VD + V ,,, V(D — A

Un simple calcul permet donc de déterminer la quantité d'eau qu'il faut ajouter à un volume déterminé de liqueur concentrée, pour arriver à une densité donnée.

Reprenons maintenant l'essai au moyen du petit tube percé que l'on plonge dans des liqueurs de densité décroissantes, après l'avoir chaque fois soigneusement lavé et séché pour éviter d'altérer les densités connues de chaque échantillon ; supposons que cet essai ait montré que le minéral à isoler flotte dans la liqueur de densité a^ et tombe dans celle de densité A,; il est clair qu'en mettant la roche convenablement pulvérisée en suspension dans l'appareil rempli de liqueur A^, tous les minéraux plus lourds tomberont au fond après un repos suffisamment prolongé, et pourront être éliminés; on ajoute alors une quantité d'eau suffisante pour arriver à la densité A^, et le minéral à trier tombe seul et peut être recueilli.

A chaque addition d'eau, il convient d'opérer un brassage bien complet de la poudre et de la liqueur, en insufflant, au moyen du tube en caoutchouc, de l'air dans l'appareil. Dans ce but, on entr'ouvre le robinet supérieur, en ayant soin de commencer à souffler au préalable. Quand la poudre n'est pas trop fine, la hqueur s'éclaircit vite et l'opération prend peu de temps. On recueille les diverses poudres dans des matras en verre, on décante les liqueurs qui serviront de nouveau après filtrage et concentration, et on lave soigneusement à l'eau chaude les poudres obtenues; le lavage se fait sans aucune difficulté et débarrasse entièrement des traces d'iodure.

Emploi d'un courant d'eau.

120 MINÉRALOGIE MIGROGRAPHIQUE,

Le procédé Thoulet permet donc, en général, d'isoler rapidement une substance de densité inférieure à 2,77; or les feldspaths sont dans ce cas, et ce procédé peut en séparer le quartz ; c'est le plus précieux de ses avantages, car tous les autres moyens y avaient jusqu'à présent échoué.

On doit à M. Thoulet un autre procédé de séparation mécanique des minéraux des roches, basé sur l'entraînement variable qu'ils subissent dans un courant d'eau d'une vitesse déterminée. Cette méthode est analogue à celle que Gordier a employée, et aussi à celle qui est usitée pour l'analyse mécanique des terres arables.

L'appareil imaginé par M. Thoulet a l'avantage de s'appliquer parfaitement aux études pétrographiques. Il se compose d'un tube large , muni dans le haut d'un tube plus petit soudé latéralement, et dans le bas, d'un robinet. Le gros tube (fig. 33) contient dans son intérieur un tube de plus petit diamètre, assujetti par un bouchon en caoutchouc, qu'il traverse et au-dessus duquel il s'élève.

On peut opérer de deux façons, en injectant le courant d'eau par le tube central ou par le tube latéral. Le premier procédé convient au nettoyage de minéraux engagés dans une matière bourbeuse, et peut s'appliquer à Fextraction des minéraux des tufs.

Le second procédé permet d'étager dans le tube central des matières pierreuses de densité et de forme différentes. Ainsi le mica est entraîné très haut malgré sa forte densité. Les minéraux lourds et de forme arrondie restent en bas. On règle la vitesse du courant d'eau suivant la nature du triage que l'on ejDFectue; quand l'opération paraît terminée, on arrête doucement le courant d'eau, et l'on ouvre le robinet inférieur qui permet de recueillir successivement telle fraction que l'on veut des matières étagées dans le tube central. Analyse quantitative. L'analyse chimique quantitative est l'épreuve suprême à laquelle doit

Fig. 33.

être soumis tout minéral dont on veut reconnaître sûrement la nature. Elle est donc extrêmement importante et ne peut être remplacée par aucun essai qualitatif. Unie à l'examen optique, elle tranche toute question de spécification minérale.

La préparation des matières sur lesquelles elle doit agir est beaucoup plus difficile que l'analyse elle-même. Quand un minéral est extrait de la roche dans laquelle il était engagé, quand on a vérifié son homogénéité, il est en général aisé de déterminer sa composition élémentaire. Dans le cas de beaucoup le plus fréquent, le corps soumis à l'analyse est un silicate, formé par l'union delà silice avec un petit nombre de composés parmi lesquels figurent particulièrement l'alumine, la potasse, la soude, la chaux, la magnésie, les oxydes de fer et l'acide titanique.

