liA distiltetion

La distillation sert à séparer d'un corps fixe, ou peu volatil, un corps gaz^ifiable qu'on tient à recueillir; mais, pour y parvenir, après l'avoir réduit en vapeurs, il faut le faire repasser à l'état liquide. Tout appareil distilla toire se compose de trois parties, libres ou non, savoir : i° le vase dans lequel on chauffe la liqueur à distiller pour la réduire en vapeurs; 2" un appareil destiné à refroidir les vapeurs et à les liquéfier; 3° un vase dans lequel se rassemble la liqueur condensée. Lorsqu'on opère en petit, on se sert de petites cornues et de récipients en verre ; en grand, on emploie de grosses cornues de verre ou des appareils métalliques (alambic de cuivre, avec chapiteau et serpentin en étain).

H* I«A ealcination*

La calfcination'est en quelque sorte aux solides ce qu'est Tévaporation aux liquides, car la calcination a généralement pour but de séparer un corps volatil d'avec un autre corps qui Test moins, ou qui est fixe, toutes les fbis qu'on ne cherche à obtenir que ce der-

12 ANALYSE CHIMIQUE QUALITATIVE. [§ il.

nier sans tenir compte de celui qui est volatil. La calcination diffère de révaporalion à sec en ce qu'elle exige une température beaucoup plus élevée. L^opération ne change pas de nom, quel que soit rétat qu'affecte la partie volaille du mélange qui peut conserver l'état gazeux, comme lorsqu'on chauffe du carbonate calcique, ou bien reprehdre l'état liquide, ainsi que cela se passe avec l'hydrate calcique, ou bien encore repasser àTétat solide, comme on le voit en exposant à une haute température un mélange contenant du sel ammoniac.

Quoique le but de la calcination soit en général celui que nous lui avons assigné, il arrive cependant quelquefois qu'on y soumet des corps uniquement pour en changer Tétat physique sans qu'ils perdent rien de leur poids, ainsi que cela se fait pour l'oxyde chrômique lorsqu'on veut le faire passer à sa variété insoluble, etc.

Les vases usités pour lescalcinations sont les creusets ; ceux qu'on emploie dans les recherches analytiques sont de porcelaine, de platine ou d'argent. En grand, on se sert des creusets de Hesse ou de graphite. Le chauffage se fait au charbon et en petit, sur la lampe à alcool de Berzélius.

•• liA snbliniAtioii*

Quand, par l'application de la chaleur, on transformé* un corps solide en vapeurs, el qu'on recueille celles-ci en les condensant, on opère une sublimation, et le corps qui se volatilise forme, en se condensant, un sublimé. La sublimation est donc une distillation des corps solides. Elle est surtout employée à la séparation des substances volatiles à des degrés différents. Elle est de la plus haute importance en analyse, où elle sert à indiquer la présence de plusieurs corps : de Tarsenic, par exemple. La forme des vases sublimatoires varie avec la volatilité des substances qu'on y dépose; pour les analyses, on se sert presque toujours, dans ce but, des tubes d'essais.

f •« I<a foiiioii et la désagrégaiion*

La liquéfaction des solides sous l'influence de la chaleur, est appelée fusion; on s*en sert pour opérer l'union ou la séparation de certains corps.

On appelle désagrégation Topéralion par laquelle oo parvient, en fondant avec certaines substances des corps insolubles ou peu solubies dans l'eau et les acides, à leur donner la propriété de s'y dissoudre seuls ou combinés avec le fondant. En analyse, on fond et désagrège les corps, suivant les circonstances, dans des creusets de porcelaine, de platine ou d'argent. Si la lampe de Berzélius ne produit pas une chaleur assez forte, on dépose le creuset contenant le mélange dans un creuset de Hesse plus grand qu'on place au milieu d'un feu de charbon.

Les corps dont l'analyse nécessite l'emploi de la désagrégation sont en général les sulfates des terres alcalines, ainsi que beaucoup de silicates. Les substances ordinairement usitées pour opérer la désagrégation sont les carbonates sodiqne et potassique, ou mieux un mélange de tous les deux fait dans le rapport de leur poids atomique (§ 76). On substitue quelquefois aux carbonates alcalins l'hydrate barytique (§ 77). La désagrégation par l'une ou Tautre de ces trois substances se fait dans des creusets de platine. Il y a quelques précautions à prendre pour Tusage des vases de platine, sil'on veut éviter de les gâter ; ainsi, il ne faut jamais y traiter des substances capables de dégager du chlore, ni du nitrate potassiquCy^non plus que de la potasse caustique, des métaux, du soufre et des sulfures ; il faut aussi se .garder d'y fondre des oxydes métalliques facilement réductibles, des sels métalliques à acide organique, ou des phosphates, en présence d'une substance organique; enfin, les creusets de platine se gâtent aussi lorsqu'on les expose directement à l'action d'un violent feu de charbon dont les cendres déterminent à leur surface la formation d'un siiiciure platinique qui les rend fragiles et squammeux.

il* La détonation.

