MATIÈRES SOLUBLES DANS L'EAU

Les matières solubles dans l'eau , propres à être employées dans les arts céramiques , tant pour les pâtes que pour les glaçures, sont très- peu solubles. En consultant les tableaux donnés, tome II, pages ao, ai et i43, on trouve, comme pouvant être classés dans ce groupe : le gypse , l'acide borique , le borax , le sel marin et les carbonates de soude et de potasse. '

ANALYSE CÉRAMIQUE. i^^

Gypse. — Le sulfate de chaux , quoique peu soluble dans Teau , s'y dissout cependant en totalité, si ce liquide se trouve en quantité convenable. Il renferme de Teau , de Vacide sulfurique et de la chaux. La perte au feu , à une température qui peut ne pas dépasser i5o degrés, indique la quantité d'eau combinée; elle est généralement de 21 pour loo. Le chlorure de barium versé dans la dissolution de sulfate de chaux rendu légèrement acide par les acides azotique ou chlorhydrique , précipite du sulfate de baryte qu'on filtre, qu'on lave et dont on détermine le poids; i gramme de sulfate de baryte correspond à o«% 344 d'acide sulfurique.

Une deuxième portion de plâtre dissoute à part est traitée dans le but d'un dosage de la chaux ; on ajoute à la liqueur un peu d'ammoniaque, on filtre; dans le liquide ammoniacal, on verse de l'oxalate d'ammoniaque en léger excès. Le précipité lavé est séché, puis calciné légèrement pour ne pas chasser l'acide carbonique du carbonate de chaux provenant de la calcination de l'oxalate. On pèse et l'on calcule, d'après le poids du carbonate trouvé, la quantité de chaux réelle. Un gramme de carbonate de chaux donne o»*", 56 de chaux supposée caustique. On peut encore avec autant d'exactitude chauffer au rouge blanc pour décomposer le carbonate. On regarde comme chaux pure le résidu de la calcination.

Le prix du sulfate de chaux n'est pas assez élevé pour qu'on ait intérêt à le falsifier ; aussi le trouve-t-on généralement pur, et n*a-t-on que rarement à faire l'analyse du gypse. Cependant, dans quelques localités, on a cherché, pour en augmenter le poids, à le mélanger à de la craie , qui est à vil prix comparativement au plâtre. Il est facile de reconnaître cette falsification : le sulfate de chaux pur ne doit pas faire effervescence avec les acides ; le sulfate de chaux additionné de craie fait une effervescence plus ou ïnoins vive, selon la quantité de craie qu'il renferme. On déter- "iine le dégagement d'acide carbonîriue par l'addition de quelques gouttes d'acide azotique ou d'acide chlorhydrique, après qu'on a fortement agité le plâtre en poudre avec de l'eau distillée pour 'dégager l'air qu'il peut retenir adhérent ou emprisonné. On peut encore se servir de vinaigre. En cas de suspicion , il est néannioins prudent de se renseigner sur l'origine du plâtre. Quelques carrières donnent en effet du sulfate de chaux naturellement mêlé

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de calcaire; celui de Paris, par exemple, contient près de o,io de matières qui ne sont pas du sulfate de chaux. Il renferme en effet :

Sulfate de chaux 70 ,4

Eau 18,8

Carbonate de chaux 7,6

Argile et traces de matière organique ... 3 , a

Acide borique, borax. — L'acide borique se rencontre dans le commerce sous deux états différents, comme acide naturel extrait par évaporation de Teau des lagoni de Toscane, et comme acide extrait des borates.

L'acide naturel n'est pas pur; il renferme environ de 25 à 12 pour 100 de matières étrangères terreuses ou minérales solubles. On reconnaît la présence et la quantité des matières terreuses en .dissolvant l'acide dans l'eau bouillante tant qu'il se dissout quelque chose , filtrant et pesant le résidu. Le poids de ce résidu donne celui des matières terreuses.

Les matières minérales solubles que l'acide naturel peut contenir se trouvent également dans l'acide extrait des borates et dans les borates eux-mêmes; ce sont du sulfate de soude, de l'acide chlorhydrique , du cuivre, des matières animales provenant de l'albumine employé à la clarification du borax ; cette albumine paraît faciliter la cristallisation de l'acide borique.

