ESSAIS DES CHLORURES DE CHAUX. — CHLOROMËTRIE
Comme nous l’avons vu, le chlorure de chaux est une des principales matières employées dans l’industrie du papier, il importe donc de pouvoir arriver facilement à l’essayer.
Cette propriété que possèdent les alcalis et les terres alcalines d'absorber de grandes quantités de chlore et de le restituer entièrement sous l’influence des acides les plus faibles -est très précieuse pour l’industrie du papier en particulier. Elle permet, en effet, de concentrer le chlore, substance gazeuse et peu soluble dans l’eau, et de le transporter sans plus de frais que les corps solides ou liquides dans les lieux éloignés des centres de fabrication.
Le chlorure de chaux étant toujours un mélange de chlorure de calcium, d’hypochlorite de chaux et de chaux en excès, il est important, pour le fabricant de papier, de pouvoir déterminer par un procédé à la fois simple et rapide la quantité de substance utile contenue dans le chlorure de chaux, c’est-à-dire la proportion de chlore qu’un chlorure de chaux peut dégager sous l’influence des acides.
Cette détermination porte le nom de chlorométrie.
Les premiers essais de chlorométrie étaient fondés sur la propriété que présente le chlore, soit libre, soit saturé par les acides faibles ou par la chaux, de détruire les matières colorantes.
On appréciait le titre des chlorures décolorants en déterminant le volume d’une dissolution titrée d’indigo que ces chlorures pouvaient décolorer.
Balland, de Toul, et après lui Marozeau, proposèrent de déduire le titre des chlorures décolorants de la quantité de protochlorure de mercure que ces composés peuvent dissoudre en le transformant en bichlorure.
Un des procédés employés aujourd’hui pour titrer un chlorure décolorant est le suivant, qui est dû. à Gay-Lussac.
Ce procédé est fondé sur la propriété que possède l’acide arsénieux en dissolution dans l’acide chlorhydrique faible de se changer, sous l’influence du chlore et de l’eau, en acide arsénique comme l’indique la réaction suivante :
AsO3 + 2IIO + 2C1 = AsO5 + 2IIC1.
En faisant réagir sur des quantités égales d’acide arsénieux différents échantillons de chlorure de chaux pris sous le même poids, le titre de ces chlorures sera d’autant plus élevé qu’il faudra moins en employer pour transformer en acide arsénique, la même quantité d’acide arsénieux.
Si l’on ajoute de la teinture d’indigo à la dissolution d’acide arsénieux dans l’acide chlorhydrique, la matière colorante n’est pas détruite tant qu’il
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reste de l’acide arsénieux à transformer en acide arsénique; ce qui prouve que le chlore agit plus tôt sur l’acide arsénieux que sur l’indigo; mais dès que l'acide arsénieux est transformé en acide arsénique et que le chlore ne trouve plus d’acide arsénieux sur lequel il puisse porter son action, l'indigo est détruit instantanément. On peut donc reconnaître ainsi le moment où la suroxydation de l’acide arsénieux est complète.
Pour faire l’essai d’un chlorure de chaux, on prépare d’abord une dissolution arsénieuse telle que cette dissolution soit transformée en acide arsénique par son propre volume de chlore sec à la pression de 0ra,760 et à la température de zéro.
Cette liqueur s’obtient facilement en dissolvant 4gr,440 d’acide arsénieux pur dans 2 à 3 décilitres d’acide chlorhydrique étendu d’environ son volume d’eau et en introduisant cette dissolution dans une carafe de 1 litre qu’on achève de remplir avec de l’eau à la température ordinaire. On donne à cette liqueur le nom de dissolution arsénieuse normale. *•
S'il faut 2 litres d’eau de chlore ou de dissolution de chlorure de chaux pour peroxyder complètement 1 litre de la liqueur arsénieuse normale, c’est que ces deux litres de liqueur contiennent 1 litre de chlore ou 36r,170; si une autre dissolution contenant du chlore libre ou du chlorure de chaux peut, sous le volume de 1/2 litre, peroxyder 1 litre de liqueur normale, c’est que 1 litre de cette dissolution contient 1 litre ou 3gr,170 de chlore.
