VI. — PJmploi des acides ou des sels organiques

» 1° Par Voxalate de magnésie, — Cet ingénieux procédé l*ej)ose sur les réactions suivantes :

Une solution de chlorure de sodium est décomposée par l'oxalate de magnésie avec production de chlorure de magnésium soluhle et de hioxaîate de soude qui se précipite en partie.

Le bioxalate de soude chauffé sous une pression de 2 atmosphères avec du carbonate de magnésie et de Teau fournit un précipité de bioxalate de magnésie et une solution de bicarbonate de soude.

La solution de bicarbonate de sou de chaufTée à Tébullitionavecdela magnésie, transforme celle-ci en carbonate de magnésie insoluble. La solution ne retient plus que du carbonate neutre de soude mélangé d'une petite quantité d oxalate de soude qu'on peut extraire par cristallisation fractionnée (concentration à 40° B et refroidissement ultérieur).

La solution aqueuse de chlorure de magnésium, évaporée fournit un résidu qui, parcalcination, sedécomposeen acide chlorhydrique et magnésie que Ton transforme en carbonate par l'action des gaz du foyer.

Grâce à ces traitements, la magnésie, Tacide oxalique sont régénérés et Ton obtient d'une part du carbonate de soude et d'autre part de l'acide chlorhydrique.

Comme ces manipulations entraînent une perte inévitable en acide oxalique, on prépare celui-ci en traitant de la sciure de bois par une lessivede potasse caustique, évaporant à sec, et fondant la matière qui, par livigation fournit une solution d'oxalate de potasse qu'on fait cristalliser. On dissout ensuite cet oxalate de potasse et on le transforme en oxalate de magrnésiepar addition de chVovvxxft ow. à^ %viUà.VA

de magnésium. Il ne reste plus qu'à décomposer Toxalatede magnésie par l'acide chlorhydrique pour obtenir lacide oxalique pur.

Cet élégant procédé entraîne un trop grand nombre de manipulations et nécessite l'emploi d'un produit trop cou^ '\ teux , il n'a pu, de ce chef, rendre des services à l'industrie soudière. '

2'* Par V acide oxalique. — Si l'acide oxalique était un produit de peu de valeur, on pourrait produire le carbonate de soude par la réaction ignée de l'acide oxalique sur le chlorure de sodium, réaction qui produit en même temps de l'oxyde de carbone et de l'acide chlorhydrique, mais il est évident que, dans les conditions actuelles, on ne saurait tirer avantageusementparti de cette réaction.

VIT. — Emploi de VéleclHcité.

Un grand nombre de procédés ont été proposés pour préparer électrolytiquementla soude et le chlore. Toussont basés sur le môme principe et nediffèrent que par les qualités qu'ils posffèdent de surmonter plus ou moins complètement les deux difficultés suivantes qui sont les points délicats de ce genre de fabrication :

1 o Construction d'un diaphragme offrant assez peu de résistance pour permettre au courant d'agir efficacement avec une force éleclromotrice modérée, et capable, en même t<Mnps, d'empêcher la recombinaison des produits de l'électrolyse;

'i" Construction d'une anode inattaquable.

Parmi tous les brevets pris et les divers appareils imaginés nous n'en citerons que trois :

Procédé Greenwood (*). — L'électrolyseur est une cuve rectangulaire en ardoise, divisée en compartiments au nioyen de cloisons en verre ou en ardoises, ayant la forme d'un V, placées dans un cadre en acajou. Les intervalles, ' entre les cloisons, sont garnis d'amiante. De l'un des côtés du diaphragme se trouve la cathode qui est en fer, de l'autre se trouve l'anode; elle est formée par un certain nombre de morceaux de charbon de cornue dur, cimentés ensemble par immersion dans du goudron et action ultérieure d'une température élevée. Dans chaque électrolyseur les cathodes et les anodes sont reliées ensemble en arc parallèle, les électrolyseurs étant couplés en série. Un système de tuyauterie permet à la solution de sel de passer par tous les compartiments de Tanode et de la cathode respectivement. Un grand tuyau sert de dégagement au chlore produit.

Il sufQt, lorsque la solution a traversé le nombre voulu d'électrolyseurs, pour être suffisamment caustique, de l'évaporer et d'enlever l'excès de sel non décomposé ou de précipiter la soude sous forme de bicarbonate.

Procédé Lesueur. — Les électrolyseurs consistent en une cuve en fer ayant un fond incliné sur lequel repose la cathode. Celle-ci est formée d'un anneau de fer garni de plusieurs morceaux de toile de fil de fer. Un certain nombre de petits trous psrcés dans le haut de l'anneau permettent à Thydrogène de s'échapper. Le diaphragme, formé d'une feuille de papier parchemin ordinaire et d'une double feuille d'amiante collées ensemble par de l'albumine de sang coagulée, repose sur la cathode, on place dessus le vase de terre intérieur qui, par son poids forme joint étanche. L'anode a été préalablement placée à l'intérieur du vase. Elle est formée par des morceaux de charbon de cornue logés dans une masse de plomb qui permet d'avoir le contact

(I) Moniteur scienlifiquf Quesneville^ 1892, p. 400.

