I. H. III
Silice 78,67 49,oo 77,32
Alumine 12,69) 35/3 l3»89
Oxyde de fer 1 , 16 \ ' o , 46
Chaux o,3i 0,10 1,14
Magnésie 0,28 o,45
Potasse î,1© 2,53 3,o5
Soude i,54 o,63 1,95
Perte au rouge 2,5o 11, 33 2,70
I. Sable de Lange-Rollin (dit de Caziot). — II. Kaolin chinois de Tong-Kang. — III. Yeou-Ko chinois de Koui-Koui.
[fi CHAPITRE II. — MATlfcHES NON PLASTIQUES.
Dans les deux derniers exemples, la quantité de mica renfermée par les roches est élevée, elle est de i3,58 et 3i,3. Le sable de Lange-Rollin en renferme suffisamment pour être introduit comme fondant dans les pâtes.
Calcaires. — Le carbonate de calcium ou la chaux ajoutés à des silicates, tels que la kaolinite, le mica, le feldspath, donnent, sous l'influence de la chaleur, des masses plus ou moins vitreuses, plus fusibles que les silicates primitifs. Leur présence dans une pâte en diminue le degré réfractaire. Les pâtes calcaires sont impropres à la confection de poteries devant supporter une température élevée. Ajoutée à des pâtes alumineuses, pauvres en alcalis, la chaux facilite la vitrification; aussi met-on dans quelques pâtes à porcelaine de la craie. La chaux se silicatise aux dépens des silicates et de la silice libre et donne, avec les silicates alcalins, des corps notablement plus fusibles que le silicate de calcium.
Le calcaire est une roche très répandue. Sa variété, la craie, est d'un prix peu élevé, assez pure et facile à broyer; on l'emploie de préférence aux autres calcaires.
n nr\* \ CaO 56 DOUT IOO
CaCO3 = ioo / ___ , r
Gypse. — Le sulfate de calcium hydraté naturel CaSO4 4-2 11*0 a été employé comme fondant dans les pâtes. On trouve, par exemple, dans Brongniart que la pâte à porcelaine de la Manufacture de Nymphemburg contenait 5,5 pour 100 de gypse. Le gypse ne présente sur le. calcaire que des inconvénients, il apporte de l'anhydride sulfurique dont la présence peut être néfaste. A haute température, pendant la silicatisalion, l'anhydride se dégage, se décompose et, au contact de matières réductrices telles que les gaz du foyer et des matières incomplètement brûlées, ira donner du soufre ou de l'hydrogène sulfuré. Ces deux corps altèrent un certain nombre de produits cérainiques.
Le plâtre est surtout important pour le moulage; nous en reparlerons en temps et lieu.
/ CaO 3-2, 5û
CaS0*-i-aH»O = i72 SO« 46,5a
( H»0 ao,93
Composés barytiques et strontianiques. — On conçoit aisément que les carbonates et sulfates naturels de baryum et strontium puissent jouer le même rôle que les sels correspondants du calcium. Leur emploi est loin d'être répandu; accidentellement on trouve indiqué la baryte dans la constitution de pâtes ou glaçures. II est probable que, dans les conditions de bon marché exceptionnel des matériaux calcaires, il n'y ait pas lieu de songer à leur trouver des remplaçants de nature chimique analogue, sauf dans des cas particuliers.
n ~~,, i BaO 77j6o
BaC03= 197 ] „, ' ,
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Phosphate de calcium. — Ce phosphate se trouve en grande quantité dans les os brûlés. Sous cette forme, il constitue un des éléments de la porcelaine phosphatique anglaise. Indépendamment des phosphates d'origine animale, on rencontre des phosphates naturels; leur emploi en Céramique n'a pas encore rencontré le succès du phosphate des os.
Le phosphate de calcium donne aux pâtes de la fusibilité; ajouté à certains silicates vitreux, il leur communique de l'opacité.