On voit donc qu’en déterminant exactement le volume d’une dissolution d’un chlorure décolorant qui est nécessaire pour oxyder un volume connu de liqueur arsénieuse normale, on pourra apprécier la quantité de chlore contenue dans ce chlorure.
Ces observations faites, passons à la description de l’essai.
On prend dans la masse de chlorure de chaux qu’on se propose de titrer, un échantillon moyen dont on pèse 10 grammes.
On le broie ensuite dans un mortier en verre où en porcelaine avec un peu d’eau. On décante le liquide clair dans un vase de 1 litre, on remet de l’eau sur le précipité qu’on lave à nouveau et l’on dissout ainsi tous les corps solubles contenus dans le chlorure de chaux. On complète avec les premières liqueurs et les eaux de lavage, le volume de 1 litre.
Au lieu d’essayer à la fois toute la dissolution dont il s’agit de déterminer le titre, on n’opère que sur une faible partie, ce qui permet de multiplier les essais. On ramène ensuite par le calcul les résultats obtenus aux 10 grammes de chlorure avec lesquels le litre de liqueur a été préparé.
Les instruments chlorométriques consistent en une pipette contenant 10 centimètres cubes jusqu’à un certain trait; en une burette graduée dont chaque division représente 1/10 de centimètre cube, et en un vase à fond plat de 3 à 4 décilitres.
On mesure d'abord 10 centimètres cubes de liqueur arsénieuse normale avec la pipette jaugée, et l’on laisse tomber cette liqueur dans le vase à fond plat où doit se faire l’essai. On colore en bleu les 10 centimètres cubes de dissolution arsénieuse avec 2 ou 3 gouttes de sulfate d’indigo.
La burette est ensuite exactement remplie avec la dissolution de chlorure
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de chaux, et l’on verse cette dissolution goutte à goutte dans la liqueur arsénieuse, à laquelle on imprime un mouvement giratoire continuel.
On cesse d’ajouter du chlorure au moment même où la coloration bleue disparaît, et on lit sur la burette le nombre de divisions qui ont été employées pour produire cette coloration.
Supposons que l’on ait employé 108 divisions de dissolution de chlorure de chaux pour décomposer 10 centimètres cubes de liqueur arsénieuse normale; on doit en conclure que dans 108 divisions représentant 10cc,8 il y a 10 centimètres cubes de chlore.
On connaîtra le volume de ce gaz X contenu dans 1 litre, c’est-à-dire dans 1.000 centimètres cubes de dissolution, faite avec les 10 grammes de chlorure de chaux, en résolvant l’équation :
d’où X = 926 centimètres cubes.
Ces 926 centimètres cubes ou 92ctl, 6 indiquent que le chlorure analysé marque 92°, 6 chlorométriques.
La quantité de chlore contenue dans 1 kilogramme du même chlorure de chaux est 100 fois plus considérable, puisque 10 grammes x 100 = 1 kilogramme. Elle est donc égale à 9.260 centilitres ou à 92l,6 qui correspondent à 293gr,542
(92,6 X 3gr,17 = 293gr,542).
Pour qu’un essai chlorométrique soit exact, il faut verser le chlorure décolorant dans la liqueur arsénieuse. Si, au lieu d’opérer ainsi, on versait la
liqueur arsénieuse dans le chlorure de chaux, cette liqueur, qui contient beau-
coup d’acide chlorhydrique, éliminerait plus de chlore que n’en pourrait absorber l’acide arsénieux, et le chlore se dégagerait à l’état de liberté.
Il est évident aussi que, pour transformer en acide arsénique l’acide arsénieux contenu dans 10 centimètres cubes de liqueur normale, il faut employer un volume de chlorure décolorant inversement proportionnel au titre de ce chlorure.
Que l’on suppose par exemple deux échantillons de chlorure de chaux du commerce sous le même poids de 10 grammes dissous dans une quantité d’eau telle que la dissolution occupe le volume de 1 litre; s’il faut 20 centimètres cubes de l’une de ces dissolutions et 10 de l’autre pour décomposer 10 centimètres cubes de liqueur arsénieuse normale, on comprend que la dernière dissolution est, sous le même volume, deux fois plus chargée de chlore que la première.
