PRÉPARATION DU CHLORATE DE POTASSIUM

Après avoir constaté qu'à l'aide d'une solution très étendue de sulfhydrate ou d'hydroxyde de potassium, on parvient à enlever, au chlorate de potassium, le silicium et le sodium existant dans ce sel à l'état de silicate, j'ai procédé, à deux reprises différentes, à la purification du chlorate du commerce de produits chimiques, que j'avais soumis à un essai préalable, en opérant une première fois sur trois kilogrammes et la seconde fois sur deux kilogrammes de ce sel d'origines différentes. Le chlorate à purifier contenait du fer, du manganèse, du cuivre, beaucoup de sodium, de la silice, de l'aluminium, du magnésium, du calcium, des chlorures et des sulfates, enfin des poussières organiques. J'ai opéré la purification ainsi qu'il suit :

A une quantité d'eau suffisante portée et maintenue vers 100" dans deux grandes capsules de porcelaine, on a ajouté, jusqu'à saturation, le chlorate pulvérisé, et l'on a filtré la solution pour éliminer les poussières en suspension. Le liquide filtré, porté de nouveau vers 100\ a reçu une solution étendue de sulfhydrate de potassium (^) on léger excès et a été filtrée immé-

(^) La préparation de l'hydroxyde et du sulfhydrate de potassium dissous et privé autant que possible de sodium, est une opération fort délicate. J'ai obtenu les composés employés dans mes recherches à l'aide de l'oxyde de potassium produit, par le procédé de Wohler, c'est-à dire en chauffant, dans un grand creuset de cuivre provenant de l'électrolyse du sulfate pur, un mélange de nitre et de cuivre en excès, purs et divisés. Le nitre provenait de l'azotate purifié pour les poudreries. Je l'avais fait cristalliser trois fois dans une solution au 7iooo de sulfhydrate de potassium, sept fois dans une solution au '/looo d'hydroxyde de potassium, en opérant dans l'air confiné purifié, et dans une grande cornue de platine; enfin, deux fois dans de l'eau pure. L'azotate, qui avait cristallisé trois fois dans le sulfhydrate transformé en chlorure, se volatilisait complètement; mais, introduit dans la flamme, il donnait, à l'analyse prismatique de celle-ci, la raie sodique d'une intensité relativement prononcée. 11 contenait donc encore du sodium, sans doute à l'état d'azotate. Après l'avoir fait cristalliser encore quatre fois dans l'eau rendue alcaline par l'hydroxyde de potassium, et deux fois dans l'eau pure, il colorait la flamme en bleu légèrement violacé, et fournissait jusqu'à sa volatilisation complète, qui s'effectue avec une rapidité extrême, la raie sodique très faiblement colorée en jaune. Je dois donc avouer qu'en opé-

diatement après. Par un refroidissement brusque, la solution a déposé un sel en lamelles fines, colorées en rose. Le liquide surnageant, qui était coloré, a été écarté complètement. Le sel a été introduit dans un grand entonnoir abords rodés, muni d'un tampon de toile purifiée, et couvert d'un plan de verre dépoli et douci, percé d'un trou. L'entonnoir était adapté sur un grand flacon à deux tubulures, en communication avec une trompe à eau. Après avoir essoré le sel dans de l'air purifié, on l'a arrosé d'eau glacée, contenant un millième environ de sulfhydrate de potassium, en faisant fonctionner la trompe jusqu'à la décoloration complète du chlorate. La solution de sulfhydrate a été remplacée ensuite par de l'eau glacée pure, pour enlever autant que possible l'alcali et les sels étrangers.

Les lamelles salines parfaitement incolores ont été finement pulvérisées dans un mortier de Wegwood, et la poudre a été reportée dans le grand entonnoir et lavée à nouveau à l'eau pure glacée.

Le chlorate ainsi traité avait une réaction sodique très prononcée. On en a saturé de l'eau portée à 100". La solution, n'étant pas limpide, a été filtrée, et au liquide chauffé pour redissoudre tout le chlorate cristallisé par le refroidissement, on a ajouté une solution de sulfhydrate en quantité suffisante pour lui donner une réaction alcaline. Le liquide ne s'est point troublé ni coloré, et le chlorate qu'il a déposé par le refroidissement brusque était en lamelles fines et incolores.

rant sur du nitre déjà purifié, j'ai été impuissant pour préparer, par la voie de cristallisations successives dans une eau alcaline et dans l'eau pure, un azotate de potassium privé absolument de sodium. Mais, à en juger par la faible intensité colorante de la raie sodique, la quantité de sodium retenu par le nitre ne dépasse pas celle qu'on trouve souvent dans l'air SEC, au repos depuis dix-huit heures, d'une très grande salle.