3CaO PîO*-3io J Ca0 54'19
3LaU.r U -i!0 j P*0« 45,81
Amiante, talc. — Ces minéraux magnésiens non réfractaires
48 CHAPITRE II. — MATIÈRES iNON PLASTIQUES.
amèneront de la fusibilité dans les pâles. Quoique cités dans un certain nombre d'Ouvrages, je ne leur connais pas d'emploi important. On a utilisé l'amiante depuis peu d'années dans quelques pâtes. Quelques-unes, quoique poreuses, ont été appelées, fort improprement du reste, porcelaines.
Scories, débris de verre. — La plupart des matériaux silicates fusibles peuvent être utilisés. Pour certaines fabrications dont les produits sont nécessairement d'un prix peu élevé, il est indispensable de recourir à des matériaux bon marché. Les laitiers de haut fourneau forment également un bon agglutinant. Leur composition chimique les rapproche des produits de la Céramique.
En résumé, les matières capables d'apporter des oxydes métalliques tels que les alcalis, les terres alcalines, la magnésie, l'oxyde de fer amèneront la production de silicates fusibles. Les substances fusibles joueront un rôle dans la masse, elles formeront un ciment qui agglutinera les molécules ou bien elles contribueront à la vitrification de la pâte.
Sous les noms de couvertes, vernis, glaçures, nous désignons des compositions fusibles que Ton applique sur les pâtes céramiques. Leur fusion détermine la formation d'une couche vitreuse recouvrant la pâte. La nature de ces compositions est peu variable; on y rencontre, en général, de la silice, quelquefois de l'acide borique, unis à des alcalis, des terres alcalines ou de l'oxyde de plomb. Nous aurons lieu d'examiner, dans une étude spéciale, les couvertes, glaçures et vernis plus en détail.
Les émaux et les couleurs sont formés par une composition fusible contenant un élément colorant, dissous dans les émaux et en suspension dans les couleurs.
En résumé, nous allons rencontrer deux sortes de produits : des matières fusibles et des matières destinées à donner des colorations.
matières premières des couvertes. émaux et colleurs. 4<j
§ 1. — Matières premières des couvertes, fondants, émaux
et couleurs.
Les matériaux auxquels on a recours sont ceux qui servent à former les verres en grande partie, quelques matières pourtant sont d'un emploi plus spécial en Céramique.
Silice. — Nous avons déjà décrit les matériaux siliceux.
Silicates. — Les silicates fusibles, feldspaths, cornishstonc, etc., servent également à la confection des couvertes.
Le mica lépidolite, particulièrement fusible, viendra-t-il à l'occasion rendre des services maintenant que son prix est considérablement abaissé? Il peut renfermer jusqu'à 5 pour 100 de lilhine avec 12 pour 100 d'alcalis, 5opour 100 de silice, 28 pour 100 d'alumine et de 5 à 8 pour 100 de fluor. À ces éléments principaux il faut ajouter de l'eau, de la soude, des oxydes de fer et de manganèse, quelquefois de la chaux et de la magnésie.
Les silicates argileux sont introduits dans les compositions qui nécessitent la présence d'alumine sans apport d'alcalis. On utilise aussi leurs propriétés plastiques pour la pose de certaines couvertes.
Acide borique et borates. — Certains fondants et quelques couvertes sont boraciques. C'est sous forme d'acide borique et de borax que le bore est introduit dans les couvertes et les fondants. On a essayé également la pandermite, borate de chaux naturel enrichi par purification; il semble, pour le moment, que le prix de revient de cette dernière matière soit encore un peu élevé.
L'acide borique est blanc, cristallisé en paillettes peu solubles dans l'eau froide (1 partie dans 35 parties d'eau). Soumis à l'action de la chaleur il fond dans son eau de cristallisation, se dessèche et subit la fusion ignée au rouge sombre. Il est volatil et dans les préparations où il entre de l'acide borique on constate souvent des pertes dues à la volatilisation pendant la durée de la chauffe.
