ENTRETIEN XVI

Des alcalis. — Composés du calcium. — Chaux, — Sels de chaux et leur emploi. — Ciment romain. — Eaux sélénifeuses. — Composés du SODIUM. — Soude. — Aréomètres. — Extraction du potassium et du sodium. — Combustion de Teau. — Sels de soude et leur emploi. — Composés du potassium. — Azotate de potasse ou salpêtre. — Poudre de fusion. — Poudre à canon. — Feu d'artifice. — Chlorate de potasse. Briquets oxygénés. — Allumettes chimiques à friction. — Éclairs dans Teau.

« Ce que nous avons dit des métaux du cinquième groupe , nous devons le dire à plus forte raison des métaux du sixième : leur affinité pour l'oxygène les rend très-difficiles à isoler; ils sont à peu près sans emploi , mais les oxydes et les sels des trois principaux d'entre eux sont de la plus grande importance.

c< Commençons parles composés du calcium, dont vous trouverez le signalement sur le tableau. La chaux (oxyde de Calcium ) ne se trouve pas danslanature à l'état libre ; elle forme des sels dont les plus importants sont sans contredit le carbonate et le sulfate. Le carbonate forme dans le sein de la terre des pierres de toute nature et des bancs de toute dimension, c'est lui qui compose la presque totalité des coques dures du règne animal : les écailles d'huître , de tortue, de limaçon, les coquilles des œufs d'oiseaux , etc. La variété la plus précieuse de carbonate de chaux, ce sont les marbres que l'Italie, la Belgique et la France fournissent en quantité. Le principal mérite des marbres consiste dans le beau poli qu'on

leur donne et dans les nuances plus ou moins riches de leurs veines.

« Une variété de carbonate de chaux extraordînairement exploitée depuis 1815, c'est la pierre lithographique. La lithographie, inventée au commencement de notre siècle par Senefelder, conéiste à dessiner un sujet avec un crayon gras sur la pierre convenablement préparée. On passe sur la pierre un rouleau recouvert d'une peau imbibée d'une encre grasse qui s'attache aux traces du crayon sans s'attacher à la pierre. On pose ensuite dessus une feuille de papier, on met en presse, et le dessin est reproduit. Le même travail se recommence pour chaque épreuve. La bonté de la pierre lithographique consiste dans la régularité de son grain.

« La pierre à chaux et la pierre à bâtir de Paris forment . une troisième variété de carbonate calcaire qui a une très-grande importance. Lorsque cette variété est en masses trop friables ou trop peu compactes, sans trace aucune de cristallisation , elle forme une variété nouvelle sous le nom de craie.

a Le carbonate de chaux en dissolution dans l'eau de certaines sources, à l'aide d'un excès d'acide carbonique donne lieu à des pétrifications curieuses qu'on admire dans les cabinets des amateurs ; l'eau chargée de carbonate se dépose sur les objets qu'elle atteint, et ces objets ainsi recouverts d'une couche incorruptible et, pierreuse se conservent indéfiniment. La fontaine de Saint -AUyre, à Clermont-Ferrand, est surtout trèscurieuse sous ce rapport. L'eau a formé, par des dépôts successifs et sans l'intervention des hommes, auprès de cette fontaine, une muraille énorme et un pont d'un admirable aspect. Le même effet produit dans les carrières ces xîristallisations qui forment sous les voûtes

des pendentifs et des colonnades surprenantes. On ap* pelle ces espèces de cristaux stalactites ou stalagmites, suivant qu'ils restent pendalits aux voûtes ou qu ils se réunissent en masses sur le sol par la chute des gouttes d'eau oarbonatée. Les stalagmites en masses demi-translucides et susceptibles de recevoir un beau poli se nomment albâtre calcaire.

c( Toutes ces variétés de carbonate peuvent fournir de la chaux ou oxyde de calcium par la calcinatioA. L'opération est fort simple : on la fait ordinairement avec la variété demi-compacte dite pierre à chaux ; dans les laboratoires, on se sert de marbre, surtout de marbre blanc , qui est le plus pur carbonate. On calcine les pierres dans des fours à chaux : on les range dans le four de manière à laisser le plus d'intervalle possible entre elles ; puis le feu est aQumé à la partie inférieure, et la fumée s'élève avec l'acide carbonique du carbouate par l'ouverture supérieure du four. La chaux s'(Ati^it encore aujourd'hui par un autre procédé t oa donne aux fours la forme d'un cône tronqué renversé, et on jette par la partie supérieure du four de la pierre à chaux et de^la houille , par lits formés de telle manière que le charbon fasse 1/5 de la totalité. A mesure que la pierre se calcine, on tire par le ba^ des morceiaux calcinés, et on remplit sans cesse par le haut ; mais la chaux ainsi formée contient beaucoup de pierres trop ou trop peu calcinées qu'on nomme biscuits. La chaux absorbe avidement l'eau pour former un hydrate qui porte le nom de chaux éteinte (1).

