‹ Lecons de chimie élémentaireChapitre 23 sur 134 · BAC · texte numérisé non relu

BAC

Soude native do Debrcczin

(Hongrie)

K^é^^ d'Alexandrie

N*^" de Barbarie

i de Suckena (Fez-

Trôna.. . deTakirië (Bassé-

l Eçypte)

Urao de Mérida (Venezuela).

r4,oo

Le mt^me sel se rencontre, d'après M. H. I.ecoq,dans tous les calcaires de la Limagne d'Auvergne, notamment à Mâchai, près de Pont-du-€hâtcau ; voilà pourquoi ils se recou>Tent d'efflorescences alcalines.

UES POTASSES ET DES SOUDES. | 4f)

Ce nalron était aulrero» beaucoup plue emplojé qu'il ne l'est aujourd'hui. Les anciens, qui no connaissaient pas d'autre carbonate de iKtuâe, et qui le nommaient natron ou nUrvm [nether en hébreu}, l'appliquaient à la fabricalioD du verre et des lessives ; on s'en sert encore, Â Marseille, dans celle du savon dur. En %yple on le mJle au labac en poudre, pour lui donner du monlaul, el lorsque l'art des embaumemeDlsélaitpraliqué dans ce pava, il servait à saler les cadavres, cl à aider ainsi h leur conservation, l.es Indiens du Venezuela le mâchent avec du labac pour exciter la salivation.

2* Soudes arti/icielles. — On appelle ainsi les carbonates, plus ou moins impurs, qu'on obtient dans les ateliers, au muyen d'une transrnrmalion qu'on Tait subir au sel marin.

Pendant de longues années, les soudes d'Espagne étaient importées <-n France, el subvenaient à la consommation de nos ateliers. Lorsque les guerres delà Révolution eurent interrompu le commerce entre les deux pays, la Convention nationale fit un appel aux chimistes français, pour connaître les divers moyens d'extraire ilvcc avantage la soude du ee\ marin. De lous les procédés qui Turent alors indiqués à la commis- .sion chargée d'examiner les moyens proposés, celui de Leblanc (1), élève de d'Airet père, est seul resté. Ce procédé a créé, en France, une industrie remarquable par son développement, el j affranchi nos manufaclures d'un tribut annuel de 20 millions de francs. Touteroie, si Leblanc on a élé l'inventeur, il n'a pas su l'exploiter indusiriellement, par suite de la mauvaise disposition de ses appareil», et ce n'est qu'en

(I) Nicolis Leblanc, né k Issoudun on 175-% mort en 1806, cUinirgien de la maison d'Orlé&ns avint la Révolulion, mt sitt-tout célébra pir l'iri%*entioii du jirocédé pour l'exlraction de la soude du sel marin. C'est en 1181 qu'il cuminença 'es recliercties 1 en 1790, il s'as^ociu, pour l'eipluitatian en grsnd de son procédé, le duc d'Orléans, Henri SliÉo, administrateur des déniera du prince, et Diié, préparateur de chimie au collège de France. Une urine iM crite ttla maison de Seine, près Saint-Denis ; nuis bientôt les événements de la Révolution amenËrent le séquestre des biens du duc d'Orléans, et, par suite, celui de Ik fabrique dans laquelle il était intéressé, L'-blanc s'était lasuré la pruprii'té do Min procédé par un brevet d'invention en date du ii septembre I7UI ; mais à l'appel du Comité de silut public, qui demandait le sacriflcc généreux do touteespèce de secrets pour la patrie, il autorisa la publication de son procédé, que cbîcun put alors librement mettre en pratique. Leblanc avait été ruiné ; aux prises avec la misère, Tatigué de se* longues et inutiles tentatives pour obtenir Justice, impuissant à arracher sa nombreuse famille à l« détresse, il tomba dans le désespoir el se lua I... On a voulu lui enlever le mérite de sa découverte; on a revendiqué pour DiU une part égale h l'invention; mais une enquête ouverte dans le sein da l'Académie des sciences s mis hors de doute que Leblanc est bien le seul inventeur du procédé de fabrication de U soude artificielle, et que les recherches faites par Diié en commun avec Leblanc n'eurent pour but que de mieui déterminer les proportions des matières i, employer. — On trouve dans les anciennes Annales de chimie et dans le Journal <lt phyiiqat, un certain nombre de mémoires de Leblanc.

