SOUDE ARTIFICIELLE

La fabrication de la soude artificielle et la production des sels de soude doivent être considérées comme la partie la plus intéressante de l’industrie chimique.

Ces opérations sont sorties du laboratoire pour enrichir les industriels : presque tous les chimistes qui ont voulu appliquer la science à l’industrie ont cherché à introduire quelques perfectionnements dans la fabrication de la soude artificielle.

Avant de faire connaître le peu que j’ai apporté dans ces études difficiles, je demande la permission de reproduire ici quelques-unes des paroles que j’ai prononcées sur la fabrication de la soude artificielle, lorsque j’ai eu l’honneur de présider, au congrès de Paris, l’Association française pour l’avancement des sciences : mon but était de rendre hommage aux savants qui font avancer l’industrie par leurs découvertes et qui ne retirent en général de leur généreux désintéressement que des chagrins et de l’ingratitude.

A la fin du siècle dernier, au moment où les travaux immortels de Lavoisier créaient la véritable chimie scientifique, celle qui encore aujourd’hui nous éclaire et nous guide, un fait considérable allait également se produire dans l’industrie. Toutes ces découvertes mémorables qui ouvraient aux sciences des horizons nouveaux, devaient engendrer en même temps une nouvelle chimie industrielle, basée sur les conquêtes de la science, et procurer aux arts des richesses inappréciables.

Mais à la suite de nos grandes guerres, l’industrie chimique se trouvait paralysée, dès sa naissance, par le prix élevé des matières premières, et les découvertes de la chimie restaient sans application.

Berthollet avait bien créé ce nouveau mode de blanchiment des fils et des tissus fondé sur l’emploi du chlore, et, dans son désintéressement, il avait abandonné sa I belle découverte au domaine public ; mais le prix élevé du chlore la rendait inapplicable.

La chimie avait établi le rôle fondamental des alcalis dans les grandes fabrica- i tions du verre et du savon ; toutes ces découvertes restaient stériles pour l’industrie, J car, à cette époque, les mers n’étaient pas libres et nos fabricants ne pouvaient plus 1 seproeurer les soudes d’Alicante, de Garthagène et de Malaga, utiles à leurs opérations, fl

L’ancienne Académie des sciences comprit immédiatement le rôle qu'elle avait ! a jouer dans le développement de 1 industrie chimique ; elle pensa qu’il appartenait à la science de rendre aux industriels ce que la guerre leur enlevait ; elle était persuadée que les chimistes sauraient bien, au moyen de leurs réactifs, extraire , du sel marin l’alcali que la végétation en isole et qui se trouve concentré dans les plantes marines. i »

Avec une sûreté de vues que l’on ne saurait trop admirer, l’Académie des sciences proposa, dès l’année 1775, un prix de 2000 livres qui fut porté ensuite à 2400 livres, puis à 4000 livres, pour la découverte du procédé le pim simple et le plus économiaue de décomposition du sel de mer et pour l'extraction de l’alcali j qui lui sert de base.

Cette initiative de l’Académie signalant aux inventeurs le sel de mer, qui est une des principales richesses minérales de la France, excita l’ardeur des chimistes, qui se mirent immédiatement à l’œuvre et qui en peu de temps arrivèrent, par des méthodes différentes, à retirer l’alcali que le sel peut produire.

11 est juste de rappeler que d’anciennes expériences guidaient les inventeurs dans leurs recherches. Vers l’année 1736, Duhamel-Dumonceau démontrait que l’alcali du sol était le même que celui qui existe dans les végétaux marins; en 1777, le P. Malherbe produisait de la soude en transformant le sel marin en sulfate de soude et en calcinant ce sulfate avec du charbon et du fer; en 1782, Guyton de Morveau et Carny fondaient une fabrique dessoude artificielle basée sur la carbonatation, à l’air, d’un mélange de sel et de chaux; vers l’année 1789, de La Métherie obtenait de la soude, mais en faible proportion et d’une manière accidentelle, dans la calcination d'un mélange de sulfate de soude et de charbon.

