CHLORE

L'importance du chlore est considérable dans l'industrie , tant à cause de ses caractères propres qu'on emploie souvent dans les laboratoires , qu'en raison des combinaisons nombreuses dans lesquelles il entre. Nous verrons l'usage fréquent qu'on fait de l'acide chlorhydrique, de l'eau régale, du sel marin, dont on se sert à cause du chlore qu'ils renferment; dans le chlorure de sodium, les éléments autres que le sodium qui s'oxyde disparaissent au feu.

Découvert par Scheele en 1774, le chlore fut d'abord connu sous le nom d'acide marin dcphlogistiqiié ; on substitua plus tard à cette dénomination, celle d'acide miuiaticjue oxygéné. On l'appela plus tard encore gaz oxy-muriatique. Lorsqu'on découvrit que c'était un corps simple, on lui donna le nom qu'il porte encore aujourd'hui et qui dérive de */Awpoç, verdâtre.

A la température ordinaire , sous la pression normale de l'atmosphère, \o chlore est gazeux, verdâtre, d'une forte densité, 2,44; comprimé de manière à ne plus occuper que le cinquième de son volume primitif, il prend l'étal liquide, et sous cette forme sa densité devient égale à i ,33.

Nous donnerons sa préparation seulement en quelques mots. On dispose dans l'appareil représenté Jig. 11 une certaine quantité de peroxyde de manganèse pulvérisé, qu'on arrose à diverses reprises avec de Tacide chlorhydrique ; on chauffe légèrement ; le gaz qui se dégage traverse un flacon laveur qui le dépouille de

Tacide chlorhydrique qu'il peut entraîner, on le recueille sur une cuve contenant de l'eau pure, ou mieux encore de l'eau saturée

de sel marin pour dissoudre moins de chlore. Lorsque le dégagement qui commence à froid se ralentit, on place sous le ballon quelques charbons incandescents. La formule qui suit peut expliquer la réaction :

MnO^-h2(ClH) ClMn4-^i(H0) -4-Cl.

Pour obtenir un dégagement plus régulier, on remplace le peroxyde de manganèse et l'acide chlorhydrique par un mélange de 4 parties de sel marin , i partie de bioxyde de manganèse , et '2 parties d'acide sulfurique. La réaction présente alors deux phases qui s'accomplissent simultanément, et que les formules suivantes peuvent faire comprendre ; la première phase se passe entre l'acide sulfurique et le sel marin :

Cl Na -h S0^ HO S0\ Na 0 + Cl H.

Cet acide réagit sur le peroxyde de manganèse, en même temps que l'acide sulfurique détruit le chlorure de manganèse qui se forme :

Cl Mn H- S0^ HO S0\ Mn 0 -h Cl H. La réaction générale serait représentée par la formule Cl Na + 1(^0' H0)4-Mn0^= S0^ Na 0 + Cl +S0\ Mn 0+ 1 (HO).

ii8 QUATRIÈME LEÇON.

Ce procédé permet d'extraire la totalité du chlore contenu dans le chlorure alcalin.

Lorsqu'on veut avoir le chlore gazeux et sec , on y parvient en le faisant traverser un flacon laveur comme la 9.3 le repré-

FïT. n.

sente , puis un tube rempli de chlorure de calcium, ou de fragments de pierre ponce imbibée d'acide sulfurique. Le tube qui amène le gaz plonge au fond du flacon sec. Le chlore, en vertu de sa grande densité, chasse graduellement Tair contenu dans le vase; on arrête l'opération quand le flacon présente la teinte caractéristique du chlore.

L'acide carbonique solide mélangé d'éther liquéfie le chlore. Le chlore est délétère ; quelques bulles introduites dans les poumons causent une vive oppression, suivie de crachements de sang si la dose était un peu forte.