Pour opérer l'analyse d'une telle matière, la méthode, jadis universellement adoptée, exigeait deux opérations : 1" une attaque au carbonate de soude; 2° une attaque à l'acide fluorhydrique. Cette seconde opération conduisait au dosage des alcalis, la première donnant seulement la proportion des autres éléments. Elle était basée par conséquent sur l'usage d'un réactif, le carbonate de soude, qu'il est difficile d'obtenir à l'état de pureté et qu'il fallait cependant employer en très grande quantité. L'attaque par ce réactif a d'ailleurs l'inconvénient de ne se faire qu'avec accompagnement de boursouflures et de projections nuisibles au succès de l'opération.

L'attaque à l'acide fluorhydrique est aussi plus difficile qu'on ne le croit généralement, car il est des minéraux qui résistent avec une énergie extraordinaire à l'action de ce réactif. Enfin le reproche le plus grave, parmi ceux que l'on peut adresser à cette méthode se fonde surtout sur la double opération et par conséquent sur le poids double de matière qu'elle exige.

Cette dernière considération doit avoir un grand poids auprès de tout minéralogiste, qui connaît la nécessité de n'expérimenter que sur des matières pures et qui sait, d'autre part, combien les triages préalables exigent de soins et de patience.

La méthode imaginée par M. H. Sainte-Claire Deville écarte toutes ces

difficultés. Elle ne nécessite qu'une seule opération et, par conséquent,

122 MINÉRALOGIE MIGROGRÂPHIQUE.

qu'une seule dose de la matière à analyser. Elle remplace le carbonate de soude par celui de chaux, composé qui s'obtient aisément à l'état de pureté, qui n'a besoin d'être employé qu'en petites proportions pour l'attaque des silicates et qui produit avec eux des composés fusibles sans boursouflement et sans projection. Si l'on fait abstraction du chlorure de platine (dont on se sert également d'ailleurs dans les deux méthodes) et du carbonate de chaux, elle ne met en usage que des réactifs volatils, qui n'introduisent par suite aucune impureté dans le cours de l'analyse.

L'eau, les acides nitrique et chlorhydrique, l'acide fluorhydrique, Tammoniaque, sont distillés et conservés ensuite dans des vases de platine. L'acide oxalique est également volatilisé et conservé ensuite dans des vases de platine. Le nitrate et l'oxalate d'ammoniaque sont fabriqués à l'aide de ces réactifs, mais peuvent être conservés sans inconvénient dans des vases de verre.

Le carbonate de chaux est obtenu en décomposant par la chaleur l'oxalate de chaux, qui provient du traitement d'un sel de chaux soluble et déjà aussi pur que possible par l'oxalate d'ammoniaque pur.

Le chlorure de platine est fabriqué à l'aide de& acides chlorhydrique et nitrique distillés et conservés comme il a été dit ci-dessus.

Si les vases de platine font défaut à l'opérateur, la marche de l'analyse n'en est pas modifiée ; le défaut de pureté absolue des réactifs lui enlève seulement une partie de sa précision.

La plupart des silicates qui entrent dans la composition des roches ne sont pas sensiblement attaqués par les acides. Pour les rendre attaquables, on les mélange avec un poids de carbonate de chaux bien desséché, au plus égal au leur. On opère sur un poids de substance qui peut varier de 1 gramme à 5 décigrammes.

Le mélange de la matière à analyser et du carbonate de chaux est effectué aussi intimement que possible dans un petit creuset de platine, au Attaque par l'acide moycu d'uuc spatulc do même métal. On chasse ensuite doucement l'acide carbonique du carbonate de chaux à la flamme d'un bec Bunsen. Quand cette opération est terminée (ce dont on s'assure par la constatation de la perte de poids qui se produit), on porte le creuset sur la flamme du chalu-

Fusion avec le carbonate de chaux

nitrique.

meau Schlœsing ou dans le fourneau Forquignon, soufflé par une trompe, et l'on effectue la fusion, qui a lieu rapidement.

