CHAPITRE XIII

l'aLCAUUÉTRIE. — PRINCIPES ET PROCÉDÉ PRATIQUE DE CETTE MÉTHODE d' ANALYSE RAPIDE.

« Autrefois et cela ne date pas d'assez loin pour qu'on l'ait oublié, on voyait souvent acheter à un plus haut prix des soudes et des potasses d'une richesse alcaline moindre que celles qu'on refusait à un prix inférieur. Ce n'est que depuis les recherches de Vauquelin, de Descroizilles et de Gay-Lussac, que le fabricant marche â coup sûr, et ne paye que la quantité réelle d'alcali qu'on lui livre. »

Ainsi s'exprime Gabriel Decroos, dans son Traité des 5auo?«s publié en 1829, el il serait difficile de donner en moins de mots une définition plus exacte de Valcalimé-

LES SOUDES ET

LES POTASSES.

/ne, de mieux faire comprendre les services que cette opération rend à l'industrie. En effet, l'un des plus grands services que la science ait rendus aux fabricants de produits chimiques, c'est de leur avoir donné le moyen d'apprécier avec rigueur la force réelle des alcalis qu'ils emploient dans leurs diverses opérations. L'alcalimétrie ne se borne pas, d'ailleurs, à l'appréciation exacte des potasses et des soudes, on applique le même principe au dosage des acides minéraux employés dans les arts.

L'alcalimétrie n'est pas arrivée tout d'un coup au point de perfectionnement qui en rend aujourd'hui l'usage si facile, même aux personnes peu familiarisées avec les manipulations chimiques. Sans parler des travaux de Richter, de Walter, de Vauquelin, de Berthollet, c'est grâce aux essais répétés de Dcscroizilles et de Gay-Lussac que l'on est arrivé au système qui est aujourd'hui en usage.

Richter déterminait au moyen d'une balance la quantité d'acide sulfurique qu'il fallait employer pour opérer la saturation d'un alcali commercial ; mais l'opération était longue et présentait toutes les difficultés d'une analyse chimique ordinaire.

Vauquelin appréciait la richesse d'une potasse, en la neutralisant par de l'acide azotique d'une densité connue. Une expérience préalable avait lieu pour déterminer la quantité nécessaire pour saturer un certain poids de potasse pure.

Descroizilles est le véritable créateur de l'alcalimétrie. En 1806, il publia sa première description d'un alcalimètre dans les Annales de chimie. Plus tard, il fit breveter cet appareil.

Descroizilles substitua les mesures aux pesées. 11 proposa le premier de déterminer la proportion d'acide sulfurique, en Mesurant le volume de l'acide qu'il fallait employer pour opérer la saturation, au lieu de le peser comme on l'avait fait avant lui.

Après lui, Gay-Lussac a perfectionné et

rendu plus pratique ce précieux moyen d'analyse rapide. La méthode de Descroizilles donnait simplement les degrés alcalimétriques. Cette môme méthode, perfectionnée par Gay-Lussac, fit connaître d'une manière certaine, le titre des soudes ou des potasses essayées.

Nous expliquerons tout à l'heure comment on procède lorsqu'on veut faire l'essai d'une soude ou d'une potasse. Commençons par indiquer le principe sur lequel repose l'alcalimétrie.

L'alcalimétrie est fondée sur le principe de la saturation des acides par des quantités invariables d'alcali. On a constaté par l'expérience que, pour saturer exactement 5 grammes d'acide sulfurique à 66" de l'aréomètre de Beaumé, il faut employer 4^%807 de carbonate de potasse pur. Si donc on dissolvait dans l'eau 5 grammes d'acide sulfurique à 66°, qvi'on étendît le liquide avec de l'eau distillée, de manière à obtenir un certain volume de liquide que l'on placerait dans un tube de verre divisé en cent parties égales ; si ensuite on dissolvait dans l'eau 4^'', 807 de carbonate de potasse à essayer, il est clair que si ce carbonate de potasse que l'on essaye est rigoureusement pur, il absorbera, pour être neutralisé, toute la liqueur acide, ou liqueur alcalhnétriqi\e. Si cette potasse renferme 20 p. 100 de matières étrangères, elle n'exigera, pour sa saturation, que 80 parties de la liqueur acide.

On reconnaît le moment de la saturation de l'alcali par l'acide sulfurique, à ce que la teinture de tournesol que l'on ajoute n'est pas ramenée par l'acide libre à la teinte rouge pâle, ou teinte pelure d'oignon, comme on l'appelle dans les laboratoires.

Ainsi, une potasse renfermera autant de kilogrammes d'alcali carbonaté pur qu'elle saturera de centièmes d'acide, quand on prendra pour ress.ai 4^',807 du produit à essayer.

Ce nombre de centièmes de la liqueur alcalimétrique, ou la quantité réelle de potasse qu'elle contient sur 100 parties, porte le nom de titre alcalimétrique.

Les meilleures potasses du commerce ne marquent que 60° à l'alcalimètre, c'està-dire qu'elles ne contiennent que 60 p. 100 de carbonate de potasse réel. Les potasses inférieures,, comme les cendres gravelées, la potasse de Riga, ne marquent que 30°.

