EFFET

5o Chaux.

5o Silice.

CTf

Fondues en une masse blanche, demi-transparente sur ses bords , faisant feu , quoique faiblement, avec le briquet. Elle tenait , en quelque sorte , le milieu entre la porcelaine et l’émail.

80 Chaux.

20 Silice.

Une poudre blanche jaunâtre sans cohérence.

20 Chaux.

80 Silice.

Masse cassante , non fondue.

Action de la Magnésie.

A l’aide de la plus forte chaleur qu’on puisse produire, ou parvient très difficilement, suivant Lavoisier, à fondre un mélange de parties égales de magnésie et de silice. Aehard de Berlin a reconnu qu’à une tempéra-

3o Manuel

tare inferieure , et quelles que fussent les proportions de ces deux terres , ce me'lange est infusibîe. Cette propriété' de la magnésie la rend propre à être unie à la silice et à l'alumine pour la fabrication des creusets.

Action de V Alumine.

Thomson a rapporte' les expe'riences de Guyton de Morveaux, d’Achard et de Kirwan à ce sujet. Il en résulte que lorsqu’on me'lange parties e'gales d’une dissolution de potasse silicée et d’une dissolution d’alumine par la potasse , il se forme une zone brunâtre qui , par l’agitation , s’e'tend , se de'laie dans toute la liqueur, et le me'lange prend , au bout d’une heure, une consistance de gelée. Lorsqu’au contraire on re'duit ce mélange en pâte avec de l’eau, et qu’on le fait sécher, il forme un tout solide , très dur. Exposé à une chaleur de i6o° du pyromètre, la dureté seule augmente, mais sans fusion. Suivant Achard, ce mélange , en toute proportion , est infusible à une chaleur d’environ i5o° de Wedgwood* mais à une très forte chaleur, il se convertit en une espèce de verre opaque ou plutôt d’émail. Tout le monde sait que les briques, les tuiles, la poterie, la faïence, et même la porcelaine, sont principalement produites par le mélange de ces deux terres qui, dans des proportions diverses , constituent les argiles , sauf quelques substances étrangères.

Des diverses expériences d’Achard, il résulte,

i°. Qu’on obtient par la fusion d’un mélange de parties égales de chaux, de magnésie et de silice, un verre de couleur verdâtre, assez dur pour faire feu au briquet;

2°. Que le mélange de ces trois terres ne se fond point, lorsque c’est la magnésie qui y entre en plus grande proportion ;

3°. Que ce mélange fond rarement, si c’est la silice qui prédomine: la fusion n’a lieu en effet que dans les proportions de trois parties de silice, deux de chaux et une de magnésie, qui forment une porcelaine;

4°. Enfin, que le mélange est généralement fusible,

DU FABRICANT DE VERRE. 3 f

lorsque c’est la chaux qui y entre en plus grande quantité.

Rirwan assure aussi que l’on peut fondre aisément un mélange de silice et d’alumine avec la barite ou la strontiane et en former une porcelaine verdâtre.

Ce dernier chimiste et Achard s& sont convaincus que dans les mélanges de chaux , de silice et d’alumine, il y a généralement fusion en verre ou en porcelaine, suivant les proportions; lorsque c’est la chaux qui prédomine, les seules proportions infusibles sont :

2 3 ! chaux.

1 i I silice.

2 2 | alumine.

Lorsque la silice se trouve dans les mélanges dans des proportions plus fortes, ils sont souvent fusibles en émail ou en porcelaine , et peut-être même en verre; si c’est l’alumine qui prédomine, on peut obtenir souvent une porcelaine, mais il n’y a jamais production de verre.

Si dans ce mélange il y a excès de magnésie , il n’y a point de fusion à i5o° de Wedgwood.

Un mélange de parties égales de silice , d’alumine , de chaux et de magnésie , d’après Achard, donnent un verre par la fusion. Mélangées dans diverses autres proportions , et surtout si la silice prédomine , il y a également fusion.

Nous ne pousserons pas plus loin ces aperçus , qu’on ne trouve encore consignés dans aucun ouvrage sur la verrerie. Nous allons jeter un coup d’œil sur la nature de la silice.

Décomposition de la Silice , ou Oxide de Silicium.

MM. Berzélius et Stromeyer, d’après les idées et les travaux de quelques autres chimistes , et surtout de H. Davy, que la silice, comme les autres terres, était un oxide métallique, essayèrent de former un alliage de silicium avec le fer. A cet effet, ils firent un mélange de trois parties de limaille de fer, une partie et demie de silice et o,66 parties de charbon;