La solution d'hydroxyde de potassium provenant de la reprise par l'eau de l'oxyde potassique résultant de l'action du cuivre sur le nitre, contient toujours du cuivre. La séparation du cuivre de la solution d'hydroxyde a été opérée à l'aide de l'acide sulfhydrique employé en quantité convenable. La transformation de l'hydroxyde privé de cuivre, en sulfhydrate, la conservation de l'hydroxyde ainsi que du sulfhydrate dissous, ont eu lieu dans des vases de platine fermés, pour soustraire ces composés au contact de l'air.

Le sel a été essoré et lavé à la trompe, d'abord à l'eau glacée contenant un millième de sulfhydrale de potassium, et ensuite à l'eau pure glacée. Il a imprimé à la flamme le caractère sodique, mais d'une manière infiniment moins prononcée que le chlorate dont il est provenu.

Dissous dans l'eau, il n'a plus troublé une solution de chlorure de baryum, mais très sensiblement l'azotate d'argent.

J'ai répété dans la porcelaine, une troisième fois, le traitement que je viens de décrire, et quoique j'eusse opéré à l'air sodifère du laboratoire, le chlorate essayé a communiqué à la flamme d'un brûleur de Bunsen un caractère sodique si peu prononcé qu'il a fallu recourir à l'analyse spectrale pour y constater avec certitude la présence du sodium.

La solution du sel n'a plus troublé l'azotate d'argent, mais le chlorate décomposé par la chaleur a dégagé sensiblement du chlore, et le chlorure qui en est provenu, volatilisé par le moyen indiqué ci-dessus, a laissé un faible résidu, dans lequel j'ai constaté la présence de la silice, du potassium, du sodium, de l'aluminium et du calcium.

Ayant reconnu, ainsi que je l'ai exposé plus haut, par des expériences préliminaires, qu'en continuantletraitementdans des capsules de porcelaine et dans le verre, on introduit dans le chlorate autant de silice et de sodium que l'emploi du sulfhydrate de potassium permet d'en éliminer, j'ai continué les opérations exclusivement dans le platine et, autant que possible, dans de l'air confiné et purifié. A cet eflet, j'ai opéré la dissolution dans de l'eau portée à l'ébullilion dans la cucurbiie d'une grande cornue de platine surmontée de son chapiteau, dont te col contenait un fort tampon de coton lavé à l'alcool élliéré, séché et imbibé ensuite d'une solution de chlorate de potassium saturée.

Lorsque l'eau a été saturée, le liquide a été rendu alcalin par du sulfhydrate de potassium, et immédiatement refroidi en plongeant la cucurbite dans de l'eau froide continuellement renouvelée et remplacée à la fin par de la neige. En inclinant la cornue sur le côté, on a fait écouler l'eau mère

par l'ouverture du col du chapiteau, dont on avait retiré le tampon de coton imbibé de chlorate dissous. En pénétrant ensuite la masse saline avec un tube résistant de caoutchouc, traité successivement par une solution diluée et bouillante de potasse pure, par l'acide acétique dilué et enfin par de l'eau pure, on a éliminé par aspiration le restant de l'eau mère, qu'on a remplacée à plusieurs reprises par de petites quantités d'eau glacée, contenant de l'hydrate de potassium, et ensuite par de l'eau pure glacée, jusqu'à ce que le liquide aspiré fût tout à fait neutre au tournesol.

Après ce quatrième traitement, le sel introduit dans la flamme du brûleur de Bunsen lui a imprimé une coloration bleu pâle. Au moment de faire l'essai, l'air de la grande salle où je travaillais ne donnait aucune trace de spectre sodique; néanmoins, après l'introduction du chlorate, au bout d'une boucle en fil fin de platine récemment rougie, on a aperçu, quoique très faiblement, la raie sodique.