Cir-AUDi:). — It. 10

1804, que, gràce à d'Arcet fils, la fabrication de la soude artificielle est devenue un art régulier. C'est ce chimiste qui a élevé les pi*emières fabriques de ce genre aux environs de Paris (à la Folie près Nan terre, et à Saint-Denis); dès 1805, elles fournissaient dé^k par jour jusqu'à 220C0 kilogr. de soude brute. C'est en 1806 que ce genre d'industrie fut importé à Rouen, et presque en môme temps à Marseille, où il prit surlogt un essor immense, en raison des nombreuses savonneries établies dans celte ville.

Fabrication Indnstrlelle. — Le procédé amélioré de Leblanc, qui est pratiqué dans les grandes fabriques de Marseille, de Rouen, de Dieuze, de Thann, de Chauny, de Lille, etc., consiste à transformer le sel marirt en sulfate de soude, puis à convertir ce dernier en carbonate parle moyen de la craie et du charbon (1).

La première opération est effectuée, soit dans des cylindres de fonte, soit dans des fours à réverbère, ainsi qu'il en a été question dans mu neuvième leçon.

La deuxième opération, c'est-à-dire la conversion du sulfate de soude en carbonate, consiste à calciner le premier, réduit en poudre grossière, sous des meules verticales, après l'avoir mêlé avec de la craie oi de poussier de charbon de bois ou de houille pulvérisée, dans les rapports suivants :

Sulfate de soude calciné et broyé • . 1000

Craie desséchée et broyée 1^00

Houille sèche réduite en poudre fine • 530

Ce mélange, aussi homogène que possible, est projeté dans un four h réverbère, de forme elliptique (fig. 4'27 et 428) chauffé au rouge vif.

Pendant que les matières étalées sur la sole du four sont ainsi exposées à une forte chaleur, on les soumet fréquemment à un brassage énergique avec un ràble, de manière à renouveler les surfaces et à faire participer chaque particule du mélange à la série des réactions chimiques qui prennent naissance. Peu à peu la masse s'agglutine, devient pûleuse et laisse dégager des bulles, de plus en plus multipliées, qui s'enflamment immédiatement. Lorsque ces jets de flamme cessent, que la matière est bien homogène, et partout également fluide, on larelire du four et on recharge celui-ci comme la première fois. Ce travail continue jour et nuit sans interruption, de mémo que les fours à sulfate, jusqu'à ce que des réparations indispensables forcent d'an'ôter.

On interprète de diverses manières la production du carbonate de

( I ) La quantité de sel marin employée à la fabrication de la soude, en France et en Angleterre, peut donner une idée assez exacte de l'importance relative de cette grande industrie chimique dans les deux pays. En 1867, les usines de Franco y ont appliqué 107,000 tonnes de sel marin, alors que les usinés anglaises en consommaient un peu plus do 400,000 tonnes. Le prix de revient da sel de soude produit est bien moins élevé en Angleterre qu'en France.

DES POTASSES ET DES SOUDES. 147

soude dans les condilions précédentes. Ls théorie suivanle, Tonnulée par M. Kolb, d'^Unieni, me parall la plus en humonîe avec les Tails :

OjCendrierj t,royeriC, voûte en briciaesi-éfpsclaîresirfisolceii mOinns brif[iip-; ?, mur de séparalion, dii autfl, cuire le fi.jorcl le four; f, iiorle du foyer; /., porte latérale au niveau de lik aole ; '', porte au ni6me niveau nu boul oppoié du tbjrer; J, J, naiMtnce des deun embranchements de la cbuminée, qui vont so réunir dans un seul corps k; I, rouleau mobil-i tournant sur son sxe, et qui sert ï Itcilllcr las maurenients des rlblcs et ratissolres avec lesquels on remue et retira la soudât miCodre en lAlo posé suc une plaque de Tonte, et aervant à te.ceroir la soude coulée hors du Tour; r, registre de la cheminée qui sert à la clore pendant le cbargemenl durour.sRn d'éviter qu'un Tort tirage n'entraîna en poussière va» partie du mélange.

Une partie du charbon Iransformp le sulfole de soude en suirure de sodium, en lui enlevant toul &oa ovjgËDC et en s'oiydsDl lui-même :

KaO,SO» 4- se = NaS -f ?C0» ;

(andis qu'une autre partie du charbon, en réagissant surla craie, donne lieu à de la chaux caustique et à du gaz oxyde de carbone :

CaO,CO« -f C = CaO -f 2C0.

C'est ensuite sous l'influence de Tacide carbonique provenant en faible partie de la réduction du sulfate de soude, el surtout des gaz du foyer, que le sulfure de sodium, la chaux et l'acide carbonique donnent du carbonate de soude et du sulfure de calcium :

NaS -f CaO -f C0« = NaO,CO« -f CaS.