Ces premiers travaux étaient précieux sans doute, mais ne pouvaient pas encore entrer dans la pratique.

C’est un savant éminent, Nicolas Leblanc, qui devait résoudre le grand problème industriel posé par l’Académie.

L’inventeur de la soude artificielle s’était préparé à la découverte qui devait l’illustrer par des recherches scientifiques nombreuses et variées : on lui doit plusieurs mémoires sur le nickel, le cobalt, le bismuth, l’alun, les sels de magnésie, les sels ammoniacaux, les sels de mercure, le salpêtre, etc. Ses belles expériences de cristallotechnie, qui permettent de faire entrer les différents aluns dans un même cristal, n’ont pas été sans influence sur la découverte importante de l’isomorphisme.

C’est donc à un savant véritable que l’industrie chimique doit sa plus grande découverte.

Le 25 septembre 1791, sur le rapport de d’Arcet, de Desmarets et de Servières, Leblanc obtenait un brevet d’invention pour la fabrication de la soude artificielle.

Son procédé consiste à calciner, dans un four à réverbère, un mélange de sulfate de soude, de carbonate de chaux et de charbon, et à séparer par le lessivage le sulfure de calcium, qui est insoluble, du carbonate de soude, qui est soluble.

La grande découverte demandée à la science par l’Académie se trouvait donc ainsi réalisée, et d’une façon si complète qu’elle est entrée immédiatement dans l’application et qu’elle y est restée telle que l'inventeur Va conçue.

Le procédé de Leblanc est pratiqué aujourd’hui dans tous les pays ; c’est autour de lui que pivotent les autres industries chimiques ; il a procuré aux fabricants des bénéfices incalculables ; il produit en effet annuellement plus de trois cents millions de kilogrammes de soude artificielle.

Quels sont les avantages que Leblanc a retirés de sa belle invention?

En 1792, au moment ou la France, attaquée de tous côtés, se trouvait privée des produits utiles à son industrie, le Comité de salut publie fit un appel au patriotisme des fabricants de soude, leur demandant de renoncer à leur secret et de faire connaître leurs modes de fabrication à une commission composée de Lelièvre, Pelletier, Giraud et d’Arcet.

Dans cette circonstance, il faut le dire à l’honneur de notre pays, les fabricants français n’hésitèrent pas à faire l’abandon de leurs intérêt, et Leblanc, toujours

animé de sentiments généreux, fut un des premiers à mettre dans le domaine publie les secrets de sa fabrication.

Parmi les nombreux mémoires qui furent présentés, la commission en distingua

Quelques inventeurs, prenant pour base les phénomènes découverts par Scheele, tels que l’action de la litharge ou celle du fer sur une dissolution de chlorure de sodium, obtenaient de la soude par voie humide.

D’autres décomposaient le sulfate de soude par le charbon, confondant souvent le sulfure de sodium avec la soude.

Malherbe et Athenas produisaient de la souçle soit en décomposant Je sulfure de sodium par le fer, soit en faisant agir à haute température l’air et l’eau sur un mélange de sel et de sulfate de fer.

Carny obtenait l’alcali en exposant à l’air un mélange de sel et de chaux.

Parmi tous ces procédés, celui de Leblanc fut seul considéré comme pratique par la commission, et recommandé aux industriels.

Leblanc abandonnait donc à son pays l’industrie qu’il avait créée ; mais, hélas ! il ne devait pas même avoir la satisfaction d’assister au succès de sa grande découverte.

En 1793, la fabrique qu’il avait fondée à Saint-Denis, rentrant dans les biens du duc d’Orléans, fut mise sous le séquestre et se trouva arrêtée après quelques mois de marche.

Plus tard elle lui fut rendue ; mais le [pauvre inventeur, soutenu cependant par la Société d’encouragement, ne put arriver à réaliser des capitaux suffisants pour mettre sérieusement son usine en activité.

A bout de ressources, Leblanc perdit courage et mourut dans la détresse, à l’âge de cinquante-trois ans.

Telle est l’histoire abrégée de l’invention de la soude artificielle.

