C. — Dosage de Veau

Dans les silicates qui nous intéressent, l'eau ne se trouve guère à l'état d'eau combinée que dans les argiles. Cette eau ne se dégage qu'au voisinage de 600°; il est donc facile de sécher les mélanges pour y doser l'eau hygrométrique à température assez élevée pour obtenir une dessiccation rapide. L'éluve, dite de Deville, formée par une [capsule de porcelaine coiffée d'un entonnoir, se prête très bien à ce genre de détermination; le dispositif permet de chauffer facilement entre 200° et 3oo°.

Sous le nom de perle au rouge dans l'analyse des silicates, on désigne l'eau qui ne se [dégage qu'à haute [température. Si la matière contient des substances organiques, ces substances sont détruites par la chaleur ; comme leur quantité n'est généralement pas considérable, la diminution de poids qui accompagne leur disparition est faible et, par suite, n'influe pas sur le résultat. Quand le silicate est accompagné de carbonate (c'est le cas de beaucoup d'argiles qui sont calcaires), la calcinalion donne

0 4- CO'-. Un dosage de ce dernier corps devient nécessaire.

La perte au rouge se détermine en chauffant un poids connu de matière sur un bec de gaz. On donne toute la flamme à la fin, et, si l'on veut aller plus vite, on chauffe un instant au chalumeau. L'opération est déterminée quand deux pesées consécutives ne présentent pas de variations.

§ 2. — Analyse et ejsai chimiques des argiles.

Ce n'est qu'exceptionnellement que l'on rencontre de l'argile pure; dans les gisements, on trouve presque toujours l'argile

î>« CHAPITRt: III. ~ ESSAI DKS MATIÈRES PREMIÈRES.

mélangée à des débris de roches. En analysant une argile suivant les méthodes que nous venons d'indiquer, on trouvera bien les divers éléments contenus dans le mélange, mais on ne pourra se rendre compte de la nature des roches qui forment l'argile.

L'exemple ci-dessous, qui donne l'analyse globale d'une matière argileuse, ne nous permet de rien conclure.

— 'i/jy-"

Fe^O-^ 1,63

CaO....- 0,45

MgO 0,26

Na^O 0,33

Perte au rouge 12,49

IOO,5'2

Pour ce genre de matières, on a recours à d'autres procédés. On traitera l'argile par l'acide sulfurique qui attaquera la matière plastique seule; la silice et les roches feldspathiques (i) resteront inaltérées. Certains silicates, tels que le mica, les produits de désagrégation de la roche qui constituent le cornishstone, sont solubles dans l'acide sulfurique quand ils sont très divisés. Il faut se rappeler ce fait auquel nous avons déjà fait allusion.

On commence par faire gonfler l'argile, pulvérisée, avec un peu d'eau tiède, puis on la chauife d'abord au bain-marie avec de l'acide sulfurique étendu de son volume d'eau pendant plusieurs heures. Ensuite on élève progressivement la température jusqu'au voisinage de l'ébullition, et l'on maintient la température jusqu'à ce que le liquide répande d'abondantes fumées d'acide sulfurique. Quand l'évaporation est terminée, on refait un nouveau traitement. Il est nécessaire d'observer certaines précautions pendant le traitement à l'acide sulfurique. On prendra, pour is de matière, 10™' d'acide sulfurique étendu

(') Le feldspath divisé est, en réalité, un peu solublc dans l'acide sulfurique; Seger indique que l'on peut en dissoudre une faible quantité.

de son poids d'eau, addilionnés de loo'"'' d'eau. La chauffe sera laite au bain-marie pendant 1 2 heures, ce n'est qu'après ce temps qu'on procédera à l'évaporalion de l'acide.