ce Vous savez que la chaux est la base principale des mortiers et des ciments formés de sable et d'argile cuite :

(1) L*extinctioD de ia chaux produit uae chaleur de -HdOO<*«

* SUH LA CHIMIE ^59

ces corps, qui ne sont, comme nous l'avons vu hier, que de l'acide silicique et de Foxyde d^aluminium, sont tout à fait insensibles à l'action de Teau. La chaux, au contraire, a la propriété de former avec Teau une pâte liante, à laquelle la silice et Falumine calcinée (tuiles et briques broyées) s'unissent parfaitement pour lui donner du corps. Le meilleur sable, celui qui renferme le moins de matières étrangères à la silice, est le sable de rivière qui se dépose dans les lieux où les eaux sont courantes. Le sable de route formé presque uniquement des débris de cailloux lavés suffisamment par la pluie est aussi très-bon ; le sable de carrière ne vient ordinairement qu'ensuite.

ce La pierre à chaux, plus ou moins pure, donne des produits plus ou moins avantageux. La chaux grasse est la plus pure. Lorsqu'on l'éteint, elle /btsowne beaucoup, c'est-à-dire qu'elle se gonfle considérablement ; et si l'on ajoute une petite quantité d'eau, elle forme une pâte longue et très-liante. iMchattx maigre foisonne peu, sa pâte est très-courte, elle est moins blanche que l'autre ; la magnésie, qu'elle contient presque toujours en abondance, et le carbonate de fer, qui s'y mêle souvent, lui donnent ces. caractères. Les chaux maigres ne valent rien ; car elles ne remplissent pas le but qu'on se propose en mêlant la chaux à la silice.

a II yaun« troisième sorte de chaux, la ckanx hydraulique, qui a des propriétés tout à fait particulières dues à un cinquième d'argile qui se trouve mêlé au carbonate calcaire. Cette chaux ne forme avec l'eau qu'mie pâte assez courte ; mais elle a la singulière propriété de pouvoir se prendre en une masse compacte excessivement dure lorsqu'elle est employée dans l'eau. C'est apparemment qu'il se forme , dans la 'calcination du mélange

calcaire et argileux , les silicates et aluminates de chaux , qui , au contact de Feau , donnent naissance à des hydrates excessivement durs. C'est à la chaux hydraulique que les constructions anciennes doivent leur extrême solidité : c'est à elle que nous devons de voir encore des restes de constructions romaines dans lesquelles la pierre est beaucoup plus facile à attaquer que le ciment.

c( Ce qu'on appelle aujourd'hui ciment romain n'est donc pas autre chose qu'une variété de chaux hydraulique qui devient solide aussi vite que le plâtre , soit à l'air, soit sous l'eau, et qui acquiert une solidité surprenante. Dans les localités éloignées des carrières de calcaire argileux , on peut faire de cette chaux en mêlant la craie avec un cinquième de son poids d'argile. Il s'est élevé ainsi depuis quelques années un assez grand nombre de fabriques de chaux hydraulique artificielle.

a La chaux sert pour garantir le blé des insectes par l'opération du chaulage; pour faire le chlorure de chaux, si utile au blanchiment des tissus et à l'assainissement des maisons ; pour la teinture des indiennes ; enfin, dans nos laboratoires, l'eau de chaux claire et limpide sert à reconnaître de très-petites quantités d'acide carbonique.

« Voici une dissolution d'azotate de chaux, sel assez soluble. Aucune apparence de trouble , comme vous voyez, ne se manifeste dans la liqueur. Si je verse dans cette dissolution une certaine quantité d'acide sulfurique, j'obtiendrai une masse compacte et solide de sulfate de chaux : c'est du plâtre. Cette expérience a paru si curieuse aux alchimistes, qu'ils l'appelèrent miracle , chimique. Le sulfate de chaux a la propriété d'absorber