50 CHAPITRE II. — MATIÈRES XON PLASTIQl ES.
L'acide borique du commerce n'est pas toujours d'une grande pureté, ainsi Tacide brut de Toscane renferme parfois jusqua i5 pour 100 de sels étrangers dont l'influence peut être nuisible. Certains échantillons sont beaucoup plus purs et se rapprochent suffisamment de l'acide borique hydraté, 11 est bon d'essayer l'acide et d'y rechercher les matières étrangères (chlorures, sulfates).
K } I ll'0 45,6 »
B*03=-o iB 3l"<3 *
Le borax remplace l'acide borique dans certaines préparations,
car il y a presque toujours de la soude dans les compositions bo-
raciques.
/ hH)\ . 36, G pour îoo
aB^.Na^O-i-ioH^O NaH) 16,2 »>
Le borate de soude de provenance anglaise est de bonne qualité, il est préparé par l'action de l'acide borique brut sur le carbonate de soude. Après plusieurs cristallisations il est suffisamment pur pour l'industrie. Le borax naturel est souvent accompagné de quantités considérables de sels étrangers et le raffinage ne permet pas toujours d'obtenir par ce moyen un produit aussi pur que le premier procédé. On fait aussi de bons borax en parlant des borates de chaux naturels.
Le borax est plus soluble que l'acide borique (i partie dans 12 parties d'eau). Soumis à l'action de la chaleur il fond dans son eau de cristallisation, se boursoufle et se déshydrate. Il subit ensuite la fusion ignée au rouge.
La pricéile (3Ca0.4B'03.7H20) et la boro-calcile
(Ca0.2B!0\6H20),
sont des borates de chaux naturels. À Panderma, dans l'Asie Mineure, on trouve de la borocalcile en quantités considérables; ce minerai convenablement enrichi porte le nom de pandermite. En mettant côte à côte une analyse de pander-
MATIÈRES PREMIÈRES DES COUVERTES. ÉMAUX ET COULEURS. 5l
mile et de borocalcite il est facile de se rendre compte du départ d'une grande partie de Feau de constitution et de la gangue.
Uoro- Pandermite. calcitc.
Anhydride borique. .. . 55,73 45, 20
Chaux 37,07 30,70
Magnésie 0,45 o,5o
Auhydridc sulfurique. . 2,55 2,20
Anhydride carbonique. Iraces 0,20
Alumine cl oxyde de fer. 0,10 0,90
Eau 3,63 18,46
Résidu o,38 1,78
La pandermite sera employable, dans un certain nombre de cas, aux lieu et place du borax si, comme nous l'avons dit, son prix ne reste pas trop élevé.
Carbonate de soude. — Le carbonate de soude ou soude commerciale se trouve sur le marché à l'état de cristaux de soude (Na2C03-f- 1011*0) et de sel Solvay ou soude à l'ammoniaque (Na'CO8).
Le carbonate de soude hydraté s'effleurit à -l'air et perd lentement 5mo1 d'eau. Il fond dans son eau de cristallisation quand on le chauffe, la fusion ignée a lieu au rouge. Il est facilement soluble dans l'eau (64 parties dans 100 parties d'eaù à i4°). Le sel du commerce renferme des sels étrangers (jusqu'à 1 5 pour 100), la présence des sulfates est particulièrement nuisible pour l'emploi en Céramique.
Le sel de soude anhydre est plus avantageux comme emploi dans les opérations où Ton fait intervenir la chaleur; il ne donne pas lieu à un dégagement d'eau considérable comme le carbonate hydraté. Dans le commerce on arrive à le livrer dans un état de pureté très satisfaisant (99 pour 100).
Na»CO»=io6}2£° 58 pour .00
Na20 22 »
NaîC0»-+-ioH*0 = 286 \ CO* i5 »
Carbonate de potasse. — Le carbonate de potasse a le fâcheux inconvénient d'être déliquescent. Il se dissout dans son poids d'eau froide. On remploie moins fréquemment que le sel de soude correspondant.
