CHAPITRE III

JMPOUTANCE DE l'iNDUSTRIE DE LA SOUDE FACTICE. — DESCRIPTION DU PROCÉDÉ LEBLANC POUR LA FABRICATION DELA SOUDE. — FABRICATION DU SULFATE DE SOUDE, — THÉORIE DE LA RÉACTION. — TRANSFORMATION DU SUL-

FATE DE SOUDE EN CARBONATE DE SOUDE. — THÉORIE DE LA RÉACTION. — APPAREILS ET PROCÉDÉS EN USAGE POUR LA TRANSFORMATION DU SULFATE DE SOUDE EN CARBONATE.

Dès l'année 1810, comme la fabrication de la soude artificielle suffisait à tous les besoins de l'industrie française, un décret en date du 1 1 juillet prohiba l'entrée des soudes étrangères en France.

En Angleterre, cette industrie fut longtemps entravée par l'impôt qui pesait sur le sel marin, impôt qui représentait 30 fois la valeur du sel extrait de la mer ; mais lorsque cette taxe fut supprimée en 1823, James Muspratt fonda à Liverpool une grande fabrique de soude artificielle. Son exemple fut suivi par un grand nombre d'industriels de l'Angleterre. Aujourd'hui la production de la soude en Angleterre est presque le double de celle de la France.

Bàns les rapports du jury international de l'exposition universelle de 1867, M. Balard fait remarquer qu'on voit la quantité de sel marin employé à la fabrication de la soude s'accroître avec l'aisance publique, dont elle est un des indices les plus assurés. Tandis qu'en France, au moment de la conclusion du traité de commerce avec l'Angleterre, en 1860, la production du sel marin n'était que de 59,000 tonnes, elle s'éleva en 1865, à 89,000, à 97,000 en 1866, et en 1867 elle dépassait 807,000 tonnes. Les données nous manquent pour les années suivantes, mais jusqu'à 1871 au moins, la progression a dû être croissante.

D'après M. Balard, la consommation du sel marin appliqué, dans les usines, à la fabrication de la soude, n'était en 1866 que de 371,900 tonnes, et elle avait dépassé 400,000 tonnes en 1867. La liberté complète de la production et du commerce du sel dont jouit la France, disait l'honorable rapporteur, contribue au développement de ses fabriques de soude.

Nous avons dit que le procédé de Nicolas

LES SOUDES ET LES POTASSES.

Fig. 330. — Préparation du sulfate de soude et de l'acide clilorliydrique par la méthode des cylindres.

Leblanc, pour la fabrication de la soude, est toujours en usage, et qu'il n'a subi que des perfectionnements de détail. Comme on l'a vu , le sel marin , qu'on peut extraire de l'eau de la mer si facilement et à si bas prix, est le produit naturel qui sert de base à la fabidcation de la soude factice, et c'est de la méthode de Leblanc que procèdent toutes les industries soudières qui livrent annuellement, en France, au commerce et à l'industrie, plus de 90 millions de kilogrammes de soude brute.

- Nous avons maintenant décrire ce procédé de fabrication.

Le procédé Leblanc, pour la fabrication du carbonate de soude, consiste essentiellement à transformer par l'acide sulfuri-

que, le chlorure de sodium en sulfate de soude, et à changer ce sulfate de soude ea carbonate de soude, par l'action simultanée de la chaleur, du charbon et de la craie.

Il y a donc là deux opérations distinctes t nous allons les parcourir successivement

Fabrication du sulfate de sonde. — Pour obtenir le sulfate de soude, il faut décomposer le sel marin par l'acide sulfuriquc étendu d'eau. Sous l'influence de l'acide sulfurique, l'eau du mélange se trouve décomposée, et ses deux principes, l'hydrogène et l oxygène, en se combinant à ceux du sel marin, c'est-à-dire au chlore et au sodium, donnent naissance à du gaz acide chlorhydrique et à de l'oxyde de sodium (soude), qui s'unit ensuite à l'acide sulfurique, pour former du sulfate de soude.

Si l'on YGut représenter cette réaction par les formules chimiques, on dira :

ClNa 4- S03,H0 = SOSNaO + ClU

Sel Acide sulfurique Sulfate Acide

marin. hydraté. de soude. chlorhydrique.

Les appareils et le procédé pratique varient selon que l'on veut recueillir l'acide chlorhydrique qui provient de la réaction, ou laisser perdi'e ce produit, considéré comme sans valeur. Occupons-nous de la première de ces méthodes.

. Pour décomposer le sel marin par l'acide sulfurique en recueillant l'acide chlorhydrique dans l'eau, on emploie l'appareil que représente la figure 331. On place le sel marin, R, préalablement réduit en poudre, dans un cylindre en fonte, C. Ce cylindre est placé sur un fourneau chauffé par un foyer, S, et le gaz chlorhydrique qui se dégage par l'action de l'acide sulfurique, se rend, au moyen d'un large tube ou manchon de verre, J, terminé par un tube de verre, K, dans des bonbonnes, E, E', E", E'", qui contiennent de l'eau destinée à dissoudre le gaz chlorhydrique. Le cylindre, C, est fermé à son extrémité par un obturateur en fonte, N, qu'on lu te avec de l'argile. Cet obturateur est traversé, à sa partie supérieure, par un tube muni d'un entonnoir, I, par lequel on laisse couler l'acide sulfurique qui doit réagir sur le sol marin.