L'acide extrait du borax peut en outre renfermer de l'acide sulfurique libre : dans ce cas, il attire l'humidité de l'air.

On constatera la présence du sulfate de soude dans l'acide borique, en versant dans cette dissolution du chlorure de barium et en ajoutant de l'acide azotique. Un précipité blanc, persistant et insoluble dans un excès d'eau , indique la présence du sulfate , et le poids du sulfate de baryte formé donne le poids de l'acide sulfurique; on en déduit par un calcul facile le poids du sulfate de *soude : i gramme de sulfate de baryte contient o*"", 344 d'acide sulfurique, et i gramme de sulfate de soude contient à son tour, quand il est anhydre , o*', 662 d'acide sulfurique.

On reconnaît la présence de l'acide chlorhydrique à l'aide du

nitrate d'argent , par le dépôt caillebotté de chlorure d'argent qui se forme et qui persiste après l'addition de l'acide azotique.

Le cuivre se décèle par l'ammoniaque.

Les matières animales donnent un dépôt de charbon quand on fait chauffer l'acide qui en contient à l'abri du contact de l'air.

Dans l'analyse de l'acide borique et celle des borates, l'attention des fabricants de poteries se dirige sur la nature et le poids des matières étrangères dont on a pu les altérer. Toutefois, voici la méthode la plus expéditive qui permette de connaître tout de suite la richesse d'un borax.

On pèse lo^^jaS de borax, on les fait dissoudre dans environ 5o centimètres cubes d'eau : on colore la liqueur avec un peu de tournesol , et l'on y ajoute successivement la liqueur acide normale dont nous parlerons en traitant des essais des soudes et potasses. Cette liqueur, contenue dans une burette graduée en loo divisions, est dosée de telle façon, que chaque division correspond à un centième de borax pur contenu dans le borate dont on fait l'essai ; de sorte qu'il suffit de lire le nombre de divisions qu'on a versées jusqu'au moment où l'on a déterminé l'apparition de la teinte pelure d'oignon , pour en conclure le titre du borax.

Sel MARm. — Le sel marin n'est guère employé que dans la fabrication des grès cérames , pour donner la glaçure dite au sel. Toutes les altérations que la fraude fait subir à cette matière n'ont donc pouç cet usage d'autre importance que celle de diminuer l'efficacité du produit , car le chlorure de sodium seul agit. On se rend immédiatement compte de la valeur du produit qu'on achète en déterminant l'élément chlore. Cette détermination se fait trèsfacilement en dissolvant le sel dans l'eau , filtrant pour éloigner les matières terreuses , et en ajoutant au liquide filtré soit du nitrate d'argent titré, soit du nitrate d'argent en excès, si l'on veut recueillir le chlorure d'argent qu'on pèse après fusion , et du poids duquel on déduit le poids du chlore réel ; i gramme de chlorure d'argent correspond à 0,246 de chlore; i gramme de chlorure de sodium contient 0,604 de chlore.

Les sels de salaisons dits sels de morue y qu'il est interdit d'employer pour la consommation , trouvent dans le salage des grès un débouché convenable. On les reconnaît à l'odeur poissonneuse,

ammoniacale et désagréable que la potasse caustique dégage de

l'échantillon soumis à l'essai.

Carbonates alcalins. — Les potasses et les soudes du commerce sont les matériaux généralement mis en œuvre par les potiers, lorsqu'ils veulent introduire un alcali dans leurs glaçures ou dans leurs couleurs. Dans le commerce, ces produits présentent des compositions très -variables , et comme leur valeur est nécessairement proportionnelle à la quantité de potasse ou de soude réelle qu'ils contiennent , il est de la plus grande importance pour l'acheteur d'avoir des moyens exacts et expéditifs de déterminer la valeur des matériaux qu'il achète.

Le procédé dont on fait usage pour évaluer la richesse en potasse ou en soude utilisables contenue dans les carbonates du commerce repose sur ce fait que Sgo parties de potasse ou 890 parties de soude doivent se combiner avec 5oo parties d'acide sulfurique anhydre ou avec 61 a, 5 parties d'acide hydraté, pour former un sel neutre.

