lATage des précipités. — Dès que tout le précipité

1i2 INSTRUMENTS, APPAREILS ET OPÉRATIONS.

se trouve sur le filtre et qu'il s'est bien égoutté, on doit procéder au lavage destiné aie débarrasser du reste de la solution dont il est imprégné, ainsi que des matières solublés qu'il a pu entraîner. En général, on lave avec de l'eau chaude, parce qu'ayant un pouvoir dissolvant plus considérable et traversant plus facilement le filtre que l'eau froide, elle rend l'opération beaucoup plus facile et moins longue.

Le but qu'il faut toujours avoir en vue, c'est d'arriver à laver complètement un précipité avec aussi peu de liquide que possible. Pour y parvenir, on ne doit ajouter do nouvelle eau qu'après que celle qu'on a versée d'abord s'est écoulée, sans cela on ne ferait qu'étendre continuellement la portion restante de liquide. Il faut aussi que l'eau destinée à laver arrive sur le précipité en un filet délié, qu'on puisse diriger à volonté sur toutes les parties du filtre, et particulièrement sur son bord où les matières solubles tendent à s'accumuler par l'évaporation. On réalise facilement cette condition au moyen d'une pipette ou des fioles à jet qui sont décrites ci-dessous. Le filet d'eaa qu'on obtient ainsi doit être projeté de façon à amener, peu à peu, tout le précipité au fond du filtre, et à l'y remuer quand il peut devenir assez compacte pour empêcher la filtration. Pendant le lavage d'un précipité, surtout s'il est gélatineux, il faut toujours veiller à ce qu'il ne se forme pas de canaux d'écoulement, car alors le liquide, s'échappant de préférence par ces fissures qui offrent moins de résistance à son passage, ne se répartit pas également dans toute la masse. On prévient cet effet en remuant avec précaution le précipité au moyen d'une petite spatule de platine.

Dans le cours de cette opération, on a soin d'évaporer

de temps à autre, sur une laine de platine, une goutte du liquide qui s'échappe de Tentonnoir, afin de se rendre compte du degré de pureté auquel on a amené le précipité. Le lavage doit être continué aussi longtemps que cette évaporation fournit un résidu fixe; il n'est terminé que lorsque, après cet essai, on n'aperçoit pas la plus légère tache à la surface du métal.

69. Dans la plupart des cas, les lavages s'effectuent très-commodément avec une pipette, dont la branche supérieure est recourbée, et Textrémité inférieure convenablement effilée (fig. 40). On peut la remplir indifféremment d'eau froide ou chaude, qu'on transporte aisément au-dessus du filtre. Elle laisse échapper le liquide en un filet qu'il est facile de diriger dans tous les sens et projeter à volonté, avec plus ou mo[ns de force.

Lorsqu'on a plusieurs précipités à laver, il est avantageux de se servir de fioles à jet contenant une assez grande quantité de liquide. Les plus usitées sont représentées dans les F«g- iO-

figures ci-contre. Le plus simple de ces appareils est le Hacon laveur à un seul tube (fig. 41), qui se termine immédiatement au-dessous du bouchon; l'autre extrémité de ce tube est elfilée en pointe. Pour obtenir un jet de liquide, il suffit de soufHer avec force par le tube et de renverser ensuite brusquement le flacon ; l'air, ainsi comprimé, expulse une portion du liquide. Le principal inconvénient de ce flacon est de fournir un jetdit-

12* tNSTRL'HEMS, APPAfttrLS ET OPÉRATIONS.

ficile à régler, surtout quand on emploie de l'eau chaude. Dans ce cas, l'eau peut êlre lancôe avec assez de force pour percer le Hllre et projeter au loin le précipité. La fiole à jet, munie de deux tubes (fig. H), est d'un maniement bien plus commode. L'un de ces (uhes, effilé en a, pénètre jusqu'au fund du flacon; l'autre se termine audessous du bouchon; il suffit de souffler modérément dans celui-ci pour déterminer aussitôt un jet de liquide que

Fig. 41.