Voici comment on met en pratique la méthode de Gay-Lussac.

On commence par préparer une liqueur acide, dite liqueur dépreuve et qui se compose de 100 grammes d'acide sulfurique monohydraté obtenu par distillation de l'acide marquant 66° à l'aréomètre de Baumé. On dissout cet acide dans une quantité d'eau telle que le mélange occupe exactement ! un litre. Pour cela, on le verse dans un flacon (fig. 344, n° 1) qui renferme un litre quand on le remplit jusqu'au trait ab. On achève de remplir le vase avec de l'eau distillée, de manière à obtenir exactement un litre. 11 est évident que 50 centimètres cubes de cette liqueur contiennent S grammes d'acide sulfurique monohydraté.

Pour avoir exactement ces 50 centimètres cubes, on prend une burette (fig. 344, n°2), divisée en demi-centimètres cubes, et on remplit avec la liqueur acide du vase A 1 es 1 00 divisions que porte cette burette B. On appelle ce dernier instrument burette alcalimétrique.

Les 100 divisions de cette burette (fig. 34i, n° 2), contiennent donc 5 grammes d'acide sulfurique monohydraté,

11 est évident qu'une potasse essayée sous le poids de 4°%807, qui nécessiterait pour sa neutralisation les 100 divisions d'acide sulfurique normal contenues dans la burette , B , serait de la potasse absolument pure, et qu'une autre potasse qui n'exigerait que 60 divisions d'acide normal contiendrait seulement CO p. 100 de son poids de

potasse réelle. Le nombre des divisions ou degrés de la burette alcalimétrique, exprime donc le titre pondéral de l'alcali soumis à l'expérience ; 55 ou 60 divisions de la burette indiquant que la potasse essayée contient par quintal métrique, 55 ou 60 kilogrammes de potasse pure.

Quand on veut déterminer le titre pondéral d'une potasse ou d'une soude, on prélève plusieurs échantillons de l'alcali à analyser. Ces échantillons sont mêlés ensemble, réduits en poudre, et l'on en pèse 48^', 07, s'il s'agit de potasse, et seulement 31«%85, s'il s'agit de soude, parce que l'équivalent de cette dernière est plus léger que celui de la potasse, et qu'il faut dès lors moins de soude pour saturer la même quantité d'acide.

On introduit la quantité prélevée dans l'éprouvette à pied (fig. 344, n" 4), qui contient un demi-litre (600 centimètres cubes) de liquide quand on la remplit jusqu'à un trait préalablement marqué, ab. On y verse 3 ou 4 décilitres d'eau et l'on facilite la dissolution du sel en l'écrasant avec une baguette de verre. Lorsque la dissolution est faite, on complète le demi-litre en ajoutant de l'eau jusqu'à ce que la surface du liquide affleure le trait marqué ab.

La dixième partie de cette dissolution est versée dans un vase (fig. 344, n" 5), dans lequel va s'opérer la saturation.

Rien de plus aisé que de prendre exactement la dixième partie de la dissolution contenue dans le vase C. 11 suffit d'aspirer le liquide avec la pipette (fig. 344, n° 3), qui renferme exactement 50 centimètres cubes. Cette quantité de liquide contient donc le dixième de la matière pesée, c'est-à-dire 4^', 807 de potasse, s'il s'agit de potasse. On colore cette liqueur avec une petite quantité de teinture de tournesol, et on a soin de placer le vase sur un papier blanc, afin de pouvoir apprécier facilement les changements de couleur qui vont se produire.

LES SOUDES ET LES POTASSES.

On prend alors la burette alcalimétrique [fig. 343, n''2) pleine d'acide sulfurique normal et on Yerse lentement le liquide acide dans le vase [fig. 343, n° 5), qui contient la solution alcaline, en ayantl e soin d'agiter continuellement, afin de combiner plus intimement les liqueurs.

Aucun cbangement sensible ne se produit d'abord dans la liqueur, mais lorsqu'on a ajouté un peu plus de la moitié de l'acide, le gaz acide carbonique commence à se dégager, et la liqueur alcaline prend une teinte d'un rouge vineux. A partir de ce moment l'opération doit être conduite avec beaucoup d'at'.ention, et l'on a soin d'essayer de temps en temps la réaction qui se produit en plongeant dans le vase une baguette de verre avec laquelle on fait un trait sur un papier bleu de tournesol. Lorsqu'au contact de la liqueur, le papier de tournesol prend une

couleur rouge-vif persistante, la saturation est complète, et on lit sur la burette le nombre de divisions employées pour l'obtenir, c'est-à-dire le nombre de degrés de la liqueur alcalimétrique qu'il a fallu employer pour arriver à cette saturation. Ainsi, si pour la potasse essayée, il a fallu So divisions de la burette alcalimétrique, cette potasse contient les SS centièmes de l'alcali réel de son poids total, ou 53 pour 100 de son poids; si la soude analysée a exigé pour sa neutralisation 40 divisions de la burette, elle contient 40 pour 100 de soude pure.