MANUEL

ils l’exposèrent à la pins forte chaleur d’un fourneau à vent. Ce mélange fut converti en globules fondus, blancs, ductiles, d’un poids spécifique de 6,7 à 7,3, tandis que celui du fer employé était de 7,8285. Cette expérience n’était pas concluante, puisque le carbone peut s’unir au fer, lui donner une couleur blanche et une densité moindre. Sir Davy fut plus exact; il fit passer de la vapeur de potassium dans un tube contenant de la silice et chauffé au rouge: il obtint pour produit une poudre de couleur foncée , qui lui parut contenir le silicium; bientôt après, il se convainquit qu’il fallait au delà de trois parties de potassium pour décomposer une partie de silice. Parmi quelques procédés qui ont été proposés depuis , nous rapporterons, comme le meilleur, celui que M. Thénard a publié. (1) On prend du fluate double de silice et de potasse ou de soude, que l’on porte à une chaleur voisine du rouge, pour chauffer l’eau hygrométrique; on l’introduit ensuite dans un tube de verre, fermé à l’une de ses extrémités avec des morceaux de potassium qu’on prend soin de mêler avec la poudre , en les chauffant jusqu’à fondre le métal et en frappant légèrement le tube; on chauffe avec la lampe, et, avant la chaleur rouge, il y a une faible détonation, et le silicium est réduit. On laisse refroidir la masse et on la traite ensuite par l’eau , tant que ce liquide se charp de quelque chose. Il se fait d’abord, dit M. Thénard, un dégagement de gaz hydrogène, parce qu’on obtient du siliciure de potassium qui ne peut exister dans l’eau (2). Lorsque cette substance a été bien lavée, elle se trouve convertie en hydrure de silicium , qui, à une chaleur rouge, brûle avec vivacité : cette combustion est due à l’hydrogène , et non au sdicium , qui ne brûle point. On chauffe l’hydrure de silicium dans un creuset de platine couvert, en

(1) Ann. de Chimie et de Physique , tome xxvi.

(2) Le siliciure de potassium , chauffé avec du soufre , brûle vivement , et laisse , lorsqu’on le dissout , le silicium pur.

augmentant graduellement le feu jusqu a la chaleur rouge: dès-lors , le silicium est pur et ne brûle point, meme dans le gaz oxigène; il est indissoluble dans l’eau, la potasse caustique, l’acide nitrique (eauforte), et l’acide hydrochloronitrique ( eau régale) ; le chlore l’attaque ; il en est de même de l’acide fluorique , surtout par l’addition de l’acide nitrique. Mêle' avec le carbonate de potasse, il détonne à la chaleur rouge naissant; il y a production de charbon et de gaz oxide de carbone. Un fait digne de remarque, c’est que si l’on fait passer de la vapeur de soufre sur le silicium chauffé au rouge, ce métal devient incandescent. Nous ne pousserons pas plus loin l’examen des propriétés chimiques du silicium , nous renvoyons au mémoire précité de M. Thénard. Quant aux quantités d’oxigène , elles n’ont point été encore rigoureusement déterminées ; elles seraient ,

D’après Davy, de D’après Thénard , de

Silice... 4° Silice... 48

Oxigène. 60 Oxigéne . 52

Des Sables siliceux.

Après avoir parlé de la silice et du silicium , de leurs propriétés physiques et chimiques, ainsi que de la manière de les extraire, il nous paraît indispensable de revenir sur le quartz terreux connu sous le nom de sable, parce qu’il est plus facile et moins coûteux de l’employer dans la verrerie. Nous dirons d’abord que le sable le plus pur est celui qui est le plus blanc. Mais tous les sables n’existent pas dans la nature dans cet état de pureté, puisqu’ils se trouvent unis à des oxides métalliques auxquels ils doivent des nuances de couleur, dont les principales sont le jaune, le rougeâtre, le gris, le noir, etc. Ces divers sables ne sauraient être employés que pour les verres communs, à moins que leur coloration ne soit due à des substances végétales : il suffit alors de les laver à grande eau pour la leur enlever.

M. Bastenaire-Daudenart , qui a publié un assez bon ouvrage sur l’art de la vitrification, pense que

MANUEL

les sables colores par des oxides métalliques , ne le sont qu’à la surface , et que les oxides ne pénètrent

Eoint dans l’intérieur. Ce qui le porte à adopter cette y po thèse , c’est qu’en ayant divisé quelques grains assez gros , colorés en jaune par l’oxide de fer, et les ayant regardés à la loupe , ils étaient blancs intérieurement. Nous ne partageons point cette opinion : la coloration des pierres précieuses, et de presque tous les silicates alumineux et non alumineux , est une preuve du contraire. Dans les sables colorés, les oxides n’y sont point interposés; ils y sont combinés avec la silice dans un état salin, et il peut bien se faire , si M. Bastenaire ne s’est pas trompé , que la couche extérieure, se trouvant avoir le contact de l’air, ait acquis plus de couleur. Tous ceux qui s’occupent de chimie savent qu’il est des substances salines qui, exposées au contact de l’air , en éprouvent diverses altérations, tandis que l’intérieur n’en éprouve pas encore. D’ailleurs il est un fait constant , c’est que l’intensité des couleurs des corps transparens est en raison directe de leur épaisseur.

Il est un fait bien reconnu des verriers , c’est que les sables colorés sont bien plus fusibles que les sables blancs : aussi ne manque-t-on point de leur donner la préférence pour la fabrication des verres communs. Ces sables , étant plus fusibles, n’ont pas besoin d’une aussi grande quantité d’alcali que les blancs pour se vitrifier , ce qui est une grande économie pour les fabricans.