Fiff. K.

Fig. 43.

l'on pcul interrompre à volonté. U'ins ce but, on emploie également la fiole à gouttes (fig. 43), dont le tube a, (jui se termine au-dessous du bouchon, est étiré en pointe à son extrémité supérieure, de manière à ne présenter qu'uno ouverture très-étroile ; l'autre tube plonge jusqu'au fond de la fiole. En soufflant dans ce dernier tuhe et renversant la fiole, on force l'eau à s'échapper goutte à goutte p-ir l'exlrémité a. Afin de pouvoir tenir ces fioles quand elles sont remplies d'eau bouillante, on y fixe avec un lil de fer une poignée de bois b.

PRÉCIPITATION ET TRAITEHEIST DES PRÉCIPITÉS. ISS 70. Le lavage des précipités gélatineux, lels que les h)<lrales d'alumine ou de sesquioiyde de fer, étant Irësdiflicile et exigeant beaucoup de temps, il y a quelquefois aranlage à l'efTectuer au moyen d'appareils qui fonctionnent d'une manière continue, sans nécessiter la présence de l'opérateur. Voici les dispositions les plus convenables auxquelles on a recours en pareil cas.

Flaamà lavage continuée Gay-Lmsac. — Il se compose d'un flacon à deux tubulures, na\ trois quarts pleins d'eau

Fig. 44.

et hermétiquement fermé par des bouchons de liège traversés cbacun par un tube. L'un de ces tubes ab (fig. 44) est étroit et ouvert aux deux bouts; son extrémilé infé-

rieure est taillée en biseau pour faciliter le passage de Tair. L'autre, à deux courbures, n'est autre chose qu'un siphon dont les deux branches cd et ef sont parfaitenoenl égales. L'extrémité f de la branche extérieure de ce siphon pénètre dans l'entonnoir qui contient le précipité à laver. Pour que cet appareil puisse fonctionner, il faut que l'extrémité c du tube intérieur du siphon soit un peu au-dessous de rorifice a du tube droit. Le siphon étant amorcé dans ces conditions, il est clair que le liquide s'écoulera, car les deux branches cd et ^^ne sont plus égales en réalité ; la branche interne cd est plus courte que l'autre d'une quantité précisément égale à la distance verticale qui sépare Textrémité c de rorifice a. Si l'eau s'écoule de l'entonnoir moins vile qu'elle n'y afflue, le liquide s'élèvera au-dessus de l'extrémité f jusqu'au niveau du plan horizontal qui passe par l'orifice a; mais il ne pourra dépasser ce plan, parce que le siphon, étant alors à branches égales, cesse de fonctionner. Il est bon de recourber de bas en haut l'orifice f de la branche externe ef, afin que l'eau pure reste à la surface et ne se mêle pas avec la solution qu'elle doit remplacer; par là le lavage s'effectue d'une manière encore plus rapide et plus complète.

Flacon à lavage continu de Berzelins. — Cet appareil, représenté dans les figures 45 et 46, est fondé sur un principe tout autre que celui de Gay-Lussac.Dans la figure 45, le tube qui sert à l'écoulement de l'eau est soudé à celui qui donne passage à l'air qui pénètre dans le flacon, tandis que, dans la figure 46, ces deux tubes sont indépendants. Le flacon étant rempli d'eau, on y ajuste le tube, et on le renverse sur un support à filtrer, au-dessus de l'entonnoir qui contient le précipité à laver; on verse de Teau sur celui-ci.