Le produit de l'attaque est repris par l'acide chlorhydrique et chauffé au bain-marie pendant 3o minutes. On ajoute ensuite de l'eau et l'on chauffe, dans les mêmes conditions, pendant i heure. Pour effectuer la dissolution, on opère par décantation, en jetant chaque fois les eaux sur un filtre; ce n'est qu'après trois lavages que l'on chasse la masse sur le filtre. Comme le résidu peut passer au travers du filtre, on doit avoir le soin d'effectuer Cous les lavages avec de l'eau chargée d'acide chlorhydrique.

La liqueur est traitée comme d'habitude pour le dosage des bases. Le résidu filtré est chauffé au rouge dans un creuset de platine et pesé; il contient la silice provenant de la décomposi tion du silicate, la sihce quarizeuse et les débris de roches, s'il y en a.

En faisant chauffer ce résidu avec une solution de carbonate de sodium à 7 pour 100 ('), on dissoudra la silice amorphe mise en liberté par l'action de l'acide sulfurique. Il faut réitérer plusieurs fois ce traitement, la dissolution de la silice est terminée quand 3a solution de carbonate ne se trouble plus par l'addition de ■chlorure d'ammonium. S'il y a de la silice en dissolution, elle se précipite dans ces conditions. La solution alcaline de silice est traitée par l'acide chlorhydrique, et l'on opère absolument comme s'il s'agissait d'un dosage de silice dans un silicate dé- €omposable par les acides. On obtient ainsi le poids de la silice combinée. Un traitement à l'acide fluorhydrique ou au fluorure permettra de désagréger les silicates non attaqués, s'il y en a, ■et d'en doser les bases.

Dans la plupart des cas, le traitement à l'acide sulfurique ne suffit pas pour indiquer la composition complète de l'argile, iiussi fait-on en même temps une attaque au carbonate de sodium et une attaque à l'acide fluorhydrique. On peut alors, con-

(') Seger traite directement par la soude qui dissout rapidement la silice amorphe. Ce processus est plus expéditif que celui au carbonate. 11 faut avoir soin détendre avant filtration.

90 CHAPITIIE m. — ESSAI DES MATIÈRIÎS PREMIÈRES.

naissant la silice totale, déduire par différence la silice combinée dans les roches non allérées par l'acide sulfurique.

Comme, en même temps que l'argile, on attaque le mica très divisé, on doit, avant de déterminer par le calcul le rapport du mica et de l'argile, vérifier le rapport de la silice. Pour cela, ou fait bouillir le silicate avec une solution de potasse de densité i,o8 qui dissout de l'argile et laisse presque intacts le quartz, le feldspath et les micas non magnésiens.

L'analyse d'une argile n'est pas si souvent nécessaire qu'on le croit. On peut, dans la majeure partie des cns, simplifier beaucoup le travail et se borner à quelques déterminations faciles à effectuer.

Si nous nous trouvons en présence d'un kaolin ou d'une bonne argile plastique, nous pouvons connaître sa valeur en matière plastique ou kaolinite par une simple calcination. Il suffit de sécher la matière et de déterminer la perte au rouge. Nous savons que la kaolinite contient j3,65 pour loo d'eau; du nombre trouvé il est facile de déduire le raj^port de la kaolinite à 1;^ masse totale.

En présence de marnes on peut désirer connaître la quantité de craie qui accompagne l'argile marneuse. Comme il ne s'agit pas de déterminations scientifiques, mais bien de déterminations pratiques, voilà le mode opératoire à employer; il est simple et d'une exactitude suffisante. Dans un vase à précipiter, recouvert d'un vcn-e de montre et taré, contenant de l'eau et de l'acide chlorhydrique, on introduit un poids déterminé d'argile. Le gaz carbonique est mis en liberté. On porte à nouveau sur la balance quand le dégagement est terminé; la diminution de poids représente celui du gaz dégagé. Pour une détermination plus exacte on fera un dosage par la voie ordinaire.

Pour un examen superficiel des argiles, le chalumeau pourrait rendre quelques services. Malheureusement son usage est des plus restreints; on ne semble pas, en France du moins, avoir compris tout le parti qu'il est possible de tirer de la voie sèche, soit avec le chalumeau proprement dit, soit en employant le bec Bunsen.