une très* grande quantité d'eau, dont on le prive par la cuisson, afin de le rendre propre à en absorber de nouvelle, en formant un enduit très-employé dans les constructions. La cuisson du plâtre est une opération aussi simple que la calcination de la chaux ; elle s'est faite jusqu'ici dans des fours grossiers , parce qu'on a cru qu'elle demandait comme la chaux une espèce de calcination ; mais c'est à tort. MM. Gay-Lussac et Payen ont prouvé que le plâtre abandonne son eau même à 80®, d'où il suit qu'on peut cuire le plâtre à la vapeur. Le sulfate de chaux hydraté , qui fournit le plâtre ou sulfate anhydre, se trouve en abondance aux environs de Paris ; mais il est loin d'être aussi abondant que le carbonate ; il est assez compacte pour qu'on l'emploie comme pierre à bâtir. Plus rarement il se trouve cristallisé ; ces cristaux portent parmi les ouvriers le nom de miroir d'âne, et quelquefois aussi celui de pierre à Jésus, sans qu'on puisse savoir l'étymologie de ces noms. Il y a une variété de sulfate de chaux dont la cristallisation est confuse, et la cassure saccharoïde; elle porte le nom d'albâtre gypseux.

tt Outre ses emplois dans la construction des édifices, le plâtre fin est employé pour prendre l'empreinte des médailles, pour couler des statues, et surtout pour faire le stuc, quand on le gâche avec de la colle.

« Le plâtre sert beaucoup en agriculture ; il stimule alors la végétation. On commença par se moquer du célèbre Franklin, qui voulut le premier mettre le plâtre en faveur; mais celui-ci écrivit dans un champ de luzerne en pente sur le bord d'une grande route les mots suivants avec du plâtre : ceci a été plâtré. Les traces du plâtre se retrouvèrent sur la luzerne, et les lettres plâtrées parurent longtemps, parce que l'herbe, plus

vigoureuse et plus verte, marquait parfaitement leurs contours. Il n'y a rien à dire contre une preuve de cette nature.

tt Quoique le plâtre soit extrêmement peu soluble dans Teau, la plupart des sources en contiennent de petites quantités. Les eaux séléniteuseSy comme on les appelle, sont défavorables à la digestion; elles ne sont pas propres au savonnage, à la cuisson des légumes, à la teinture, à cause de l'action du sulfate de chaux trèsdivisé sur les différentes matières qu'on traite par l'eau. La plupart du temps le sulfate agit en s'incorporant à ces matières, et leur donnant une certaine dureté ou rigidité.

« Le carbonate de soude détruit très-bien la crudité de l'eau ; voici la réaction qui s^ opère :

Carbonate ( soude \ Sulfate de soude

de soude. | acide carbonique. ) craie insoluble / en dissolution. Sulfate (Chaux. . . . Jet sans action. / — Sans action de chaux, j acide sulfurique / mauvaise.

c( Il ne faut pas quatre onces (320 grammes) de soude pour purifier 100 litres d'eau. On emploie aussi l'alun pour corriger les défauts de l'eau ; mais l'alun ne remplit pas le même but que la soude. Il sert à éclaircir les eaux troubles en entraînant mécaniquement les matières qui s'y trouvent en suspension. Les blanchisseuses emploient souvent ce procédé , qui est excellent pour elles. Il n'est pas aussi bon, d'après M. Boutigny, pour les eaux qu'on doit boire. Il reste dans ces eaux des traces d'alun non précipité qui pourrait à la longue altérer la santé. Du reste, il ne faut pas plus de 50 grammes pour clarifier rapidement un hectolitre de l'eau la plus bourbeuse.

COMPOSÉS DU SOJ)IUM

a La fioude et la potasse (oxyde de potassium ) paraissent être sœurs. A Tétat d'oxyde ou de carbonate, elles se conduisent de même, leurs sels seuls ont des propriétés bien tranchées. Lorsqu'on brûle des végétaux à Tair, ils laissent tous un résidu ou , comme on dit, des cendresy dont la partie soluble prend le nom de lessive, et la partie insoluble celui de charrée. Les végétaux marins fournissent une lessive de soude ; les autres donnent de la potasse. La soude et la potasse sont très-solubles dans l'eau ; elles verdissent le sirop de violette ; elles se combinent très-bien avec les acides, et particulièrement avec l'acide carbonique de l'air. On peut les distinguer par un caractère bien tranché : les soudes cristallisent très-bien, et leurs cristaux sont très-efflorescents ; les potasses, au contraire, ne peuvent cristalliser ; elles attirent d'une manière très-sensible l'humidité de l'air, dans laquelle elles se liquéfient.