Cette opération , qui est bien voisine de celle de la fusion, comprend , en général , toutes les décompositions, quelles qu'elles soient, accompagnées d'une détonation ; et en particulier, l'oxydation d'un corps à Taide de l'oxygène d'une substance mêlée avec lui, en y joignant l'idée d'une combustion brusque et violente ac^ compagnée de flammes et d'un bruit plus ou moins fort.

Elle a pour but la préparation d'un oxyde, comme lorsqu'on fait

14 ANALVSÉ CrilMlQUE QUALITATIVE. [§13*

déloner le sulfidc arsénicux avec le nilrale potassique pour avoir l'arséniale de celte base ; ou bien encore) elle sert à indiquer la présence ou l'absence d'un corps, comme lorsqu'on cherche à déceler les nitrates et chlorates^ en lés faisant fondre ayec du cyanure potassique, pour voir s'ils détonent, etc. Dans le premier cas, on projette le mélange parfaitement sec par petites portions dans un creuset chauffé au rouge ; dans le second, on n'opère jamais que sur de fort petites quantités qu'on chauffe sur une feuille de platine, ou dans une petite cuiller.

19* emploi du chalmneatt*

L'emploi du chalumeau est de la plus haute importance pour la chimie analytique. Nous traiterons d'abord des appareils usités, puis de leur emploi et du but qu'ils servent à atteindre.

Le chalumeau est un petit instrument ordinairement de laiton ; il se compose de trois parties distinctes : l°d'un tube dans lequel on fait passer un courant d'air au moyen de la bouche; 2** d'un petit réservoir dans lequel ce tube entre à frottement ; il sert à retenir l'eau que le courant d'air entraîne avec lui ; 3® d'un autre tube, plus petit, adapté de même au réservoir, de manière à faire un angle droit avec les deux autres pièces; il est percé, à son extrémité antérieure, d'une ouverture aussi petite que possible (§14, 3° ). Les trois pièces de l'instrument doivent joindre de manière à ne pas laisser passer d'air. Le chalumeau sert à faire arriver un courant d'air continu dans la flamme d'une bougie ou d'unclampe, qui, brûlant dans les circonstances ordinaires, nous offre trois divisions tranchées : la première, au centre, est de couleur foncée; la seconde, qui l'entoure, est plus brillante; et la troisième qui les enveloppe toutes deux, et ne possède qu'une faible clarté. Le noyau foncé de la flamme est formé par les différents gaz dégagés de Thuile ou de la graisse par la chaleur, et qui, faute d'oxygène, ne peuvent se consumer; la partie brillante, ou première enveloppe, se forme sur tous les points où ils se brûlent au contact de l'oxygène, qui n'est jamais en quantité sufSsante pour opérer leur combustion totale ; ce qui se brûle alors n'est presque que l'hydrogène des gaz hydrogène carbonés, dont le charbon, porté au rouge, donne à la flamme tout son éclat. L'enveloppe extérieure de la flamme prend naissance là où le contact de

l'air étant illimité, il y a combustion totale de toutes les vapeurs capables de s'oxyder. Celte partie de la flamme est la plus chaude; aussi les corps oxydables, qu'on expose à son action, s'y oxydentils avec la plus grande rapidité, parce qu'ils y trouvent une température très-élevéeunie au contact d'un excès d'oxygène» qui sont les deux causes nécessaires d*uQe prompte oxydation. Voilà pourquoi cette flamme a reçu le nom de flamme d'oxydation. Lorsqu'on échange, on place dans la partie brillante de la flamme des corps oxydés, capables, par conséquent, de lui abandonner leur oxygène, on obtient Teffet opposé ; ils se réduisent et cèdent leur oxygène, tant au carbone qu'aux hydrogènes carbonés qui se trouvent libres dans cette partie de la flamme : c'est ce qui lui a valu le nom de flamme de réduction.