On doit éviter de se servir d'un sel impur renfermant des chlorures et dos sulfates en quantités notables.
( CO2 Ja ,00
Chlorure de sodium. — On trouve indiqué, dans les formules de quelques couvertes, l'emploi du chlorure de sodium au lieu de carbonate de soude. Pour le salage des grès on fait aussi usage de sel marin. Le chlorure de sodium ne peut donner directement du silicate au contact de la silice, mais, en présence de vapeur d'eau et de gaz réducteurs, il se transforme en silicate, à température élevée, en dégageant du chlore et de l'acide chlorbydrique.
xt m -o - \ Na 3q,35
NaCI = 38,, |C| ^
Azotate de potasse. — Le salpêtre est un oxydant facile à décomposer, aussi trouve-t-on son emploi dans les préparations qui doivent contenir des alcalis et qui nécessitent une oxydation. L'azotate de potasse, utilisé pour ce genre d'opérations, doit être aussi pur qu'il est possible de le trouver dans l'industrie. Le salpêtre ordinaire contient toujours des chlorures et souvent des sulfates.
RAz03 = 101 \ k mr.% ' '
(Az'O5... 53,45
Carbonates alcalino-terreux. — Carbonate de chaux (déjà étudié). Le carbonate de baryte a été utilisé accidentellement dans quelques couvertes ou fondants.
La présence du fer et du manganèse qui l'accompagnent souvent ne peut que gêner.
Composés du plomb. — Le plomb a été employé de bonne
heure pour la confection des couvertes. Les poteries communes ont une couverte à base de silicate de plomb.
Les potiers d'autrefois recouraient à l'alquifoux (PbS); il ne faudrait pas s'étonner outre mesure de rencontrer encore des fabricants de poterie grossière se servant de ce minéral.
On consomme en Céramique de la lilharge, du minium et de la céruse. Le minium est préféré à la litharge à cause de son degré plus élevé d'oxydation. On court moins de risque, par son emploi, d'obtenir des réductions du plomb; le minium, en effet, se comporte comme un oxydant, quand on le chauffe, puisqu'il laisse dégager l'oxygène qu'a pris le protoxyde pour former PbsO* à une température qui n'est pas très élevée.
Le minium se trouve sous forme d'une poudre dont la couleur rouge est bien connue. Il est souvent fraudé et mêlé à des matières telles que la brique pilée, l'oxyde de fer. Le minium fait au raoyen de la céruse a une teinte plus orange que le minium provenant de l'oxydation, c'est la mine orange. En général, le minium contient un excès de protoxyde de plomb. Calciné fortement, il perd de l'oxygène et passe à l'état de protoxyde; théoriquement la perte de poids devrait être de 2,34 pour ioo.
Pb»0» = 685 j™ 9°'^
Dans quelques formules on trouve aussi l'indication de la litharge. Le protoxyde de plomb est un peu plus riche en plomb que le minium, mais l'écart entre les deux composés est faible.
PbO^j™ 9*'8°
La céruse ou hydrocarbonate de plomb a une composition variable avec le mode de préparation. La formule que nous reproduisons est une formule moyenne.
( PbO 86,34
2PbCO*.Pb(OH)*=775 CO2 u,3{
La céruse est souvent fraudée avec du sulfate de baryte. La
couleur blanche et le poids spécifique de ce dernier composé se prêtent à celte manœuvre.
Fluorure de calcium. — Le spath-fluor est un corps assez fusible. La nature nous le donne sous des aspects variables comme coloration, mais tous ces genres de spath-fluor donnent une poussière blanche dont la manière de se comporter est sensiblement toujours la môme. En présence de silice et de silicates, le fluor contenu dans ce minéral donne naissance à des réactions complexes avec départ plus ou moins complet du fluor. Quelle que soit la réaction elle peut amener la perte de la transparence de la couverte. Le fluorure de calcium est employé aussi pour préparer des colorants fluorés tels que le fluosilicate de chrome.
CaFl*=;8 j
Ca j i , .i8