Le chlore en dissolution se prépare au moyen d'une série de flacons de Woolf, ou dans des bonbonnes remplies d'eau. La dernière communique avec une dissolution alcaline dans le but de condenser les dernières portions du chlore. Un volume d'eau dissout au maximum 3 volumes de chlore et prend une couleur verte assez intense; la solubilité varie du reste avec la température dans des limites très-étendues : car il se dissout à o degré i \ volume, à 10 degrés 3 volumes, à 70 degrés moins de i volume.

La dissolution du chlore dans l'eau doit être conservée dans des flacons de verre noir, car elle se décompose sous l'influence de

CHIMIE CÉRAMIQUE. 119 la lumière solaire en oxygène et acide chlorhydrique. Un courant j; de chlore qui traverse de l'eau bouillante la décompose de cette |{: manière et très-promptement ; on peut recueillir l'oxygène qui se Il dégage. Cette réaction se produit en raison de la forte affinité de > l'hydrogène pour le chlore.

Un corps enflammé peut amener la détonation d'un mélange de ;[ chlore et d'hydrogène : il se produit de l'acide chlorhydrique ; le ai même composé se forme avec explosion et rupture des vases qui ji contiennent le mélange , lorsqu'on l'expose à la radiation solaire, f A la lumière diffuse la réaction se produit encore, mais lentement. I: Dans l'obscurité la plus complète il n'y a pas de combinaison. i;s Un volume d'hydrogène s'unit à son volume de chlore pour donner ! 2 volumes d'acide chlorhydrique gazeux, sans condensation.

L'affinité du chlore pour l'hydrogène explique l'énergie avec laquelle la dissolution de chlore devient oxydante : l'oxygène est if, mis en liberté par le fait de la formation de l'acide chlorhydrique, i et ce gaz à l'état naissant , dont les affinités sont puissantes , se \ combine avec les substances en présence; les acides sulfureux, I arsénieux, phosphoreux, sont de la sorte transformés en acides sulfii furique, arsénique, phosphorique; les sels de protoxyde de fer sont transformés en sels de peroxyde de fer. L'action que le chlore exerce sur les métaux est très-énergique. ,\ Le potassium, l'arsenic, l'antimoine, l'étain, s'enflamment dans ce ' gaz. Le fer, le cuivre, légèrement chauffés, brûlent avec incan- ' descence. La vapeur de mercure se combine avec dégagement de lumière dans une atmosphère de chlore.

L'équivalent du chlore est égal à 35,4.

CoMBiNAisoiN DU CHLORE AVEC l'oxygène. — Le chloro formo avec l'oxygène des combinaisons nombreuses généralement peu stables; on connaît jusqu'à ce jour les acides suivants :

j: Acide hypochloreux ... Cl 0 , Acide hypochlorique ... C\0\

Acide chloreux C10% Acide chlorique C10\

; Acide perchlorique CIO'.

I Nous ne nous occuperons que de la première et de la quatrième, les

! autres n'offrant aucun intérêt industriel au point de vue qui nous

[i occupe. L'acide hypochloreux, en combinaison avec certaines bases,

! sert de réactif dans la préparation par voie humide des oxydes de

iio QUATRIÈME LEÇON.

cobalt et de nickel actuellement employés en Angleterre. L'acide chloriqiie , en combinaison avec la potasse , peut être employé dans certains cas afin d'assurer un dégagement d'oxygène; nous aurons à nous en servir, tout au moins pour les essais de laboratoire.

Acide chiorique. — Lorsqu'on fait passer dans une dissolution concentrée dépotasse un courant de chlore, il se produit du chlorure de potassium et du chlorate de potasse. La réaction peut s'exprimer par la formule suivante :

6Cl-f- 6(K0) 5(C1K)-|-C10S KO.

Nous rappellerons que l'un dos caractères principaux du sel Cl OS KO est de se dédoubler lorsqu'il est pur en Cl K -f- 6 0. C'est par des lavages à l'eau froide qu'on enlève le chlorure de potassium dont il est souillé , lorsqu'on a fait égoutter les cristaux brillants et nacrés qui se déposent au fond du vase contenant la dissolution alcaline, dans laquelle on fait passer le courant de chlore.