Si les matières employées étaient pures et d.ans les justes proportions qu'indique la théorie, la soude brute retirée du four ne devrait renfermer que du carbonate de soude et du sulfure de calcium, facilement séparables par lixiviation à la température ordinaire, car ce sulfure de calcium est insoluble dans les eaux sodiques. Mais comme on emploie toujours un exci^s de charbon et de craie afin d'assurer la décomposition complète du sulfate de soude, il y aconstamnient dans cette soude brute, du carbonate de chaux, de la chaux, plus des matières étrangères apportées par les cendres de la houille, par l'argile contenue dans le sel marin et la craie, parles briques des fourneaux, les outils en fer, à savoir de la silice, de l'alumine, de l'oxyde de fer, de la magnésie, avec plus ou moins d'acide sulfurique et d'acide chlorhydrique. La silice est en combinaison avec la chaux, l'alumine, la magnésie et avec une quantité notable de soude.

Lorsqu'on opère à une température trop basse, la réduction du sulfate de soude et la décomposition de la craie se font incomplètement; il en résulte une soude friable et riche en sulfate. Si, au contraire, la température esl trop élevée ou, ce qui renent au même, si, une fois la réaction terminée, on laisse le mélange soumis à la haute températurc du four, on n'obtient que des soudes excessivement sulfurées et caustiques.

Une fois que le carbonate de soude est formé, si on le laisse en présence du charbon en excès à la température élevée du four, il se forme de la soude anhydre (il se volatilise môme du sodium) et il se dégage de l'oxyde de carbone :

NaO,CO« -f C = NaO -+- 2C0 ;

subsidiairement, cette soude caustique, se trouvant au contact du sulfure de calcium, décompose celui-ci, de sorte qu*il en résulte de la chaux caustique, du sulfurç et même du bisulfure de sodium :

NaO -f Cas =■ NaS -f CaO.

Lorsque la soude a été bien préparée, il est constant qu'au sortir des fours, il n'y a pas de soude libre, et si plus tard celle-ci s'y rencontre,

DBS POTASSES ET DES SOUDES.

cela provient de ce que pendant son e\posiIioD à l'air humide la chaux causliquG en E'hfdralant a réagi sur du carbonate de soude et a mis sa base en liberté. Il y a dct soudes comme i-ciales, re«:hei'chéei pour certains usages, qui contiennent 10 ù i5 p. tOO d'alcali libre.

Dans les fabriques modernes, on a modifié avantageusement le four à soude de manière à tirer parti de toute la clialcur développée par le combusiible. C'est ce que l'on voit très-bien dans la coupe verticale ci-desious {fig. 429],

Ce four comprend, indépendamment du foyer F, trois compnrlimenl> distincts, que parcourent successivement la flamme et les pro-

duits de la combustion avant de se rendre dans la cheminée termîna'e 0. Le mélange des trais matières premières est d'abord placé dans le compartiment B, où il se dessèche et s'éLhaulfe ; il passe ensuite dans le compartiment A, où règne la plus haute température et où la réaction chimique s'elTeclue complètement. Le comparlimenl G fait office de fourneau d'évaporalion, el il eal surmonté d'une chaudière en tôle 1). C'est dans celle-ci qu'on concenlre les eau\ provenant du lessivage de la soute brute, et, quand elles sont sunisamment évaporées, on les fuit couler dans la chaudière inférieure C où le sel est desséché et calciné.

Caractèrca da la ■enale bralv. — La soude bruie, retirée des four;, est en gros pains d'un gris bleudire, au nûlicu desquels' se Irouvcnt des ft'agoients de charbon. Elle est un peu poreuse, mais très-dure. Les morceaux se délitent facilement à l'air humide ; ils ont une saveur caustique et répandent une odeur d'œufs pourris quand on les traite par un acide, en raison du sulfure de calcium qui s'y trouve.

Cette soude, qui ne renferme moyennement que 35 à 36 p. iOO de carbonate alcalin) serait peu propre aux ditTérents usages auxquels ce carbonate est appliqué. On la raltine donc, c'est-à-dire qu'on lui enlève la majeure partie de» matières étrangères qu'elle renferme, au moyen de lessivages méthodiques opérés ù froid, el en faisant évaporer ensuite i siccité les liqueurs alcalines. Voici l'appareil, dit à double déplacement, qu'on emploie (/îj. 430).

L'appareil d'évaporalion consiste en cinq chaudières disposées en élaget et chauffées par le même foyer (G,H,I,J,K}. La première, c'est-

VINGT-DELXIÈME LEÇON.

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