ESSAIS CHIMIQUIÎS.

§ 3. — Analyse des pâtes.

Quand on cherche à connaître la composition d'une pâte dont on possède un échantillon, deux cas peuvent se présenter : la pâte est crue ou la pâte est cuite.

Dans une pâte crue l'argile a gardé ses propriétés; on se trouve en présence d'un simple mélange. En l'absence de carbonate on peut déjà doser l'eau combinée. On applique ensuite le traitement à l'acide sulfurique qui donne la quantité de matière argileuse et complète les indications de la détermination de la perte au rouge. On fera ensuite l'analyse du résidu et l'analj'se élémentaire du mélange.

Les matériaux qui entrent dans la constitution des pâtes no sont pas si divers qu'on n'ait pas déjà de données sur leur nature. Ainsi, si l'on se trouve en présence d'une pâle à porcelaine, on sait que l'on doit y rencontrer du kaolin, du feldspath

et du quartz. Sachant que le rapport ^^.Qa est égal à 3,52 dans

le feldspath, il est facile de déterminer la teneur en feldspath. Soit A la teneur en alumine de la partie insoluble; en la multipliant par 3,52 on aura le poids de silice correspondant. La somme de l'alumine A, de A x 3,52 et des alcalis et terres alcalines de la partie insoluble dans l'acide sulfurique donnera le poids du feldspath. Ce poids de feldspath retranché du poids total de la partie insoluble donnera le poids de silice quarlzeuse. La partie soluble dans l'acide sulfurique n'est pas uniquement formée de kaolinite; si elle renferme des alcalis cet apport est dû à la présence de micas. On transformera les alcalis en potasse, autrement dit, on calculera à combien de potasse correspond la soude trouvée; ce poids total de potasse multiplié par lo donne le mica total. Le mica total retranché du poids de la partie soluble fournit le poids de la matière kaolinique.

Si par hasard la pâte était calcaire, on devrait doser à part le gaz carbonique, calciner fortement pour obtenir la perte au rouge et retrancher du nombre trouvé la teneur en anhydride carbonique, ce qui donnerait le poids d'eau combinée.

Il ne faudrait pas attribuer à l'analyse ainsi effectuée une

autorité absolue. La même méthode appliquée à une pâte de faïence fine, pâte qui contient du cornisli-stone, ne serait pas couronnée d'un égal succès. La roche à laquelle nous faisons allusion est attaquée. Elle renferme en effet des matériaux kaoliniques et micacés. On ne pourrait déduire la composition aussi facilement; on n'obtiendrait que des renseignements difficiles à interpréter.

Dans le cas où l'on opère sur un tesson, le résultat de l'analyse indique la composition élémentaire de la masse. On ne peut plus appliquer l'analyse rationnelle et c'est à l'habileté de l'opérateur de reconstituer la pâte avec les matériaux qu'il jugera les plus convenables.

§ 4. — Analyse des glaçures.

L'analyse des glaçures présente également deux cas à distinguer. Comme tous les silicates, la glaçure est attaquable par les acides ou résiste à leur action. Les glaçures complètement attaquables par les acides sont les glaçures plombeuses; les silicates alcalins ou alcalino-terreux qui pourraient se trouver dans ces conditions d'altérabilité ne sont pas employés en céramique pour constituer des couvertes. Il y a avantage, par suite de la présence du plomb, à se servir d'acide azotique pour l'attaque. On opère absolument comme dans le cas des silicates solubles dans les acides. La seule précaution à prendre est de se débarrasser du plomb, après le dosage de la silice, par l'acide sulfhydrique. Il est facile de doser le plomb sous forme de sulfure, sans transformation, en emploj^ant le mode opératoire indiqué par Rose.