Quelques grammes de ce chlorate ont été transformés en chlorure par l'action de la chaleur, et celui-ci a été volatilisé par le moyen indiqué cidessus. Lorsqu'ils ont été réduits au centième environ de leur volume primitif, le résidu a commencé à former de très faibles anneaux concentriques de silicate fusible à température plus élevée. On a poussé la volatilisation jusqu'au bout, et le chlorure s'est évaporé sans déposer des points brillants, mais une série d'anneaux excessivement minces, incolores, transparents et très fusibles. Ces petits anneaux, chauffés au dard oxhydrique, lui ont communiqué une coloration violette. L'analyse prismatique de la flamme a permis de constater la présence de la raie sodique à côté du spectre du potassium, mais l'absence complète des raies caractéristiques du calcium, quoique cependant la température ait été portée assez haut pour fondre le platine dans lequel le chlorure a été volatilisé.

En présence de ce résultat, j'ai renouvelé la solution du chlorate et sa cristallisation au sein de l'eau contenant un millième d'hydroxyde de potassium provenant du nitre aussi pur que j'ai pu me le procurer. J'ai

effectué le lavage successif du sel à l'aide de celle même eau alcaline glacée, el enfin à l'eau pure glacée, en agissant, comme je l'ai exposé ci-dessus, dans une grande salle, distincte du laboratoire.

Le chlorate de ce cinquième traitement a coloré en bleu pâle et pur la flamme d'un brûleur de Bunsen, et à l'analyse prismatique de celte flamme je n'ai pas aperçu la raie sodique plus fortementque dans l'air sans chlorate.

J'ai transformé encore en chlorure une partie du sel. Sa dissociation s'est effectuée sans dégagement de chlore. Dix grammes du chlorure absolument incolore et neutre se sont volatilisés sans laisser trace de résidu visible au microscope.

Craignant néanmoins la présence de traces de poussières et d'alcali dans la même saline, j'en ai effectué la solution dans l'eau pure presque bouillante, et j'ai fait passer le liquide saturé par des petils filtres de papier purifié à l'eau acidulée par les acides fluorhydrique et chlorhydrique et l'eau pure, et contenus dans des entonnoirs de platine. Les liquides filtrés ont été reçus dans des vases de plaline, le tout étant placé sur des plans de verre doucis et couverts d'une cloche à douille, à bords rodés et doucis, et à parois mouillées, pour empêcher la chute des poussières de l'air.

Après filtration et un lavage soigné des filtres à l'eau, il m'a été impossible de constater à la surface du papier la moindre trace de poussière ou de dépôt quelconque.

La solution filtrée, qui n'était plus saturée à l'ébullition, a été réunie dans la grande cornue de platine dont le col pénétrait très avant dans un ballon, et concentrée jusqu'à pellicule, puis brusquement refroidie. L'eau mère, quoique colorant la flamme en bleu pâle et ne donnant pas la raie sodique, a été complètement écartée. Le chlorate a été séché dans la cornue de platine surmontée de son chapiteau, dont le long col pénétrait profondément dans un ballon rempli d'air purifié, en plaçant la cornue dans un bain d'air chauffé vers 100°.

Des cinq kilogrammes de sel du commerce mis en oeuvre en deux opéra-

lions, je n'ai retiré que quatre cents grammes de chlorate que j'ai pu regarde!* comme pur, soit huit pour cent seulement du poids du sel employé.

A l'aide du chlorate obtenu dans chaque opération, j'ai fait, avec tous les soins possibles, un essai pour déterminer la quantité de matière fixe que laisse à l'évaporation le chlorure qu'il fournit par sa dissociation effectuée dans un creuset de platine couvert. J'ai pris 5^'^007 de chlorure du premier chlorate et 8^490 de chlorure du second chlorate; dans l'un et l'autre essai, la matière mise en expérience s'est volatilisée sans laisser trace de résidu, je ne dis pas pondérable, mais visible au microscope.

Ces deux recherches, dont l'exécution a été aussi laborieuse que fastidieuse, me permettent de déclarer qu'en se plaçant dans des conditions convenables, il est possible, contrairement à ce que j'ai pensé autrefois, de se procurer du chlorate et, partant, du chlorure de potassium privé absolument de sodium et de matières fixes.