Cette observation montre qu’un calcul est nécessaire pour avoir le titre d’un chlorure décolorant. Ce calcul est très simple, comme on vient de le voir; cependant, pour l’éviter, on peut consulter la table dressée par Gay-Lussac que nous donnons ci-après :
Le chlorure de chaux du commerce marque ordinairement de 80 à 110 degrés chlorométriques. Il contient donc par kilogramme 80 à 110 litres de chlore que les acides en dégagent à l’état de liberté.
ENCYCLOPÉDIE CHIMIQUE
TABLEAU CHLOROMÉTRIQUE
DEGRÉS
TITRE CORRESPONDANT AU NOMBRE
POIDS
de
de litres de chlore- gazeux
du chlore
la burette
contenus dans 1 kilogramme
en grammes par kilog.
lorure employé.
de chlorure.
de chlorure
Litres ou degrés.
Grammes.
•TABLEAU CHLOROMÉTRIQUE {suite).
DEGRÉS
TITRE CORRESPONDANT AU NOMBRE
POIDS
de
de litres de chlore gazeux
du chlore
la burette
contenus dans 1 kilogramme
en grammes par kilo
ou chlorure employé.
de chlorure.
de chlorure.
Litres ou degrés.
Grammes.
ENCYCLOPÉDIE CHIMIQUE
TABLEAU CIILOROMÉTPJQUE [suite).
DEGRÉS
TITRE CORRESPONDANT AU NOMBRE
POIDS
de
de litres de chlore gazeux
du chlore
la burette
contenus dans 1 kilogramme
en grammes par kilog.
lorure employé.
de chlorure.
de chlorure.
Litres ou degrés.
Grammes.
iO , t
loo
TABLEAU CIILOROMÉTRIQUE (suite).
DEGRÉS
de
la burette
ou chlorure employé.
TITRE CORRESPONDANT AU NOMBRE POIDS
de litres de chlore gazeux de chlore
contenus dans 1 kilogramme en grammes par kilog. de chlorure. de chlorure.
Litres ou degrés.
Grammes
ENCYCLOPÉDIE CHIMIQUE
TABLEAU CHLOROMÉTRIQUE (suite).
DEGRÉS
TITRE CORRESPONDANT AU NOMBRE
POIDS
de
de litres de chlore gazeux
du chlore
la burette
contenus dans 1 kilogramme en
grammes pai
ou chlorure employé.
de chlorure.
de chlorure,
Litres ou degrés.
Grammes.
Nous n’étendons pas la table au delà de 40 degrés, parce que ce titre ne se rencontre pas ordinairement dans le commerce.
Dans le cas où l’on aurait à apprécier la force de chlorures très faibles, il vaudrait mieux prendre une mesure de dissolution arsénieuse 10 fois, 5 fois, 2 fois plus petite. On opérerait comme à l’ordinaire, mais le titre trouvé serait divisé par 10, par o ou par 2.
Le chlorure de chaux, le plus riche que le commerce peut fournir titre généralement 123 degrés chlorométriques. Sa composition moyenne se rapproche de la suivante :
Chlore . 39,00
Chlorure de calcium . 4,00
Chaux . 43,00
Acide carbonique . 1,50
Substances insolubles . 0,50
J-JU.ll. •••••••«,«•• ••••• •*••••• ««••••••
Les Anglais et les Allemands indiquent la force du chlorure de chaux, non pas par des degrés chlorométriques, mais par la teneur centésimale en chlore actif. Ainsi, lorsque l’on dit qu’un chlorure est à 100 degrés, cela veut dire que 1 gramme de ce chlorure possède le môme pouvoir oxydant et décolorant que 100 centimètres cubes de chlore gazeux mesurés à la température de 0 centigrade sous la pression 7G0 et pesant 0sr, 31734.
Les degrés allemands indiquent simplement le tant pour cent en poids de chlore actif contenu dans la matière essayée.
Le tableau suivant permet de transformer les degrés Gay-Lussac en degrés allemands et réciproquement :