En dirigeant dans une flamme un courant d'air, on y fait passer un jet d'oxygène qui détermine dans son intérieur une nouvelle combustion, dont l'eflet s'ajoute à celui de la combustion existant déjà à sa surface. Mais comme Tair arrive avec une certaine force sur la flamme, il entraine une partie des gaz qu'il y rencontre, s'unit intimement à eux, et n'opère leur combustion qu'à une certaine distance du bec du chalumeau ; ce point est facile à reconnaître à sa couleur bleuâtre. Cette partie est la plus chaude de toute la flamme, parce que c'est là que s'effectue la combinaison totale de l'oxygène de l'air avec les gaz combustibles. La partie lumineuse de la flamme se trouvant alors entourée de tous côtés de flammes très-chaudes, acquiert aussi une température excessivement élevée. La partie la plus chaude de la flamme est placée un peu en avant de son noyau intérieur. Celte flamme de réduction possède une température telle, qu'on peut y fondre une foule de corps qui résistent à un feu ordinaire. Le chalumeau élève aussi beaucoup la température de la flamme d'oxydation en concentrant ses effets sur un seul point.

Comme combustible, ou se sert d'une lampe à huile, d'une bougie de cire, ou d'une lampe alimentée avec un mélange d'essence de térébenthine et d'espril-de-vin, la lampe ordinaire à alcool ne fournissant pas une chaleur assez intense dans toutes les circonstances qui peuvent se présenter.

L'action de souffler s'exerce à l'aide des muscles des joues, et non point avec les poumons ; il sufflt de s'y être exercé pendant

iù ANALYSE CHIMIQUE QUALITATIVE. [§i4.

quelque lemps, en tenant le chalumeau entre les lèYres,pour pouvoir respirer tranquillement, tout en conservant les joues pleines d'air. Une fois arrivé là, il ne faut plus qu'un peu d'habitude pour parvenir à avoir une flamme continue et bien droite.

Les supports sur lesquels on place les corps à examiner sont du charbon de bois et du fil, ou une feuille de platine. Le charbon destiné à cet usage doit être parfaitement brûlé, sans quoi il éclate et projette au loin l'essai qu'on a placé sur lui (§ 79). On y dépose les corps à analyser dans un petit trou fait avec la pointe d'un couteau, ou d'une tarière de fer-blanc. En général, on emploie le charbon pour support toutes les fois qu'il s'agit de réduire un oxyde métallique ou de connaître la fusibilité d'un corps. Quand les métaux sont volatils à la flamme de réduction, ils disparaissent en tout ou en partie à mesure qu'ils se réduisent; mais les vapeurs métalliques qui s'en élèvent repassent dans la flamme extérieure à l'état d'oxyde qui vient se flxer sur le charbon, tout autour de l'essai, sous forme de croûte, qu'on est convenu d'appeler cndwaï. Beaucoup de ces enduits, ayant des couleurs particulières, peuvent servir à déceler les métaux dont ils proviennent. Les fils de platine seront déliés, et les feuilles minces (§ 14, 5, 6). On emploie les fils de platine pour chauflerles essais avec des fondants (§§ 82 et 83); on obtient alors des perles dont la couleur et les autres propriétés caractérisent certains corps.

Si le chalumeau est si utile pour les recherches chimiques^ c'est que les réactions qu'il détermine permettent d'arriver de suite à des conclusions portant : ou sur les propriétés générales du corps, qui peut être fixe , fusible ou volatil, et nous indiquent la classe à laquelle il faut le rapporter ; ou directement sur les caractères qui n'appartiennent qu'à lui seul, et nous permettent alors de prononcer sur son espèce. Nous reviendrons sur ces réactions-là lorsque nous parlerons de l'action des réactifs sur chacun des corps en particulier.

Des luleiislles et appareils*

Gomme beaucoup de personnes qui s'occupent pour la première fois d'analyse chimique, peuvent se trouver embarrassées dans le choix des instruments qui leur sont nécessaires, parce qu'elles ne

§ 14. ] CHAP. I. DES OPÉRATIONS. i^

peuvent dislinguer ceuidoal ellespeuveni se passer deceui qui leur sont indispensables, j'ai cru bien faire en donnant la liste da ces derniers, à laquelle j'ai joint quelques observations sur les précautions à prendre lorsqu'on achËle ou (ait Taire ces instnimenis.

1° Une lampe de Berzélim , à aicool. Sou réservoir à espi'îl-devin ne doit communiquer que par lin tube étroit avec l'anneau de la mèche , afin d'éviter les désagréables explosions qu'on obtient en allumant, lorsque la communication est directe entre eux, La .

