LE BORAX

Le borax ou borate de soude est une combinaison d'acide borique aveo la soude, contenant en outre, quand il est cristallisé, 5 ou 10 portions d'eau par proportion de sel, suivant qu'il est en cristaux octaédiques ou prismatiques. Son nom lui vient de l'arabe baurach.

Le borax prismatique a pour densité 1,7 et le borax octaédriquo 1,8.

Le borax fondu a la propriété de dissoudre facilement les oxydes métalliques ; c'est cette propriété qui est la base de son emploi lorsqu'il s'agit de faciliter la soudure des métaux.

Gisements et extraction. -- « Le borax prismatiouey dit M. Yver (i)» est un sel natif que « Ton appelle trinkal et que Ton rencontre abondamment dpns l'Inde. On le trouve en dissolution c dans de petits lacs salés dans le bassin du Sing-a-Shab, afQuent de Tlndus.

a Ces lacs présentent une adsez grande étendue, mais leur surface se trouve divisée en un c grand nombre de petit > lacs ; ils n'ont qu'une faible profondeur ; du fond de chacun d'eux c débouchent des soufflaras qui amènent au contact de l'eau un composé boracique qui agit sur « elle, la sature ou la décompose et finit par donner du borate de soude qui se dépose pendant « les grandes chaleurs lorsque l'eau s'évapore. Les naturels recueillent ces cristaux pour les c expédier à Calcutta.

a Le bo ate de soude a été aussi découvert en PersSi en Chine et dans l'île de Ceylan

t En Amérique, on le trouve dans l'Etat de Californie et dsns celui de Nevada. L'extraction « s'est surtout localisée dans de vastes dunes aux environs de Teal-Marsh et de Colombus, où « l'on exploite les marais de Colombus et de Fish-Lake. Ce sont d'immenses plaines qui « reçoivent les eaux des montagnes environnantes et forment des bassins situés à 1 100 mè^s t d'altitude, où l'eau n'est pas apparente, mais à une proloodeur de 30 centimètres.

« Une autre sorte de composés boraciques auxquels on a donné le nom de ttza^ est exploitée c depuis quelques années. Ces composés sont ï kayessine minéml dont la composition correspond € à celle du borate de chaux, et le boronatrocaicite,

« U fiayeisine se rencontre au sud du Pérou, dans la Pampa del Tomarugal (Tarapacca). Ces c gisements constituent les calicbales ; il y forme des nodules de grosseur variable disséminés c dans une terre blanchâtre.

c Le boronatrO'Calcite forme des gisements considérables en Californie et dans le Nevada, où « il se trouve en boules pesant jusqu'à 2 kilogrammes. Les nodules de boronatrocaicite sont c formés principalement d'acide borique, de chaux, de soude et d'eau. Ils sont enfouis dans une c matière neigeuse très fine. »

(t) £.-0. Lami — Dictionnaire de l'Industrie et des Arts Industriels.

Depuis la découverte des soffioni de la Toscane^ vers le commencement du siècle, on préfère préparer le borax avec l'acide borique que Ton tire de ce pays, ce qui a permis d'abaisser de 2 000 francs à 800 francs le prix de la tonne de ce produit.

Acide borique* — « Dans certaiues localités de la Toscane, dit M. Marie Davy (^), il s'échappe, des crevasses du sol, des courants très chauds d'un mélange complexe de gaz et de vapeurs entraînant avec elles des substances ordinairement Solides, des sulfates d'ammoniaque, de fer, de chaux, d'alumine et d'acide borique. Autour de ces crevasses soufflantes appelées ioffioni, on a construit des bassins circulaires appelés (a^ont (petits lacs), et disposés par gtadins, les uns au-dessous des autres ; on fait arriver dans le plus é^evé l'eau des sources voisines. Dès que l'eau est assez abondante pour pénétrer dans les crevasses, elle est refoulée par le mélange gazeux, soulevée en petits cônes qui se déchirent i^cur donner passage à une colonne de vapeur blanchâtre, elle se charge en même temps d'acide borique. Au bout de vingt-quatre heures l'eau est devenue presque bouillante et contient une quantité notable d'acide. On la fait écouler dans le bassin immédiatement inférieur et Ton recharge d'eau celui qui vient d'être vidé. A mesure qu'elle descend vers les bassins inférieurs, l'eau s'enrichit de plus en plus d'acide.

« Quand elle marque \ ,8 à l'aréomètre Baume, on la fait passer dans des bassins où par le dépôt, el'e abandonne une grande quantité de matière terreuse, puis quand elle est éclaircie, elle passe successivement dans unepérie de bacs en plomb, larges, peu proionds, et pareillement disposés en étages; au-dessous de ces bacs on dirige les mélanges gazeux qui s'échappent de soffioni trop md situés pour qu'on puisse y former des lagoni, et ces courants suffisent pour produire l'évaporation du liquide. Ce liquide, suffisamment concentré, s'écoule findement dans des ciistallisoirs où il dépose de l'acide borique brut employé à la fabrication du borax. » Préparation du borax avec l^acide borique. — « Dans une grande cuve en bois, doublée de plomb, contenant 7 à 800 litres d'eau chauffée à la vapeur, on fait dissoudre i 200 kilogrammes de carbonate de soude cristallisé, puis on y introduit par fractions 1 000 kilogr. d'acide borique de Toscane ; celui-ci chasse i' acide carbonique et s'unit à la soude. La saturation étant complète, on laisse reposer pendant douze heures, puis on décante la liqueur claire dans des cuves peu profondes, également doublées en plomb, où la cristallisation na tarde pas à s'opérer.