PRÉCIPITATION ET TKAITEMEWT DES PRÉCIPITÉS. 127 et on y enronce roriOce du tube. Dès que le niveau du liquide, dans l'entonnoir, s' est abaissé jusqu'à un certain [loinl, l'air passe bulle à bulle dans le Hacon, et à sa place une

Fig. 45. Fig, 46.

quantité correspondante d'eau coule sur le filtre. Voici le jeu de ce flacon. La capillarité qui s'exerce aux extrémités bel c (les deux tubes (fig. 41) a pour eiïet de s'opposer à l'écoutement avec une certaine force que ne peut vaincre, à elle seule, la petite colonne d'eau comprise entre ffe\ gh. C'est pour cette raison que l'eau ne sort pas du flacon quand on le renverse et qu'on l'abandonne à lui-ménne. Mais vient-on à mettre l'orifice c en contact avec -^ l'eau ou un corps mouillé, la force

d'adhésion de l'eau en c, s'ajoutant à l'action de la colonne fh, détermine l'écoulement de l'eau du flacon. Cet écoulement s'arrête aussitôt que le niveau du liquide dans l'entonnoir est arrivé au-dessus de la ligne gb, parce qu'alors la hauteur de la colonne fh n'est plus suffisante. Lorsque les

deux tubes sont soudés {i\^. 45), ils doivent se trouver à une distance qui dépend de Icurdiamètre elqu*on a préalablement terminée par Texpérience. L'appareil est plus facile à régler avec des tubes séparés, car on peut faire varier à volonté la distance entre ef et ghy en élevant ou abaissant le tube cd jusqu'à ce qu'on ait obtenu l'efTet désiré.

71 . DcflsiceaAioii des précipités. — Cette opération est toujours nécessaire, même quand la substance doit subir la calcination. Si l'on exposait à une chaleur intense le précipité encore humide, il se produirait un dégagement brusque de vapeur d'eau, qui pourrait le projeter ou l'entraîner en partie. «

Quand un précipité a été débarrassé par le lavage de toutes traces de matières solubles, on le laisse s'égoutter, puis on retire aveo précaution le filtre de l'entonnoir et on le pose entre des doubles de papier buvard que l'on renouvelle plusieurs fois. Si le filtre ne contient que trèspeu de substance, on peut même le presser légèrement avec la main, pour l'éponger d'une manière encore plus parfaite. Après avoir ainsi éliminé la majeure partie de l'eau, on fait sécher le filtre et son contenu aussi complètement que possible, en l'exposant à la chaleur du bain-marie, de l'ctuve ou du bain de sable. Cette dessiccation ne présente d'ailleurs rien de particulier et s'effectue, comme celle de toute autre substance, par les procédés précédemment décrits (35 et suiv.). Un moyen commode et très-rapide de dessécher les filtres consiste à les plier dans une feuille de papier et à les placer sur un bain de sable modérément chaud. Ordinairemenlles filtres se détachéntfacilement de l'entonnoir d'où on peut les retirer sans que leur rupture soit cà craindre.

Cependant, si le cas contraire se présentait, il faudrait faire la dessiccation dans Tentonnoir même, en ayant soin préalablement de l'envelopper dans une feuille de papier buvard. Lorsqu'un précipité doit être pesé avec le filtre, il faut toujours le dessécher à Tétuve, ou mieux au bain-marie, aGa de n'être pas exposé à dépasser la température à laquelle on a soumis le filtre avant d'en faire la tare (65). Cette opération est fort longue avec les appareils ordinaires, dans lesquels l'air ne jse renouvelle que difficilement. Pour obtenir rapidement la dessiccation parfaite que nécessite une analyse exacte, Berzelius recommande l'usage d'un bain-marie disposé de la manière suivante : abcd et efgh (fig. 48) sont deux chaudières en cuivre reliées à leur

JLL.

Fig. 48.