Acide hypochloreux. — Nous n'aurons pas à donner sur l'acide hypochloreux et les hypochlorites plus de détails que nous ne venons d'en donner au sujet de l'acide chiorique et des chlorates.

Lorsqu'on fait passer un courant de chlore dans une dissolution étendue de potasse , on obtient, au lieu d'un mélange de chlorure de potassium et de chlorate de potasse , du chlorure de potassium et de l'hypochlorite de potasse. La réaction qui donne naissance à ces produits peut se formuler de la manière suivante :

2Cl-h:2(K0) = CIK + CIO, KO.

Cette dissolution jouit de propriétés décolorantes très-prononcées et des qualités de l'eau dite de JaveL On peut l'emoloyer comme corps oxydant, à cause de la propriété qu'elle possède d'abandonner du chlore; nous avons vu que ce corps décomposait l'eau, pour former de l'acide chlorhydrique avec dégagement d'oxygène. Nous n'avons aucunement ici à nous occuper des propriétés décolorantes et désinfectantes que ce corps peut présenter à cause du chlore qu'il abandonne si facilement.

Combinaison du chlore avec l'hydrogène. — De toutes les combinaisons du chlore, l'acide chlorhydrique, c'est-à-dire la combinaison que le chlore forme avec l'hydrogène, est celle qui a, pour l'industrie qui nous occupe, le plus d'importance.

CHIMIE CÉRAMIQUE. 121 Acide chlorhydrique. — Noiis avons VU que cette combinaison se formait par le simple mélange des deux gaz à la lumière diffuse. L'acide consommé pour le besoin des arts se trouve être le résidu de la fabrication du sulfate de soude qui doit être transformé plus tard en soude artificielle. Lorsque dans un appareil semblable à celui représenté dans la f^. i/\ on traite le sel marin par l'acide sulfurique concentré, il se dégage de l'acide chlorhydrique en vertu

Im r. 5i.

de la réaction suivante :

S0\ HO 4- ClNa =^ Cl H -|- SO '', NaO.

On recueille ce gaz sur le mercure qu'il n'attaque pas, pour éviter le contact de l'eau dans laquelle cet acide est très-soluble. Préparé de cette façon , séché par son passage à travers un tube rempli de chlorure de calcium, l'acide chlorhydrique est gazeux, incolore et fortement acide, il rougit la teinture de tournesol; d'une odeur piquante , il éteint les corps en combustion, et suffoque promptement lorsqu'on le respire. Sa densité est de 1,^47; i litre pèse i^'', 612; il répand à Tair d'épaisses fumées blanches par suite de la condensation des vapeurs aqueuses que l'atmosphère renferme; il est très-avide d'eau. L'action d'une pression et d'un froid convenables peut le liquéfier. La chaleur rouge n'en opère pas la décomposition; une série d'étincelles électriques le décomposent partiellement.

L'équivalent de l'acide chlorhydrique est égal à 36,4 (35,4 + 0- L'eau sous la pression de o'",76 à son maximum de densité I. I

i'2'i yUA J KIÈME LEÇON.

dissout environ 5oo fois son volume de gaz acide chlorhydrique. La densité de cette dissolution est de i,v.i. La dissolution saturée qui fume à l'air, possède toutes les propriétés de l'acide chlorhydrique gazeux; elle peut être regardée comme une combinaison définie d'eau et d'acide combinés en proportion définie suivant la formule

Cl 11 4- 6 (HO).

Exposée à l'air, elle perd une grande partie de son gaz et se transforme en un nouvel hydrate de la formule

C1H4- lîi(HO);

celui-ci, soumis à l'action de la chaleur, abandonne encore une partie d'acide pur; mais quand la densité du liquide est de i,i i, la température se fixe à i lo degrés, et la distillation sépare un liquide acide dont la composition peut être représentée par la formule

CIHH- i6(H0).