« En laissant refroidir la masse avec lenteur, on obtient des cristaux frèsvolumineux, prisma- « tiques, à 10 proportions d'eau. On peut, au contraire, obtenir des cristaux joctaédriques, « analogues au trinkal, en forçant la cristallisation à se faire entre les limites de température de c 79^ et de 56^ par une plus grande concentration de la liqueur mère ; ils ne contiennent plus « alors que 5 proportions d'eau. »

UACiDE SULFURIQUE

L'acide sulfurique était inconnu des anciens ; Rhazès (2), chimiste arabe du X* siècle^ est le preiTiierqui en fasse mention. Au XIIP siècle, Albert-le-Grand i^) le désigna sous le nom de soufre des philosophes et d'esprit de vitriol romain. Vers le

(1) Privût-Deschanel et Ad. Focilloru — Dictionnaire général des Sciences théoriques et appliquées.

(2) Rhazês ou Bazi f Mohammed-Ëbn-Secharjah-ÂboLbekr Arrasi dit)» célèbre médecin arabe né vers 860, à Ray ou Razi, dans l'Irak, mort vers 928.

(3) Albert-le-Grand^ savant et pLilosophe scolastique, né en Souabe, en 1193 ou 1206.

MATIÈHES ET OUTILS 545

milieu du XV* siècle, Basile Valentin (i) en fit connaître la préparation par la distillation du vitriol (sulfate de ferj. Angélus Sala (2) reconnut au commencement du XVII* siècle que l'huile de vitriol s'obtient par la combustion directe du souffre dans des vases humides ; enfin Lefèvre (s) et Lemery (*) proposèrent quelques années après, de favoriser cette combustion en ajoutant au soufre une cerb\ine quantité de salpêtre. Mais ce furent les Anglais qui, les premiers, exécutèrent en grand Topératiou indiquée par les chimistes français. Ils se servirent quelque temps de grands ballons de verre ; puis en 1746, deux anglais, Kœbuck et Garbett, remplacèrent les ballons de verre par les chambres de plomb. Les derniers perfectionnements apportés à cette fabrication sont dus à Gay Luesac (^).

CTar Aeières. — L'acide sulfurique du commerce est une combinaison de soufre et d'oxygène, il contient toujours de l'eau ; à son plus grand degré de concentration il en renferme encore 18,4 7* ; c'est l'acide normal. Il forme alors un liquide incolore, sirupeux, d'où lui vient son ancien nom d'huile de vitriol, parce qu'on l'extrait du vitriol (sulfate de fer).

C'est un acide excessivement énergique, désorganisant toutes les matières végétales et animales, attaquant la plupart des métaux ; sa densité est 1,843 ; il marque 66'' à l'aréomètre Baume, bout à 325* sous la pression ordinaire et se congèle à 34'' au-dessous de zéro.

Quand on le mêle à l'eau, la température de la masse liquide s'élève d'une manière très marquée.

Fabrication* — « M. Nogaès, dans le Dictionnaire de Flndustrie et des Arts Industrielg^^ « eipose ainsi la fabrication de eet acide :

c On emploie le soufre ou les pyrites dans la fabrication de Tacide sulfurique commercial ; c mais ces deux matières sont loin d'avoir la même valeur. Le soufre donne un acide plus pur ; c les pyntes fournissent un produit inférieur qu'on utilise dans la préparation d'autres produits c chimiques.

« Les pyrites dont on se sert généralement aujourd'hui (bi-sulfure de fer^ dans l'industrie de c l'acide sulfurique, viennent en partie de l'Espagne, du Portugal, de la Belgique, de l'Anglec terre, de la Suisse, de l'Italie et des provinces rhénanes, en partie de la France, de gisements c situés à Ghessy, Saint-Bel, TArbresIe (Rhône), et aux environs d'Alais (Qard).

c On commence par griller les pyrites dans den fours spéciaux pour en séparer le soufre, puis c on se sert des produits de cette combustion pour la préparation de l'adde dans les chambres c de plomb.

c Chambres de plomb. — Les feuilles de ploinb laminé sont soudées directement les unes aux « autres sans le secours d'aucun alliage (soudure autogène) ; elles sont maintenues au moyen

(0 Basile Valentin, alchimiste célèbre, vivait k Erfurt en 1418.

(2) Angélus Sala, médecin, né à Vicence au XVI* siècle, était à Gustrow en 1689.

P) Lefèvre Nicolas, chimiste du XVII* siècle, Tun des premiers membres de l'Académie des Sciences.