Quant aux sables qu’on trouve dans les carrières ou sous les rochers, comme ils sont mêlés avec de l’argile et de la terre végétale , il est besoin de les purifier par le lavage. Pour cela on a de grands baquets , qui ont , un peu au-dessous de leur profondeur, une ouverture fermée par un bouchon de liège. On met ces sables dans ces baquets jusqu’au tiers; on y ajoute ensuite deux tiers d’eau , et on les remue quelque temps avec un gros bâton; on tire ensuite le bouchon pour faire écouler l’eau chargée des impuretés. L’on continue cette opération jusqu’à ce que l’eau sorte claire. Ce sable, ainsi préparé, peut servir à faire les

«rres blancs et les cristaux : une vérité importante, t que nous ne saurions passer sous silence, c’est que dus le sable est fin , plus il se combine aisément avec j-es alcalis (i). Ceci rentre dans cette loi chimique si )ien constatée , que la force d’attraction ou la cohéion oppose une résistance à l’action chimique des orps en raison directe de leur masse : sur ce point, a pratique est d’accord avec la théorie. Ecoutons à j e sujet M. Bastenaire : « Tel sable , dit il , peut passer i lans l’esprit d’un verrier pour être fusible ou réfracjaire, qui souvent ne doit ces qualités opposées qu’à a finesse ou à la grosseur dont il est. En effet , j’ai jegardé long-temps les sables de Longjumeau , près de >aris, pour être plus difficiles à fondre avec l’alcali Lue ceux de Creil ou de Fontainebleau, et j’ai reonnu , par des expériences réitérées , que cette difféence n’existait que dans la ténuité des sables qui se rouvaient être un peu plus fins dans les derniers deux. » Pour bien se convaincre de l’économie de /alcali, ajoute ce manufacturier, que l’on prenne me composition dans laquelle on aura mis quatre oarties de sable de Fontainebleau et deux parties de <ous-carbonate de sonde effleuri à l’air, et qu’on l 'expose à un feu ordinaire de verrerie, que l’on évalue . 8,000 degrés , le verre que l'on obtiendra sera très )eau et très solide : il contiendra quatre parties de ilice sur une d’alcali. D’autre part, si l’on prend ‘gaiement quatre parties du même sable porpbyrisé, 't qu’on le mêle avec une partie et demie du même ’ondant, l’on obtiendra des résultats semblables. On voit que le surplus d’alcali de la première opération éest dissipé pendant la fonte , tandis que , dans la seconde, la silice, étant dans un grand état de division, éest emparée totalement de l’alcali , et a fourni avec

(i) D’après ce principe , MM. les verriers doivent rechercher les sables les plus fins ; et lorsqu’ils n’en trouvent point qui remplissent complètement ce but, nous conseillons de les passer à des cribles fins. L’économie de l’alcali compensera bien ces frais.

MANUEL

lui un verre homogène , composé de même de quatre parties de silice et d’une d’alcali , quoique celui-ci ait été introduit dans le dernier mélange , dans une proportion d’une demi-partie en moins que dans le premier (i).

]>{ous ne croyons point que, dans aucune de ces expériences, il y ait eu volatilisation de l’excès de potasse , parce qu’il n’est rien moins démontré que cet oxide alcalin soit volatil. En examinant l’action du calorique sur le sous-carbonate de potasse, on parvient à expliquer chimiquement cette volatilisation. A la chaleur rouge-blanc , l’hydrate de potasse s’unit à la silice, l’eau de l’hydrate est décomposée, ainsi qu’une partie de l’acide carbonique et de la potasse, et il en résulte du gaz hydrogène carburé, du gaz oxide de carbone, du gaz acide carbonique et du potassium qui se volatilise, s’enflamme et se convertit de nouveau en protoxide de potasse qui, dans ce cas, se trouve volatilisé : de sorte que, d’après cela, ce ne serait point la potasse qui se volatiliserait, mais bien le potassium qui, étant très volatil et très inflammable, s’en dégage, et se convertit, en brûlant, en protoxide. L’on sait d’ailleurs que l’hydrate de potasse à une température rouge , laisse dégager une partie de l’eau qu’il contient, absorbe de l’oxigène, prend une couleur jaune verdâtre, et se convertit en peroxide.

Quoi qu’il en soit du point théorique, il n’en est pas moins démontré que l’expérience a évidemment constaté qu’il y a un grand avantage à employer des sables très fins. Aussi plusieurs verriers sont-ils dans l’usage de placer leurs sables dans des fours particuliers, et de les chauffer au rouge; en cet état, ils les jettent dans de l’eau très froide pour en rompre la

(i) Dans l’un et dans l’autre cas, nous voyons qu’il ne se combine qu’un cinquième d’alcali. Il en résulte donc que , dans les deux mélanges , il y a une surabondance alcaline relative à la force de cohésion , qui est d’autant plus forte que les grains de sable sont plus gros.

DU FABRICANT de verre. 3^

la force de cohésion, et les réduire en plus petits grains : [[ces sables sont alors bien plus fusibles.