Lorsqu’on songe aux services immenses que Leblanc a rendus à l’industrie et à sa fin si malheureuse et si triste, n’avons-nous pas le droit de dire, avec un sentiment d’orgueil, que la science, elle aussi, a ses héros et ses martyrs ?

Mais les éloges que je viens de donner à la belle invention industrielle du siècle dernier ne doivent pas me faire oublier les services que la chimie moderne a rendus à l’industrie.

La science ne se repose et ne s’arrête jamais; elle ne pense qu’au progrès et même elle n examine pas si les decouvertes récentes ne porteront pas un certain préjudice à ceux qui exploitent les anciennes; c’est le fait qu’exprimait devant moi un fabricant de produits chimiques : oubliant que c’était à la science qu’il devait son immense fortune, il maudissait les savants et particulièrement les chimistes qui, par leurs inventions trop rapides, ne lui laissaient pas le temps, disait-il, d’user ses appareils.

Eh bien, suivant leur habitude incorrigible, les chimistes n’ont pas laissé de repos aux fabricants de soude artificielle, et le procédé de Leblanc se trouve aujourd hui en présence d un ennemi redoutable : je veux parler de la soude à l’ammoniaque.

Deux savants éminents, deux anciens élèves de l’Ecole polytechnique, MM. Schlœsing et Rolland» sont arrivés les premiers à produire d’une manière régulière et

industrielle la soude artificielle, par une méthode bien différente de eelle que Leblanc avait suivie.

Persuadés que la France pourrait un jour, dans la fabrication de la soude artificielle qui consomme une quantité considérable de combustible, être dépassée par les pays qui extraient la houille à prix moins élevé qu’elle, les deux ingénieurs français ont cherché un mode de production de soude basé sur la voie humide, c’est-àdire sur les réactions qui consomment peu de combustible.

Prenant pour base les travaux de Berthollet et s’appuyant sur des faits acquis déjà à la science, MM. Scbloesing et Rolland firent agir, au sein de l’eau, le bicarbonate d’ammoniaque sur le sel marin.

Par double échange il se forme du bicarbonate de soude peu soluble qui se précipite et du sel ammoniac qui reste en dissolution ; ce bicarbonate de soude, soumis à la calcination, donne de la soude artificielle et de l’acide carbonique qui sert aux opérations suivantes ; quant au sel ammoniac, il est décomposé par la chaux en régénérant de l’ammoniaque qui rentre dans la fabrication ; il reste du chlorure de calcium qui est rejeté.

Le principe de la nouvelle fabrication était trouvé, mais il fallait le mettre en pratique et résoudre, dans la disposition des appareils, plusieurs questions délicates ; ces difficultés ne pouvaient pas arrêter des ingénieurs aussi distingués que MM. Rolland et Schlcesing.

Les inventeurs installèrent à Puteaux une fabrique de soude artificielle, basée sur leurs travaux, et arrivèrent à produire par mois plus de 25 000 kilogrammes de carbonate de soude.

Mais, vous le savez, messieurs, les savants travaillent pour les autres ; ils tirent bien rarement quelque profit de leurs découvertes, et ce que j’ai dit de Leblanc s’applique aux ingénieurs français qui se proposaient de produire la soude par voie humide.

La fabrique naissante rencontra des difficultés de différentes natures ; elle ne put résister aux exigences du fisc qui, à cette époque, percevait un droit sur la totalité du sel marin entré dans l’usine, tandis qu’un tiers du sel mis en œuvre n’était pas décomposé.

Dans de pareilles conditions, la nouvelle industrie n’était pas viable et la fabrique de Puteaux fut arrêtée : c’est ainsi qu’une des plus belles découvertes industrielles de ce siècle fut paralysée dès son début.

MM. Schlœsing et Rolland, se conduisant dans cette circonstance en véritables savants, voulurent être utiles aux autres et préparer, pour leurs successeurs, le succès qui leur échappait. Dans un travail admirable il firent connaître tous les détails de leurs opérations et de leurs machines.