Potasse. — Gay-Lussac se sert d'une liqueur normale ou liqueur d'épreuve formée d'acide sulfurique étendu d'eau, contenant par litre 100 grammes d'acide à 66 degrés, c'est-à-dire 5 grammes par 5o centimètres cubes. Ces 5 grammes devront saturer 4*'» 816 de potasse pure anhydre ; et s'ils sont partagés en 100 parties égales ou divisions , le nombre de ces divisions employées pour saturer 4*"", 816 d'une potasse quelconque, représentera le nombre de kilogrammes de potasse pure contenue dans 100 kilogrammes de la potasse brute, c'est-à-dire le titre pondéral de cette potasse.

J'ajouterai quelques détails pratiques.

Pour préparer la liqueur d'essai, on se sert [Jîg, 45 1) d'un vase à col étranglé. Sur ce col est un trait d'affleurement correspondant au litre ; on pèse aussi exactement que possible 100 grammes d'acide sulfurique qu'on a fait distiller sur un peu de sulfate de protoxyde de fer. On ne fait usage que de la dernière moitié de l'acide qui a passé dans le récipient. On verse ces 100 grammes dans le vase gradué à moitié rempli d'eau. On ajoute de l'eau par petites portions jusqu'à ce que le liquide affleure au trait correspondant au litre.

Pour obvier aux erreurs de pesées, pour être prêt à recommencer tout de suite un essai en cas d'insuccès , et enfin. pour avoir une

quantité de matières à essayer qui représente plus fidèlement la composition moyenne de l'échantillon, au lieu de 4^^,816, on en pèse une quantité décuple qu'on fait dissoudre dans l'eau ce façon que le liquide occupe ^ litre ou 5oo centimètres cubes. On fait usage à cet effet d'une éprouvette à pied [fig, 452 ) marquée d'un

Fig. 481.

FI9. 451 Fig. 401. FfK.

trait correspondant au \ litre ; on a filtré si la dissolution n'est pas complète. On prend , au moyen de la pipette {fig, 453 ) portant un trait à la hauteur voulue , le -jV de cette liqueur ou 5o centimètres cubes, qui contiennent ainsi èf^^%\^ de potasse brute. On colore cette liqueur par quelques gouttes de teinture de tournesol. D'autre part on mesure l'acide sulfurique normal dans une burette {fig, 454 ) graduée, contenant 5o centimètres cubes divisés en 100 divisions, renfermant par conséquent 5 grammes d'acide sulfurique à 66 degréâ. Ces préparatifs faits, on ajoute avec précaution la liqueur normale dans la dissolution de la potasse dont on veut déterminer le titre. Pour rendre l'opération plus facile , on a vidé la pipette daus le bocal à bec {fig, 455) ; on verse d'a- Fig. 455. bord assez d'acide normal pour faire passer la couleur bleue du tournesol au rouge lie de vin , puis on ne l'ajoute plus que goutte par goutte. Pour savoir si la coloration rouge de la teinture de tournesol tient à l'acide carbonique ou à l'acide sulfurique, on fait après chaque addition de deux gouttes d'acide normal une trace , sur un papier bleui par le tournesol, avec une baguette de verre trempée dans le mélange. La coloration rouge disparaît tant qu'elle provient de l'acide carbonique ; si elle persiste après la dessiccation, on arrête et on lit sur la burette graduée le nombre

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des volumes employés pour neutraliser la potasse; ils donnent directement le titre en kilogrammes de potasse réelle au quintal métrique. Si Ton a dépassé le terme de la saturation en ajoutant la liqueur normale par deux gouttes à la fois, on doit retrancher du titre donné par la burette un volume d'acide correspondant au nombre de gouttes ajoutées en excès ; il est indiqué par le nombre des marques rouges persistantes tracées sur le papier de tournesol. On a déterminé, par expérience d'abord, combien il faut de gouttes pour faire une division avec la burette dont on se sert.

Dans le commerce, on se sert encore souvent des indications de Descroizilles. Dans cette méthode , on opère sur des poids égaux d'acide à 66 degrés et de potasse ; on prend 5 grammes de l'un et 5 grammes de Tautre , contenus dans le même volume ( 5o centimètres cubes). L'indication donnée par la burette n'est plus le titre pondéral ; elle constitue le degré alcalimétrique.