Il se dégage aussitôt des torrents de gaz acide chlorhydrique, qui se rendent dans les bonbonnes remplies d'eau, et qui sont reliées entre elles par des tubes en grès T,T', T", T'". Le gaz qui ne s'est pas condensé dans l'eau des bonbonnes se perd dans une cheminée au tirage énergique. A cet effet, la dernière bonbonne est munie d'un tube qui débouche dans la cheminée.

Le fourneau est muni de carneaux F, F', qui servent à modérer ou à activer la chaleur. Au-dessus de la chavidière est un espace vide, D, qui sert à dessécher les pro-

duits chimiques quand cela est nécessaire.

C'est ainsi que l'on opère pour prép-cir-er le sulfate de soude, à Rouen, à Lille, à Paris, partout enfin où l'on peut vendre avec profit l'acide chlorhydrique.

Mais hâtons-nous d'ajouter que ce cas est peu fréquent. Ce n'est que dans le nord de la France que l'on s'inquiète de recueillir le gaz chlorhydrique. Ce produit est, en général, sans valeur, et, du moins dans le midi de la France, plutôt un objet d'embarras et d'ennuis qu'une cause de bénéfice industriel.

A Marseille et sur les côtes de la Méditerranée, où se trouve la grande fabrication du sulfate de soude destiné à être transformé en soude factice, loin de songera recueillir le gaz acide chlorhydrique, on ne s'inquiète que des moyens de s'en débarrasser. Nous allons voir comment on y parvient.

Nous représentons ici (fig. 331) le four à sulfate de soude des fabricants marseillais, c'est-à-dire l'appareil qui sert à transformer le chlorure de sodium en sulfate de soude au moyen de l'acide sulfurique.

On voit que la décomposition se fait dans un véritable four, et que le gaz chlorhydrique n'est point recueilli, mais évacué au dehors par un conduit de fonte. Voici le rôle des différentes parties de ce four.

A, est le foyer chargé de combustible ; D, le cendrier; B, une capacité nommée réverbère ; C, une seconde capacité , nommée moufle. L'une et l'autre de ces capacités communiquent entre elles au moyen d'un canal, I. La flamme du foyer commence par chauffer très-fortement le réverbère B, et passe ensuite dans la moufle, C, qui est moins chauffée que la première capacité.

C'est dans cette moufle, C, que l'on introduit le sel marin, sur lequel, au moyen d'un entonnoir et d'un tube, I, R, on verse l'acide sulfurique un peu étendu d'eau. Par le contact de l'acide sulfurique hydraté ei du chlorure de sodium, il se dégage des torrents de

LES SOUDES ET LES POTASSES.

gaz acide chlorhydrique, qui s'échappent par le tube de fonte T.

Le gaz chlorhydrique est amené, par la série des tubes de fonte qui font suite au tube T, dans des conduits calcaires, où il rencontre une colonne d'eau venant en sens inverse, et il se dissout dans cette eau. Cette liqueur acide est ensuite jetée à la mer.

Le produit résultant de la décomposition du chlorure de sodium par l'acide snlfurique, qui est resté dans la moufle C, est un mélange de sel marin et de bisulfate de soude. La formule chimique suivante explique sa formation :

2ClNa+2S03 + HO=2SO'-fNaO + CIH + ClNa

Chlorure Acide sulfuriqup Bisulfate Acide chlor- Chlorure de sodium. hydraté. de soude. hjdrique. de sodium.

Ce mélange de bisulfate de soude et de sel marin non décomposé, est poussé par un ouvrier, au moyen d'une tige de fer, ou redable, et rejeté de la moufle, C, dans le réverbère, B, tandis même que la moufle C reçoit un nouveau chargement de sel marin et d'acide sulfurique.

• Dans le réverbère^ B, dont la température

est plus élevée que celle de la moufle, le bisulfate de soude et le sel marin réagissent l'un sur l'autre ; l'acide sulfurique en excès dans le bisulfate, décompose le chlorure de sodium, en vertu de la réaction inscrite plus haut (page 490) :

ClNa + SO^lIO = SÛ'jNaO -j- CIH

Chlorure Acide fulfate Acide

de sodium, sulfurique hydraté, de soude. chlorhydrique.

Le gaz acide chlorhydrique provenant de cette seconde décomposition, passe dans la moufle C, et se dégage par le tube de fonte T, comme celui qui provenait de la première opération.

La décomposition du sel marin est donc constante, et il se dégage, sans aucune interruption, du gaz acide chlorhydrique, qui provient tout à la fois du réverbère et de la moufle.

Quand la décomposition du bisulfate de soude dans le réverbère est complète, on retire le sulfate de soude du four par une porte qui le fait tomber dans la capacité E, et on le remplace, ainsi que nous l'avons

dit, par le produit retiré de la moufle.

Le sulfate de soude obtenu dans cette opé- Fation est propre à servir à la fabrication du sarbonate de soude.