■MPW

18 ANALYSE CHIMIQUE QUALlfATlVE. [§14.

cheminée ne doit pas êlre Irop élroile. Le couvercle fermant le réservoir à alcool ne doit pas le boucher hermétiquement. La lampe doit être portée par une forte tige métallique le long de laquelle on puisse l'élever ou rabaisser. A cette tige on adapte encore un anneau mobile servant à porter les capsules et autres ustensiles, ainsi qu'une pince mobile aussi, destinée à serrer fortement le col des ballons, afm de les fixer. Comme support , pour les creusets , on se sert d'un triangle fait avec trois forts fils de fer tordus ensemble par leurs bouts.

2<* Une lampe à alcool, en verre^ avec un porte-mèche de laiton et un couvercle de verre qui le recouvre.

3» Un chalumeau {voir § 13). Il sera de laiton, et l'extrémité par laquelle on souffle, de corne ou d'ivoire. La longueur du grand tube sera d'environ 0", 18 à 0» 19, et celle dupelil, de 0n>,05 à 0",06. Tous deux doivent êlre adaptés au réservoir, de manière à le fermer parfaitement. Quand on possède deux bouts de chalumeau, il est bon que l'ouverture de Tun soit plus petite que celle de Tautre, afin qu'on puisse, suivant les circonstances, donner un coup de feu plus ou moins fort. Leur extrémité, opposée à celle qui les fixe au réservoir, porte une petite plaque de platine percée au centre ; il vaut mieux la remplacer par un petit capuchon percé au centre et qu'on fait aisément en recourbant sur elle une feuille ide platine irès-mince. Lorsque ces bouts de platine sont bouchés, il suffit de les chauffer au jchalumeau pour les rouvrir.

4° Un creuset de platine, de la contenance de 20 à 30 grammes d'eau , portant un couvercle dont les bords rabattus entourent le creuset de tous côtés. Une doit pas êlre trop profond, relalivemenl à son diamètre. Voir a, 6, fig. 2.

5» Une feuille de platine. Elle ne doit pas être par trop mince, mais aussi polie et brillante que possible ; sa longueur sera de O-'yOS à 0'",06 ou à peu près sur O-.Oa de large. 6» Du fil de platine. On le prend de la grosseur des petites cor-

Fig. 3.

des de piano et on le coupe en morceaux de 0"',08 à O-'flO de long, qu'on recourbe à chaque bout en un petit anneau. Trois ou quatre fils arrangés de cette manière suffisent largement. On les place dans un petit vase plein d'eau qui contribue à les tenir propres, le contact' prolongé de l'eau ramollissant et détruisant les perles, même les plus dures.

7^ Un support garni de douze à vingt tubes d'essais de 0",16 à 0"',22 de long et de diamètres différents. Ils doivent être faits de verre blanc, mince, et assez bien refroidi pour ne pas sauter lorsqu'on y verse de Teau bouillante. Les bords du bout ouvert des tubes doivent être légèrement évasés et recourbés en dehors, mais sans présenter de bec, parce qu'il empêche de fermer hermétiquement les tubes, ainsi que de les secouer, sans perdre de la liqueur qui s'y trouve.

S^ Quelques vases à précipités et de petits ballons, en verre, aussi mince que possible, et bien refroidi.

9® Quelques petites capsules et creusets en porcelaine , de différentes grandeurs. Ceux de la fabrique royale de porcelaine de Berlin et de Sèvres ne laissent rien à désirer, tant sous le rapport delà durée que de la commodité.

10» Quelques entonnoirs en verre^ de diffé»

rentes grandeurs. On les place sur un porteentonnoir de bois dur disposé comme celui de la fig. 4. Leurs parois doivent être inclinées sous un angle de 60% et se terminer brusquement au tube, au lieu de se fondre insensiblement avec lui.

ll"Z7ne/îo/eàjct(§6), de la capacité de 4 à 500 grammes d'eau.

12^* Quelques tubes, et de petites baguettes de verre. Les tubes peuvent être courbés et étirés, en tous sens, sur la lampe de Berzélius.

13<» Une collection de verres de montre. ^'i- *•

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44° Un petit mortier d'agate.

i5° Quelques petites cuillers en fer, de la grosseur d'une pièce

de cinquante cenlimes. Ces cuillers, qui doivent être munies d'un manche faisant corps avec elles, se font en les découpant dans une feuille Fig. 5. %s:*^ de tôle,

lô» Une petite pince à creusets. Ses œillets doivent avoir la même forme que cenx des ciseaux ordinaires , et ses branches, qui doivent se loucher dans toute leur étendue, doivent être courbées au bout, sous un angle droit ou légèrement obtus. On fait bien de les vernir afin de les préserver de Toxydation.