Soude. — La méthode qu'il convient de suivre pour la détermination de la soude du commerce brute ou raffinée est exactement la même que celle que nous venons d'indiquer. On prend le poids équivalent de la soude pour faire l'épreuve, c'est-à-dire 3,i6i; ce poids de soude caustique pure sature exactement 5 grammes d'acide sulfurique à 66 degrés.

Les potasses et les soudes sont généralement altérées par des mélanges de matières terreuses. La dissolution dans l'eau permet de reconnaître cette fraude. Les potasses peuvent être chargées d'humidité ; ou les fait sécher pour constater la perte de poids. Lorsque ces produits sont altérés par d'autres sels minéraux , le titre indique bien la valeur réelle du produit, mais il ne dit rien de la nature de la falsification. Les carbonates alcalins contiennent généralement du sulfate de soude et du chlorure de sodium : nous avons vu plus haut la manière de constater la présence et les quantités de ces diverses substances; on dissout le carbonate à essayer dans l'acide azotique pur et dilué , puis on opère comme il a été dit.

MATIÈBES INSOLUBLES DANS L'EAU, SOLUBLES EH TOTALITÉ DAIf LES ACIDES FROIDS OU CHAUDS.

Parmi les nombreuses matières appartenant à ce groupe , nous n'aurons à nous occuper, comme pouvant offrir quelque intérêt aux

potiers, que des carbonates de chaux et de magnésie. Beaucoup de terres, beaucoup de i^ktes faites , cependant, sont "en grande partie attaquables par les acides, surtout à chaud ; mais comme généralement on ne parvient pas par cette voie à les dissoudre intégralement, on doit avoir recours à d'autres méthodes d'analyse : c'est pour cette raison que nous n'en parlerons que plus loin.

Carbonate de chaux. — Le carbonate de chaux entrant, comme on sait, dans une très-grande partie des pâtes céramiques, n'a pas une assez grande valeur pour qu'on ait intérêt à l'altérer par des mélanges.

On l'introduit dans la pâte ou comme c/iaux, c'est-à-dire comme élément fondant, ou comme carbonate de chaux, c'est-à-dire comme principe antiplastique. Dans le premier cas, il importe de déterminer la quantité de chaux réelle contenue dans l'échantillon. A cet effet, on fait dissoudre un poids donné de carbonate de chaux dans l'acide azotique très-étendu , on sursature par de l'ammoniaque , puis on filtre ; on verse alors dans la liqueur filtrée de l'oxalate d'ammoniaque en excès qui précipite toute la chaux à l'état d'oxalate de chaux. On peut enfin , dans la liqueur privée d'oxalate de chaux , verser en léger excès du phosphate de soude pour précipiter la magnésie , s'il y en a. Cette méthode donne des résultats suffisamment exacts pour le cas dont il s'agit.

Lorsque le carbonate de chaux doit être employé comme matière dégraissante , comme les impuretés auxquelles il pourrait être mélangé sont elles-mêmes dégraissantes , il est inutile de recourir à l'analyse. Pour le cas , d'ailleurs , où des matières argileuses seraient mêlées à du calcaire , on verra dans l'article suivant les moyens de les séparer. On sait qu'un semblable mélange constitue les marnes.

Carbonate de magnésie. — Le carbonate de magnésie , pour l'usage qui nous^ occupe , n'a reçu jusqu'à ce jour qu'une destination très-bornée. Il est bon néanmoins de donner quelques indications qui permettent de le reconnaître et de l'analyser. Comme le carbonate de chaux , on le fait dissoudre dans l'acide. On ajoute un grand excès d'ammoniaque et du sel ammoniac, puis on filtre ; on verse dans la liqueur filtrée de l'oxalate d'ammoniaque qui donne, s'il y a lieu , un dépôt d'oxalate de chaux ; on filtre et on ajoute à la liqueur limpide un excès de phosphate de soude ; toute la

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magnésie est précipitée. On la lave et on pèse ; i gramme de phosphate de magnésie calciné contient o,366 de magnésie; mais on peut supposer o , 38 pour corriger certaines causes d'erreur qui dépendent de ce mode de séparation.