partie supérieure par une lame circulaire de cuivre, de manière que l'espace compris entre elles soit parfaitement clos. Dans cet espace on fait bouillir de l'eau qu'on introduit par la tubulure k et qu'on peut faire sortir par le robinet placé en d. Près du bord supérieur de la 'chaudière abcd s'introduit un tube en cuivre imh qui vient s'ouvrir dans le fond de la chaudière intérieure. Ce tube, qui est entouré d'eau bouillante dans toute son étendue, permet d'amener

dans réluve un courant d'air chaud. Quand on veut se servir de cet appareil, on remplit aux trois quarts la chaudière extérieure avec de Teau que Ton porte à l'ébuUition ; on fixe dans la tubulure k un tube recourbé pour amener au dehors la vapeur d'eau, et Ton engage dans l'ouverture i un large tube rempli de fragments de chlorure de calcium. Pour dessécher un filtre et le précipité qu'il contient, on le place au fond de la chaudière efgh; on met à côté le creuset taré dans lequel la pesée doit être faite, et l'on couvre Tétuve avec le couvercle f, qui la ferme incomplètement. A l'aide d'un gazomètre, ou mieux avec la trompe de laboratoire, on fait alors passer lentement de l'air dans le tube imh. Ce courant d'air, qui arrive ainsi tout à fait sec et à la température de 100 degrés, peut s'échapper par la tubulure l et par les joints du couvercle. Lorsqu'on suppose la dessiccation terminée, on introduit le filtre dans le creuset et Ton chauffe encore pendant quelques instants. Ensuite on le place sous une cloche de verre en présence d'acide sulfurique concentré, et, après l'avoir laissé refroidir, on le pèse. Quand le couvercle ferme bien, le creuset peut rester assez longtemps sur la balance avant qu'il y pénètre de l'humidité. On est assuré que le précipité qu'il contient est parfaitement sec, quand, soumis de nouveau à la chaleur de l'étuve, son poids reste invariable.

li bis. k l'appareil qui vient d'être décrit on peut substituer avec avantage celui qui est représenté dans la figure 49. Il consiste en un tube de verre large, soudé à un tube de petit diamètre (fig. 50). Pendant les pesées, le petit tube est fermé avec un petit bouchon de liège qui reste toujours dans la balance ; quant au gros tube, il reçoit un

PRËCIPITAtlON ET TRAITEMENT DES l'RËCfPITÉS. t3l

bouchon Je verre fail avec un lube de moindre diamèlre, fermé à ses deux exlrémîlés, et coiffé d'un anneau de caoutchouc; on obtient Tacilement ainsi une rerraeture

Kig. 40.

bfrniélîque. L'extrémité supérieure de ce bouchon est un peu étirée, afin de pouvoir être engagée dans l'anneau mobile qui réunit les fils de ta balance, el permettre par là de fixer l'appareil sur te / plateau. Pour la dessiccation, on remplace le ' twuchon de verre par un bouchon de liége Inversé par un lube coudé, et l'on porte le tube dans un vase rempli d'eau salée bouitlaole, en le faisant communiquer avec des luhes à boules contenant de l'acide sulfurique concentré. La figure iO représente la dispo- ^'S- position adoptée dans mon laboratoire; le courant d'air qui doit activer la dessiccation est obtenu au moyen d'un aspirateur, ou mieux à l'aide d'une machine soufflante, telle qu'une trompe ou un gazomètre à pression constante.

iSâ INSTRUMENTS, APPAREILS ET OPÉRATIONS.

Aussitôt qu'on sépare le tube de Tappareil dessiccateur, on doit fermer ses deux extrémités avec les bouchons indiqués plus haut, et le laisser refroidir dans la balance après l'avoir bien essuyé. La substance et le filtre étant à l'abri du contact de l'air, la pesée doit être faite sans précipitation, surtout si l'on a eu soin d'employei; pour ^are un tube de verre de surface comparable à celle de l'appareil. On établit l'équilibre avec le tube contenant le filtre sec, puis avec le tube contenant le filtre chargé du précipité desséché ; la différence des poids employés dans les deux cas donne le poids cherché.

Cet appareil, d'unç construction et d'un nettoyage faciles, convient aussi très-bien pour dessécher une substance, ou pour déterminer la quantité d'eau qu'elle est susceptible de perdre à 100°.

