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Ce diagramme donne lieu à quelques remarques:
19 À zoo, la solution saturée des deux sels (C) est très riche en nitrate et pauvre en sulfate. En traitant à cette température un mélange des deux sels par la quantité convenable d’eau, on pourrait dissoudre tout le nitrate et presque uniquement du nitrate (98,8% avec 1,2 % de sulfate) ; la presque totalité du sulfate resterait comme résidu solide.
29 À température constante, une solution saturée de sulfate de potassium précipite par addition de nitrate de potassium. C’est ce qui se produit en général en l’absence de sel double. À 1009 on peut précipiter jusqu’à 89 % du sulfate contenu dans la solution saturée.
La précipitation de sulfate se produit non seulement par addition de nitrate solide, mais également par addition de la solution saturée de nitrate. C’est un cas analogue à celui qui a été signalé à propos du système précédent. Seulement ici l'importance du phénomène en question diminue quañd la température s’abaisse, et cesse de se produire vers 300.
3° Dans le tableau ci-dessous on a indiqué la composition, pour 100 g. d’eau, de la solution saturée des deux sels à diverses températures.
Temp. : 1000 750 500 40° 309 NO K : 242 150,5 82,5 GI,I 43,4
SO K : 2,85). 3380) CAIN EM 00 7 So Temp. : 259 17,59 8,5° 00.
NOSK : 35,7 2TiT TO;T 12,2
SO*K? : 5,80... "19,770 10e SAS UE, 05
On voit que la solubilité du sulfate de potassium dans une solution saturée de nitrate de potassium augmente quand la température diminue; elle passe
par un maximum pour 25° environ et décroît ensuite. Par suite, les phénomènes qui se produisent sont tout différents suivant que l’on se trouve au-dessus ou au-dessous de cette température .
a) Lorsqu'une solution saturée des deux sels à une température inférieure à 259 se refroidit, il se produit une cristallisation simultanée des deux sels. La proportion de sulfate dans le dépôt cristallin reste toujours faible, Du point de vue qualitatif le système H20— NOK — SO*K? est, dans cette zone de température, tout à fait analogue aux deux systèmes ternaires précédemment étudiés.
b) Au contraire, une solution saturée des deux sels à une fempérature superieure à 25° n'abandonne, par refroidissement, que du nitrate de potassium ; en même temps la solution cesse d’être saturée de sulfate. Audessous de 25°, le système H?20 — NO K — SO*K: est donc analogue aux systèmes H,0 — CINa — CIK et H?0 — CINa — NOSNa. La séparation du nitrate de potassium d’avec le sulfate de potassium pourrait donc se faire suivant un cycle analogue à ceux que l'on utilise pour séparer le chlorure de potassium d’avec le chlorure de sodium et le nitrate de sodium d’avec le chlorure de sodium.
On voit donc que les deux types de diagrammes simples, correspondant à l’absence de sel double et de cristaux mixtes, se trouvent réunis dans le diagramme qui nous occupe, et le passage de l’un à l’autre se fait progressivement vers 200-250.
On a tracé, pour les températures de 259, 500, 759, 1000, des courbes donnant les densités des solutions saturées en fonction de leur teneur en nitrate. Ce diagramme n’a pu être reproduit en raison de la grande
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échelle qu’il nécessite pour être clair. Son étude montre que le refroidissement d’une solution chaude, saturée de sulfate et pauvre en nitrate (moins de 10 g. pour 100 g. d’eau), entraîne une précipitation de sulfate avec diminution de la densité. Au contraire, si la solution est riche en nitrate, la cristallisation du sulfate est accompagnée d’une augmentation de la densité ; le refroidissement continuant, la solution devient saturée en nitrate ; le nitrate précipite et le sulfate se redissout, en même temps que la densité diminue rapidement. Quand tout le sulfate a disparu, le refroidissement ultérieur ne produit plus qu’une cristallisation de nitrate ; la densité continue à décroître.
Système quaternaire: Eau, nitrate de potassium, chlorure de potassium, sulfate de potassium.
L'étude expérimentale nous a montré qu’il ne se produisait ni sel double ni cristaux mixtes ; par suite il existe, à Chaque température, une solution saturée des trois sels. Ces solutions constantes renferment toujours peu de sulfate.
Si l’on laisse refroidir de 1000 à 750, de 759 à 50e, de 500 à 250, et de 250 à o°, une solution saturée des trois sels à 1000 et renfermant 100 d’eau, on obtient quatre fractions cristallines. De la première à la quatrième la masse diminue beaucoup (94,4—58,3—34,1— 21,3) ; la proportion de chlorure augmente considérablement (0,7 — 3,4 — 10,1 — 31,8 %); la proportion de sulfate augmente aussi, mais elle reste toujours très faible (0,01 — 0,3 — 0,5 — 1,2 %).
Représentation graphique. — Projection isométrique. — La composition d’une solution renfermant les trois sels peut être exprimée de différentes manières ; on peut
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indiquer, par exemple, les masses de chaque sel dissoutes dans une masse constante d’eau (100). À une solution quelconque: 100 d’eau + x, de chlorure +y, de sulfate + z, de nitrate, on peut faire correspondre un point dont les coordonnées par rapport à trois axes rectangulaires sont x,, y,, z. Pour une température donnée, le lieu des points représentant les solutions saturées est une surface à plusieurs nappes. Le meilleur moyen de donner une idée de cette surface consiste à la projeter orthogonalement sur un plan perpendiculaire à l’axe de symétrie du trièdre formé par les axes de coordonnées. Des longueurs égales, prises sur les trois axes, se projettent suivant trois longueurs égales sur trois droites issues de l’origine et faisant entre elles des angles de 1202. La projection est donc isométrique.
Nous avons représenté (figure 4) cinq surfaces isothermes : 00, 259, 500, 750, 1000, en supposant qu’elles étaient toutes transparentes. On voit que chaque surface est formée de trois nappes correspondant respectivement au chlorure, au sulfate et au nitrate. La nappe du sulfate est toujours la plus grande et elle s’étend considérablement lorsque la température s'élève. Pour chaque température, les nappes se coupent deux à deux suivant-trois courbes correspondant aux solutions saturées de deux sels. Les trois courbes passent par un même point représentant la solution saturée des trois sels.
Autre représentation. — Au lieu de porter suivant les trois axes rectangulaires les concentrations des trois sels rapportées à 100 d’eau, on peut porter les concentrations rapportées à 100 de solution. Dans ce cas toutes les surfaces isothermes se trouvent nécessairement à l’intérieur d’une pyramide triangulaire régulière et les projections isométriques de toutes ces surfaces sont