« La soude nous venait autrefois presque exclusivement d'Espagne ; actuellement on fabrique en France la soude artificielle avec du sel marin ( chlorure de sodium ), que nous allons étudier tout à l'heure. Le chlorure de sodium se change en sulfate de soude avec^ l'acide sulfurique, à l'aide de la chaleur; le sulfate est ensuite calciné avec du charbon et de la craie ; il en résulte du carbonate de soude, qu'on raffine par des solutions et des cristallisations réitérées. La soude est la base du savon dur, comme la potasse est la base du savon mou. L'une et l'autre servent, comme nous l'avons déjà vu, à la fabrication du verre, à la dissolution de certaines matières colorantes qui ne se dissolvent

pas dans Teau ; elles servent surtout à blanchir et à nettoyer les tissus^ non-seulement par cette propriété qu'elles ont de dissoudre les matières colorantes , mais par la propriété non moins précieuse de se combiner avec les corps gras, avec lesquels elles forment des sels solubles.

« Dans les circonstances ordinaires les lessives ordinaires suffisent ; mais lorsqu'on a besoin de tirer des alcalis tout ce qu'ils peuvent produire, on est obligé de les caustifier, c'est-à-dire de les faire bouillir avec de la chaux, qui enlève à la soude ou à la potasse l'acide carbonique qu'elles retiennent, pour les laisser à l'état d'oxyde pur.

« On se figure ordinairement que la chaux ajoutée aux lessives brûle les tissus ; il n'en est rien; le carbonate de chaux est fort innocent ; et comme les alcalis ne sont utiles que lorsqu'ils peuvent former des sels solubles avec les matières grasses, c'est-à-dire à l'état d'oxyde, on fait une chose bonne et utile en enlevant aux alcalis l'acide carbonique à l'aide de la chaux. Si les tissus sont détériorés, c'est que la lessive est trop forte; il est facile d'y remédier en y ajoutant de l'eau.

« On a l'habitude de juger la force d'une lessive en mouillant deux doigts; si elle paraît onctueuse autou- ^ cher, on dit qu'elle est grasse. Rien n'est si faux que cette manière de parler : la lessive ne paraît grasse que parce qu'en détruisant la peau , qu'elle corrode, elle forme avec elle, comme avec tous les corps gras, un savon soluble. On devrait toujours éprouver les lessives à l'aréomètre (1), et avec d'autant plus de soin que l'énergie des alcalis est extrême. Je fais bouillir

(1) Voy. les notions de manipulation.

une dissolution concentrée de potasse ou de soude , et j'y plonge un morceau de bœuf : en un instant il a disparu.

Cl C'est de la potasse et de la soude pures qu^on extrait le potassium et le sodium, en les calcinant avec du charbon. La consistance de ces métaux est celle de la cire ; ils ont un éclat passablement métallique; on les recueille dans des vases pleins d'huile de naphte, qui n'est qu'un carbure d'hydrogène sans oxygène.

c< Pour vous donner une idée de l'énergie avec laquelle agissent ces métaux, je prends gros comme un pois de potassium que j'essuie dans un petit morceau de papier brouillard pour le débarrasser de l'huile de naphte dans lequel il trempait. Puis je le jette dans une cuvette d'eau. Voyez comme il prend feu.

T— Voilà ce qui s'appelle mettre le feu à l'eau !

— Cette fois, c'est vrai. C'est l'eau même qui se décompose, tant le potassium a d'affinité pour l'oxygène.

a Pour ne plus revenir aux carbonates de soude et de potasse, notez en passant qu'il en existe deux tout à fait différents de ceux qui forment la soude et la potasse du commerce. On les appelle bicarbonate, comme qui dirait deux fois carbonate , et sesquicarbonate y ou carbonate une fois et demie. Celui-ci, qu'on faisait venir autrefois d'Egypte sous le nom de natron, pour en tirer la soude et faire des savons, n'est plus assez employé pour mériter une mention particulière. Le bicarbonate de soude qui se trouve dans plusieurs eaux minérales, et particulièrement dans les eaux du Mont-d'Or et de Vichy, a des propriétés médicales remarquables; M. d'Arcet a recommandé ce sel comme un excellent digestif. C'est avec le bicarbonate de soude qu'on obtient l'acide carbonique pour les eaux gazeuses avec lesquelles on remr

place Teau de Seltz; on l'isole avec Tacide tartrique , comme nous l'avons vu.

c< Abordons maintenant le composé le plus important du sodium. C'est son chlorure, qui porte le nom de sel marin. Yous connaissez l'emploi du sel marin pour la cuisine, et vous avez peut-être admiré déjà comment deux composés aussi délétères que le chlore et le sodium pouvaient, par une union simple et naturelle, se changer en un composé si innocent et si utile.