(}) Lemery Nicolas, chimiste célèbre né à Rouen en 1646, mort en 1716.

(5) Gay-Lussac Louis-Joseph, célèbre physicien et chimiste, né en 1778, à Saint-Léonard (Haute- Vienne), mort en 1860.

c d'ane charpente de bois formée de potelets, de poutres et de solives. Les grand» c tuyaux d'arrivée et de sortie des gaz mesurent de 0"'25 à 0'°50 de diamètre ; les orifices de < sortie sont près du plafond ; une tuyauterie spéciale amène la vapeur d'eau qui est lancée par « un ou trois orifices. .

c La disposition des chambres de plomb est assez variable ; à l'origine l'usine comprenait une « seule chambre de plomb ; mais le système de trois chambres a bientôt succédé à celui d'une € chambre unique. Ces trois chambres sont d'inégale capacité, une grande et deux petites ; le € volume des petites chambres n'est que le dixième ou le quinzième de la grande. La chambre « principale est la première, quelquefois elle est placée entre les deux petites. Enfin, aujourd'hui, « dans certaines usines, il y a cinq ou six chambres. »

M. Boutet de Monvel (i) va maintenant nous expliquer la marche de Topération :

€ A garche de Tappareil, est un premier tambour cylindrique partagé en étages superposés « par des planchers incomplets présentant une lacune, placéa alternativement à droite et « à gauche lis ont en outre une petite inclinaison de telle sorte qu'un liquide versé sur le plan- € dier supérieur tombe lentement d'étage en étage jusqu'au bas du cylindre. Ce liquide est versé € par un récipient muni d'un robinet d'écoulement et placé au-dessus du tambour ; c'est de « l'acide euifurique impur et chargé de composés oxygénés de l'azote, acide azotique, acide « hypoazotique et bioxyde d'azote ; c'est un produit secondaire de la fabrication.

« £n même temps que ce«i composés nitreux descendent le tambour, le gaz acide sulfureux le « parcourt en sens contraire. Un fourneau double en maçonnerie porte deux chaudières remplies « d'eau dont la vapeur est conduite par des petits tuyaux et injectée dans les chambres, uette « chaudière n'est point chauffée au charbon, c'est le sjufre qui sert de combustible, et l'acide « sulfureux produit par sa combu&tion est conduit avec l'air entré par la cheminée, dans l'étage « inférieur du tambour.

c L'acide sulfureux va donc se trouver, dsns le tambour, en contact sur une grande surface « avec les composés oxygénés de l'azote, auxquels l'acide sulfurique sert de véhicule. L'acide a sulfureux les entraîne avec lui et arrive dans la première chambre de plomb. A l'orifice même « d'introduction, il se trouve en contact avec la vapeur d'eau injectée par la chaudière ; il y a c donc, dans cette chambre, de l'acide sulfureux, de l'air, de l'acide bypoazotique et de la vapeur c d'eau. Le gaz sulfureux, rencontrant des vapeurs nitreuses, devient acide sulfurique, et nous € savons qu'au contact de l'air et de la vapeur d'eau, constamment introduits dans la chambre, « les vapeurs nitreuses continuellement renouvelées, pourront transformer indéfiniment l'acide c sulfureux en acide sulfurique.

« L'action se continue dans la troisième chambre, puis dans une quatrième et même une cinc quième, munies à leur partie inférieure de trop pleins qui déversent l'acide sulfurique dans c des récipents en plomb placés au-deësous.

« L'acide sulfurique retiré des chambres de plomb est loin d'être au degré de concontration « voulu On le chauffe à feu doux dans de grandes caisses en plomb. L'eau se sépare de l'adde c qui monte ainsi jusqu'à environ 60"* du pèse acide. On achève ensuite sa concentration dans c une grande cornue en platine ; il marque alors 66^ et est livré en cet état au commetce. v

Vsayeft. — L'acide sulfurique joue un très grand rôle dans les arts^ on en consomme en Europe actuellement 883 000 tonnes par an ; il doit ce grand déveveloppement au bon marché auquel on est parvenu à le fabriquer.

Au XVP siècle Tacide sulfurique valait 32 francs le kilogramme^ et vers la fin du XVIII* siècle il valait encore 6 francs le kilogramme. Aujourd'hui il revient à fr. 15 le kilogramme.

Il sert à une infinité d'usages :

(i) Boutet deMonveL — Cours de chimie.

Fabrication des acides sulfureux^ chlorhydrique^ azotique^ carbonique^ sulfhydrique et de presque tous les acides ;

Fabrication du chlore, de Toxygène de l'hydrogène, du phosphore, de Téther, des dulfates ;

Extraction du suif, fabrication des bougies stéariques, épuration des huiles ;

Fabrication du glucose, du coton poudre ;

Fabrication du cirage, de la garancine ;

Dissolution de Tindigo ;

Carbonisation des pieux et pilotis ;

Préparation des peaux ;

Afïinage de Tor ;

Entretien des (ils voltaiques pour la production de l'électricité ;

Enfin, en coutellerie, il sert pour le dérochage des métaux.