Plus tard, un habile ingénieur belge, M. Solvay, reprit la question et installa son usine aux environs de Bruxelles; il adapta dans la construction de ses appareils les dispositions les plus ingénieuses, faisant intervenir la pression dans la décomposition du sel.

M. Solvay obtint ainsi des résultats industriels excellents, et l’on peut dire que, grâce à lui, la soude produite par l’ammoniaque fait en ce moment une concurrence redoutable à la soude obtenue par le procédé de Leblanc.

Nous assistons donc aujourd’hui à une lutte industrielle des plus vives

: d’un

côté se trouvent les fabricants qui exploitent l’ancienne méthode de Leblanc fondée sur la voie sèche; de l'autre se présentent ceux qui agissent par voie humide en faisant usage de l’ammoniaque.

De quel côté sera l’avantage?

Les partisans du procédé de Leblanc reconnaissent que, par leur méthode, la consommation du combustible est considérable et que le carbonate de soude est produit à un prix relativement élevé ; mais ils utilisent les deux éléments du sel, le chlore et le sodium, ce qui permet de livrer à l’industrie, dans des conditions économiques, le sulfate de soude, l’acide chlorhydrique, le chlorure de chaux et le chlorate de potasse. Il faut dire aussi que la concurrence qu’ils ont à combattre les conduira forcément à introduire, dans le procédé de Leblanc, des perfectionnements que l’on avait négligés à tort.

C’est ainsi que, dans la fabrication de l’acide sulfurique, l’application de l’appareil Gay-Lussac permettra de recueillir le composé nitreux qui est perdu ; la colonne Glower, qui refroidit les gaz, produira une concentration économique de l’acide des chambres ; l’emploi du résidu de pyrite, comme minerai de fer, fera baisser le prix de revient de l’acide sulfurique.

. Ces perfectionnements du procédé de Leblanc, qui pourront s’étendre encore, n’altèrent en rien la confiance des fabricants qui préparent la soude par l’ammoniaque.

Eux aussi introduiront des améliorations dans la méthode qui est employée aujourd hui ; ils vont même au-devant des objections qu’on peut leur adresser.

En ce moment ils perdent, il est vrai, le chlore du sel marin, mais plus tard ils sauront le récolter, soit en décomposant le chlorure de calcium qu’ils jettent aujourd’hui, soit en substituant, dans la régénération de l’ammoniaque, la magnésie à la chaux.

On leur a dit que la consommation industrielle de l’ammoniaque pourrait occa-* sionner un dommage sérieux à l’agriculture, qui fait entrer avec grand avantage les sels ammoniacaux dans ses engrais.

Craintes exagérées, préoccupations inutiles, disent les inventeurs : s’ils consomment de l’ammoniaque, ils rendent à l’agriculture tout le nitrate de soude que le procédé de Leblanc employait ; or, au point de vue de la fabrication des engrais chimiques, un nitrate vaut un sel ammoniacal.

Les partisans du nouveau procédé affirment en outre que si l’ammoniaque venait à manquer momentanément, on saurait bientôt en trouver.

On est loin de retirer aujourd’hui toute la quantité d’ammoniaque que les matières organiques peuvent fournir par leur décomposition ; et, dans la fabrication du coke métallurgique, on perd des quantités considérables d’ammoniaque qui ne sont pas condensées et qu’on pourra recueillir.

Au besoin même l’ammoniaque pourrait» être fabriquée de toutes pièces aux dépens des éléments de l’air atmosphérique.

La chimie n’a-t-elle pas déjà démonlré que dans les phénomènes d’oxydation des métaux, 1 azote de 1 air peut se fixer et se changer en ammoniaque? Ne sait-on pas aussi depuis longtemps que l’azote de l’air, réagissant sur un mélange de charbon et d’alcali, produit des cyanures qui, sous l’action de l’eau, forment de l’ammoniaque?

La science saura donc donner à la production de l’ammoniaque un développement qui sera toujours en rapport avec les progrès de la nouvelle fabrication de la soude : elle ne recule jamais devant la solution des problèmes qui intéressent l’industrie.