« Le chlorure de sodium est très-répandu, soit dans les eaux de la mer, soit dans l'intérieur de la terre. Il y a des mines de sel marin [sel gemme) dans presque tous les pays. Les sources salées sont aussi abondamment répandues ; elles proviennent des nappes d'eau qui ont traversé des couches de terre salées, etc., à une grande distance souvent du lieu où elles débouchent. Près, de Cracovie, au pied des monts Krapacks, il y a des mines immenses de sel gemtne qui ont plus de huit cents kilomètres, dit -on, de longueur, sur une largeur dé cent soixante quelquefois. Ces souterrains prodigieux forment un pays à part, qui a ses villes, ses villages, 6es habitants, lesquels naissent et meurent dans l'intérieur de la terre, sans avoir jamais vu la lumière du ciel. Des galeries souvent plus hautes que nos église^ s'allongent à perte de vue sous de magnifiques voûtes de cristal qui réfléchissent constamment l'éclat d'un nombre infini de lampes.

c( Rien n'est plus facile que l'extraction du sel daus ces mines, quoiqu'elles soient souvent à 300 mètres audessous du niveau du sol, et quelquefois beaucoup audessous du niveau des mers. Lorsqu'il n'e&t pas commode d'enlever directement les bloos qu'on a extraits avec le pic, on amène un courant d'eau dans Tintérieur,

et lorsque cette eau s'est saturée de sel, on Tépuise avec des pompes. On recueille ensuite le sel comme auprès des sources salées , par l'évaporation. Lorsque les eaux des sources salées sont pauvres en sel , on les projette sur des fagots d'épine rangés sous des hangars nommés bâtiments de graduation. Un renouvellement rapide de l'air environnant fait évaporer une partie de l'eau, qui s'égoutte lentement le long des branches ; la concentration du sel devient ensuite beaucoup plus facile. Le sel s'extrait d'une manière plus simple encore des eaux de la mer : on établit sur le sable, dans les lieux propices, de vastes étangs que la marée montante vient remplir ; on laisse ces eaux s'évaporer au soleil , et l'on réunit en tas la croûte qui reste sur le sable , et dont les trois quarts ne sont que du sel. Au moyen d'une ou plusieurs évaporations successives , on amène le sel au degré de blancheur qu'on désire. Souvent on le livre au commerce sans préparation, après l'avoir laissé séjourner plusieurs mois en monceaux sur la plage , à l'abri de couvertures de paille , pour qu'il se dépouille de la plupart des sels déliquescents qu'il contient.

« Le sel marin est employé dans certaines circonstances pour les poteries. Sous l'influence de la chaleur humide , il se décompose en acide chlorhydrique qui se dégage, et en soude qui forme avec la terre des silicates et des aluminates de soude , sels vitreux , comme nous l'avons vu. La réaction se comprend facilement.

Chlorure de sodium { sodium

ouselmariD. (chlore . .j acide / soude ^ cii«atft ^^ I hydrogène, f chlorhydrique. lib«. ^^ ^^^j„^j^

• oxygène. ....... ^^ ^^„^^

Acide giUcique, et alnmine jouant le Tôle d'acide. . . ./

« Deux mots maintenant du borax ou borate de soude. Ce sel nous vient de Flnde à Tétat brut ; on le raffine dans nos fabriques , pour lui donner une grande blancheur et une demi-transparence. La principale propriété du borax est de se fondre à la chaleur rouge en un liquide transparent qui reste également transparent quand il est refroidi. Ce liquide dissout les oxydes métalliques, et se laisse colorer par eux de diverses façons, suivant la nature de ces oxydes; il en facilite donc singulièrement Tétude. Voici du borax : j'en mets une parcelle dans une toute petite capsule que je tiens sur une flamme intense, celle du chalumeau, par exemple. Il faut bien peu de temps , comme vous voyez , pour le fondre J'y projette de cette poudre qui est un oxyde métallique. Vous voyez que le mélange prend la couleur jaune en se figeant. J'ai employé un oxyde de fer; l'oxyde de manganèse m'eût donné une couleur lilas. Les ouvriers qui soudent les métaux emploient tous les jours le borax; il facilite, en eflfet, l'adhésion des métaux et de la soudure , en faisant disparaître l'oxyde qui recouvre le métal. On commence à remplacer le borax des Indes par un borate de soude artificiel que l'on crée de toutes pièces avec la soude et l'acide borique qui se trouve dans la vase de plusieurs lacs de Toscane en mélange avec des substances étrangères. La théorie de sa purification et de la fabrication du borate de soude n'ofire aucune particularité que vous ne connaissiez déjà. Le bore n'est pas employé ; il est très -• difficile à isoler de son acide.

c< Je devrais vous dire quelque chose du sel de Glauber et du sel d'Epsom employés en médecine comme purgatifs. Mais un mot suffira pour vous les faire connaître; ces deux sels ne sont que du sulfate de

§oude dont la cristallisation a été plus ou moins troublée.