70 GUIBONATE DE SOUDE

électrique. Les luts sont en porcelaine; outre qu'ils empêchent les déperditions de chlore, ils servent à séparer électriquement chaque él ectrolyseur des autres qoi se trouvent dans la même cuve, celle-ci renfermant habituellement de six a douze électrolyseurs.

Dans le vase extérieur on place une solution saturée de sel qui doit arriver au bord supérieur et on verse dans le compartiment de l'anode le même liquide dont on maintient le niveau supérieur de 12 millimètres à celui du liquide ren- | fermé dans le compartiment delà cathode. Ce dispositif évite tout transport de solution du vase extérieur au vase intérieur, dont l'efTet serait plus désastreux que celui qui résulterait de l'action inverse. Toutes les quarante-huit heures, on renouvelle les diaphragmes en relevant simultanément la totalité des vases intérieurs dans chaque cuve.

Au fur et à mesure que le charbon s^use, on abaisse les anodes au moyen de vis, de manière à les rapprocher autant que possible des cathodes et on les renouvelle toutes les six ou huit semaines. Pour cela, on démonte les éléments, on fond le plomb et on le coule à nouveau.

Ce dispositif présente, surle précédent l'avantage, de permettre facilement le renouvellement des électrodes et des diaphragmes. Lorsque le liquide renferme 10 0/0 d'alcali, on le décante et on en précipite la soude sous forme de bicarbonate.

Procédé Karl Kellner (0. — Le point principal de ce brevet consiste en une circulation rapide, dans l'appareil d'électrolyse de deux veines liquides chauffées, complètement distinctes, mais composées du même électrolyte.

Dans les cellules anodes de l'appareil, circule une solution saturée de chlorure de sodium et additionnée d'une petite quantité d'acide ou de sulfate de la même base. Elle est

(1) Moniteur scientifique^ 1893, p. 215 des brevets.

aainfenue en saturation constante par passage, à la so rtie le Vappareil dans un récipient garni de chlorure alcalin so- Sdequi Tenrichit avant son retour aux anodes. La veine liquide qui traverse les cathodes est aussi une solution satulée de sel. A sa sortie de l'appareil, elle est simultanément soumise au refroidissement au contact de chlorure de sodium lolide qui la maintient saturée et à l'action d'un courant d'acide carbonique qui en sépare le bicarbonate de soude. La [ solution est ensuite ramenée aux cathodes de Tappareil électrolytique.

Un certain nombre d'auteurs ont considéré les procédés électroly tiques comme peu économiques. Telle n'est pas ropinion de MM. G.-F. Cross et E.-J. Bevan. Ces auteurs pensent qu'au contraire ce mode de fabrication est destiné à jouer un rôle important dans le développement de Tinduslrie soudière et ils appuient leur dire sur les considérations suivantes (^) :

En tenant compte de la perte de 17 0/0 qu'entraînent la transformation du travail mécanique en énergie électrique et les pertes par fuites, 2.400 chevaux-vapeur équivaudraient à 2.000 chevaux électriques. Or, avec de bonnes «dispositions comme celles de Lesueur ou de Greenwood, la décomposition du sel peut être obtenue avec un courant de 4 volts 1/2. Les 2.000 chevaux électriques sont équivalents à 2.000 X 746 := 1 .4^)2.000 watts. Le courant aura doncune intensité qui, exprimée en ampères, sera égale à ^ n:

fâl.555 ampères par heure ou 331.555X24 = 7.957.320 impères-heures capables de libérer théoriquement 7.957.320 ><î^^325 de chlore en vingt-quatre heures; mais, en admettant un rendement pratique de 80 0/0 ce même courant fournira 8.427 kilogrammes de chlore par vingt-quatre heures.

(1) D'après Moniteur scientifique Quesneville^ 1893, p. 401.

7'i CARBONATK DE SOUDE

Kri fn<^me temps, il aura été libéré eaviron 9 tonnes l/^ <J<; soude caustique et Tensenihle de ces deux produits (chl^"" run; d(î chaux et soude) représente actuellement une valeU*"

Or, eu admettant le chiffre de 5 centimes l'heure comm^ prix (!<' revicMit du cheval-vapeur, et en supposant, avecl^ h*" .loliu Hopkinson, que 100 watts peuvent-ètre produit ^ par (),(U;j chovalvapeur, en y ajoutant les prix du sel, d^ la chaux, du travail, des tonneaux et de l'emballage ainsi i\\\v dt» la dépréciation des électrolyseurs des dynamos, des i-uvcs, ilt's pDuipos, des bîUiments, les frais généraux etc., i»n arrive à évaluer la dépense à 3 8'25 francs.

Lt» proiédé Ï4esueur tonctionne actuellement à Rumfordl'alls ^^Ktats-Tnis^i; il y produit 3 tonnes de chlorure décolorant par jour.

B. — Production de la soude par la sulfate de soude.