La dissolution d'acide chlorhydrique gazeux se prépare au moyen d'un appareil de Woolf. La fig. i5 indique la disposition

^(JLOS ~ "

qu'on adopte. Un petit fiacon laveur, dit //acon de lavage, retient les vapeurs d'acide sulfurique que le gaz pourrait entraîner. On ne

CHIMIE CÉRAMIQUE. ii'i

fait plonger que de quelques millimètres dans l'eau des flacons les tubes qui amènent le gaz. L'eau saturée descend au fond du vase. L'acide qu'on trouve dans le commerce n'est jamais pur; il renferme de l'acide sulfurique et de l'acide sulfureux, dont on se débarrasse au moyen du chlorure de barium , qui précipite l'acide sulfurique à l'état de sulfate de baryte, après qu'on a fait passer quelques bulles de chlore qui transforment en acide sulfurique l'acide sulfureux. L'acide du commerce est encore souillé de sesquichlorure de fer, qu'on sépare en même temps que le sulfate de baryte dont nous venons de parler et de l'excès du chlorure de barium, au moyen d'une distillation ménagée. On ne recueille que les 0,90 du produit. Dans ces conditions, l'acide chlorhydrique est un liquide parfaitement incolore.

Le bas prix de l'acide chlorhydrique et l'action qu'il exerce sur les métaux, analogue à celle de l'eau sur ces derniers, rendent considérable l'emploi de cet acide dans les arts industriels; les caractères auxquels on peut le reconnaître dépendent de la manière dont il se comporte avec les sels de plomb , de mercure et d'argent : avec les sels de plomb , il se forme un précipité de chlorure de plomb, qu'un grand excès d'eau peut dissoudre; avec les sels d'oxydule de mercure, on obtient un sel insoluble de chlorure de mercure, insoluble dans l'eau, mais que l'eau chlorée peut dissoudre; les sels d'argent donnent naissance à un précipité blanc caillebotté, complètement insoluble dans l'eau pure^ dans l'eau chlorée , dans l'eau rendue acide par l'acide nitrique, mais soluble dans l'ammoniaque avec la plus grande facilité , se colorant en brun-violàtre par l'effet de la lumière.

Une des propriétés les plus intéressantes de l'acide chlorhydrique est celle qu'il possède de dissoudre l'or et le platine lorsqu'on le mêle à l'acide azotique. Ni l'acide chlorhydrique ni l'acide azotique purs n'attaquent ces métaux; mais, par leur mélange, ils constituent l'eau régale. En étudiant ce liquide complexe, on remarque qu'il dégage , avec des vapeurs nitreuses, du chlore auquel il doit dès lors son action énergique sur les métaux précieux. C'est à la fois un liquide oxydant et chlorurant. La formule

AzO% H0 4-CIH = 2(HO) + AzO'^-4-Cl

explique les réactions que l'eau régale peut produire. Il se forme

en même temps des corps particuliers contenant du chlore , de l'azote et de l'oxygène ; nous n'avons pas à les connaître , il nous paraît suffisant de faire comprendre comment agit Teau régale en contact avec l'or et le platine : il se forme des chlorures d'or et de platine qu'on sépare par l'évaporation des produits volatils qui se sont formés simultanément.

Ni les arts céramiques proprement dits, ni les sciences qui s'y rattachent, ne tirent aucun parti des composés que le chlore forme avec le soufre , le phosphore , etc. ; nous n'avons donc pas à les étudier : nous ferons la même observation pour le brome et les combinaisons qu'il forme avec l'hydrogène , l'oxygène , l'azote , le soufre, le phosphore, etc.; pour l'iode et les composés analogues qu'il forme avec l'hydrogène , l'oxygène, l'azote, le soufre , le phosphore, etc. Nous arrivons tout de suite au fluor, que nous devons connaître au moins dans ses combinaisons avec l'hydrogène, puisque nous en ferons usage.