Après refroidissement, la masse vitreuse, que l'on obtient, est détachée du creuset par une malaxation de celui-ci, puis concassée et pulvérisée dans un mortier d'agate recouvert d'une peau de chamois, percée d'un trou dans sa partie centrale pour le passage du pilon. La poudre résultant de cette opération est introduite dans une capsule de platine et pesée. On l'humecte de quelques gouttes d'eau et on verse dessus environ 15 grammes d'acide nitrique concentré, mais non fumant. Au bout de quelques minutes, le mélange, agité légèrement avec une spatule de platine, s'échauffe et se transforme en une gelée transparente.

Gela fait, on évapore à sec le produit de l'attaque, pour rendre la silice insoluble. On fait suivre l'évaporation d'une légère calcination sur le bec Bunsen, calcination que l'on pousse jusqu'à ce que l'on voie apparaître quelques vapeurs rutilantes. En ce moment, les nitrates de fer et d'alumine, formés lors de l'attaque par Tacide nitrique, se trouvent décomposés ainsi qu'une petite quantité de nitrate de chaux. Il s'agit de recomposer ce dernier. Pour cela, on fait bouillir la matière avec une solution de nitrate d'ammoniaque.

L'alumine et le sesquioxyde de fer sont sans action sur ce sel ; ^au contraire, la chaux le décompose ; il se fait du nitrate de chaux et de l'ammoniaque se dégage.

On décante sur un filtre. La silice, l'alumine et l'oxyde de fer restent siiice, alumine insolubles ; les nitrates alcalins et alcalino-terreux passent avec la solution.

Les éléments chimiques de la matière analysée sont donc ainsi séparés en deux parts. Considérons successivement l'une et l'autre.

Pour traiter la première part, on dépose le filtre dans la capsule, où'se trouvent ainsi réunis la silice, le fer, l'alumine, l'acide titanique, et on verse dessus une vingtaine de grammes d'acide nitrique. Le papier du filtre se dissout dans l'acide nitrique et facilite la dissolution de l'oxyde de fer.

Quand le fer et l'alumine sont entièrement dissous, on filtre de nouveau et l'on isole ainsi la silice et l'acide titanique. On les pèse ensemble.

et oxyde de fer.

m MINÉRALOGIE MICROGRAPHIQUE.

Pour séparer ensuite ces deux composés , on les arrose d'acide fluorhydrique en excès et l'on chauffe doucement. La silice s'en va à l'état de fluorure de silicium, l'acide titanique reste. On le pèse et, par différence, on a le poids de la silice.

Quant à la solution de fer et d'alumine, on l'évaporé à sec ; on calcine le résidu et on le pèse.

Pour séparer ensuite l'un de l'autre les deux oxydes en question, on les soumet dans un tube de platine à l'action de deux courants consécutifs, l'un d'hydrogène, l'autre d'acide chlorhydrique secs. Le fer est entraîné à l'état de chlorure, l'alumine reste isolée; on la pèse. On dose le sesquioxyde de fer par différence, mais on peut aussi recueillir le chlorure et doser directement le fer qu'il contient.

Nitrates alcalins La solutiou renfermant la chaux, la magnésie, la potasse et la soude,

est traitée par l'oxalate d'ammoniaque. La chaux, isolée par filtration à l'état d'oxalate, est calcinée et pesée à l'état de chaux caustique.

Le liquide filtré est évaporé. Le résidu que l'on obtient est calciné avec un excès d'acide oxalique qui transforme les nitrates en carbonates. Le carbonate de magnésie, étant sensiblement insoluble à chaud, est séparé par fdtration. La solution des carbonates alcalins est traitée par l'acide chlorhydrique.

La liqueur est évaporée ; les alcalis sont pesés ensemble à l'état de chlorures, puis redissous. Le liquide que l'on obtient est traité par quelques gouttes d'une solution de chlorure de platine, et la potasse est pesée à l'état de chloroplatinate ; la soude est dosée par différence. On peut encore doser directement la potasse par les procédés récemment inventés par M. Garnot^

1. Comptes rendus de l'Académie des sciences, 31 juillet et 7 août 1876; 25 juin et 30 juillet 1877; 18 février 1878.