme d’azote dilue les gaz réagissant et retarde leur action. Quand on emploie les pyrites, il est encore plus considérable, puisque outre l’air nécessaire à la transformation complète du soufre en acide sulfurique, il faut encore l’air nécessaire à l’oxydation du métal qui l’accompagne.

Nous verrons, du reste, plus loin, comment on peut calculer approximativement le volume de gaz qui correspond à une production donnée d’acide.

D’autre part, la transformation de l’acide sulfureux en acide sulfurique est loin d’être instantanée. Elle résulte, comme nous l’avons vu, de l’action du bioxyde d’azote qui transporte l’oxygène atmosphérique sur l’acide sulfureux. Or, avec les quantités de jiroduits nitreux employés dans la pratique, on peut compter que le bioxyde d’azote doit s’oxyder et se réduire une cinquantaine de fois, pour oxyder complètement l’acide sulfureux*. Celte double réaction exige des heures entières, il faut donc, dans l’établissement des chambres de plomb, tenir compte non seulement du volume initial des gaz réagissants, mais encore du temps nécessaire à leur transformation. Celte considération amène à admettre, comme minimum, une capacité de 500 litres pour une production de 1 kilog. d’acide par 24 heures, quand on emploie les pyrites comme matière première.