Si la matière résiste à l'action des acides, on emploie les procédés ordinaires : attaque au carbonate de sodium et attaque au fluorure ou à l'acide fluorhydrique. Il faut tenir compte, par exemple, de la présence du plomb dans la plupart de ces préparations. L'attaque au carbonate, faite dans de mauvaises conditions, c'est-à-dire avec réduction, amène la perte du creuset de platine dans lequel on opère. Il faut alors faire l'attaque avec du carbonate additionné d'azotate.

L'attaque à l'acide fluorhydrique ou au fluorure donne directement du sulfate de plomb dans les composés qui renferment ce métal. On dose les alcalis dans la liqueur restante, comme nous l'avons indiqué précédemment.

On trouve encore dans certaines glaçures, telles que celles que l'on applique sur la faïence fine, de l'acide borique, corps dont le dosage est délicat. La méthode de Gooch, même modifiée, est d'une application possible dans un laboratoire; dans les essais industriels elle est d'un maniement difficile. Nous allons donner un exemple de la marche à suivre dans une analyse d'un composé de ce genre, contenant par exemple de la silice, de l'anhydride borique, de l'alumine, de l'oxyde de plomb et des alcalis.

Une attaque au carbonate donnera, après traitement du résidu par l'acide azotique, la silice insoluble, puis des azotates des bases ci-dessus et de i'acitle borique. Parle sulfure d'ammonium on précipitera le plomb et l'alumine, le bore, le potassium et le sodium seront en solution. Le bore a pu subir une évaporation partielle à l'élat d'anhydride borique, il n'y a pas lieu de le doser

Pour obtenir les alcalis on aura recours à une attaque à l'acide fluorhydrique.

Le dosage du bore ne peut être fait que dans une attaque spéciale au carbonate. Dans cette attaque le bore sera amené à l'état de borate alcalin. On reprendra par l'eau et l'on filtrera» La liqueur filtrée, débarrassée du plomb, qui renferme de la silice, ne devra pas être traitée par un acide; on insolubilisera la silice en présence de carbonate d'ammonium. La solution contiendra l'acide borique et les alcalis. On dosera l'acide borique par le procédé de Marignac.

§ o. — Analyse des couleurs, des colorants et émaux.

Les colorants sont souvent à l'état d'oxydes calcinés difficiles à amener en solution par les traitements ordinaires. La fusion au sulfate acide de potassium permet de les amener sous une forme soluble, commode pour l'analyse. Supposons un colorant

94 CtlAl'ITRE III. — DSSAl DES MATIÈRES PREMIÈRES.

bleu à base de cobalt renfermant oxyde de cobalt, alumine et oxyde de zinc. Il peut se rencontrer des alcalis dans les colorants de ce genre; ils ne sont pas essentiels pour la constitution de ce bleu.

On fondra au bisulfate et l'on reprendra par l'eau qui donnera une solution des trois sulfates. On appliquera alors les méthodes habituelles de l'analyse.

Dans une couleur le problème est compliqué par la présence du fondant. On se trouve en face d'un colorant et d'une matière analogue, par ses éléments, à une couverte.

S'il s'agit d'un émail, le problème est d'une complication analogue. Les éléments à doser sont : silice, 'anhydride borique fréquemment, alumine, alcalis et oxyde de plomb. A ces matières, les plus couramment rencontrées, il faut ajouter le colorant proprement dit. La marche de l'analyse se tire des exemples précédents, elle est réglée par la nature des corps présents.

L'oxyde d'étain el l'anhydride arsénieux peuvent se présenter dans les émaux, blancs. Le bioxyde d'étain, après attaque au carbonate de sodium, se retrouvera 'avec la] silice mise en liberté par traitement à l'acide azotique. On peut^utiliser aussi la fusion avec un sulfure alcalin ou l'hyposulfite de sodium desséché. L'arsenic se retrouve à l'état de sel alcalin. Dans le cas très rare où l'on trouverait de l'or ou de l'argent, la coupellation est indiquée après traitement par un flux réducteur.