'7:2. Calcinatioii des précipités et Inetnératloii des

filtres. — On soumet à la calcination, avant de les peser, les précipités fixes et inaltérables (silice, sulfate de baryte, alumine, etc.), dont on assure par là la dessiccation parfaite, ainsi que tous ceux qui acquièrent, par l'élimination d'une ou de plusieurs de leurs parties, une forme plus stable ou mieux définie (phosphate ammoniaco-magnésien, chloroplatinate d'ammoniaque, oxalate de chaux, etc.). Le degré de chaleur qu'il convient d'employer dépend nécessairement de la nature de la substance à traiter et de la modification qu'on veut lui faire éprouver. Il faut, par exemple, porter à une température très-élcvéc le phosphate ammoniaco-magnésien pour le transformer complètement en pyrophosphate de magnésie, tandis que ta calcination de l'oxalate de chaux doit être fort ménagée, pour éviter la

décomposition du carbonale qu'il laisse pour résidu. Quelle que soil d'ailleurs la substance que Ton calcine, il faul toujours commencer par la soumettre à un feu très-modéré, et ne la porter que lentement et graduellement à la chaleur rouge. Il importe surtout de prendre cette prccaulion quand la calcination donne lieu à un dégagement de matières volatiles, car, s'il était trop rapide, il pourrait occasionner des pertes.

On a vu précédemment (65) que la calcination d'un précipité entraîne nécessairement l'incinération du filtre sur lequel il a été recueilli. Presque toujours on effectue cette double opération dans un creuset de platine de moyenne grandeur. On ne fait usage des creusets de porcelaine que pour les précipités qui contiennent un métal réductible, ou toute autre substance qui puisse altérer le platine.

73. Lorsque le précipité ne contient pas de métal réductible et qu'il n'est pas susceptible d'être altéré par la combustion du filtre, on opère comme il suit : après avoir bien desséché le filtre et son contenu, on l'ouvre et on l'étalé, à côte du creuset, sur une feuille de papier glacé, afin de ne rien perdre. A l'aide d'une spatuie de platine, on enlève aussi eiactement que possible le précipité de dessus le nitre et on le met avec précaution dans le creuset. Puis on plie le filtre et on le met par-dessus le précipité. Si celui-ci est peu abondant et adhère assez au papier pour qu'il soit difficile de l'en détacher, on l'introduit directement dans le creuset avec le filtre, dans lequel on l'enveloppe, et l'on comprime légèrement le tout avec la spatule de pLitine. Cela fait, on couvre le creuset, on le place sur la lampe à double courant d'air (50-51), et on le chauffe lentement et

134 ICJSTIII7MENTS, APPAREILS ET OPËRATIONS, graduellement jusqu'au rouge, en ayant soi» de ménager la chaleur tant qu'il se dégage des vapeurs provenant de la destruction du papier. Quand la carbonisation du filtre est achevée, on enlève le couvercle pour que l'air puisse pénétrer dans le creuset, que l'on continue de maintenir incandescent jusqu'à ce queles dernières traces de charbon soient brûlées. Cependant, dans ces conditions, l'incinération s'cfTectuerait dirricilement, parce que le creuset est entouré de toutes parts d'un courant ascendant d'air chaud dépouillé d'oxygène, qui empêche presque entièrement l'accès de rairfroid. Pour obvier à cet inconvénient, il faut, au lieu de placer

le creuset debout, le coucher presque sur le triani^le, comme l'indique la figure 51, et mettre sur son bord infé-

rieur une lame mince de platine, dont rextrémité un peu recourbée pénètre dans le creuset et dont Tautre s'appuie sar le support du triangle. Cette espèce de petit pont brise le courant d'air chaud et permet à Tair froid de s'introduire dans le creuset en passant le long de sa surface. Le charbon du filtre prend feu aussitôt qu'on le met en contact avec la lame de platine, et se trouve bientôt incinéré d'une manière complète (Berzelius).

74. La calcination du précipité et l'incinération du filtre doivent être effectuées séparément, toutes les fois que le précipité contrent un métal réductible ou qu'il est en poudre assez ténue pour pouvoir être entraîné en partie par les produits de la combustion du papier. Dans ce cas, après avoir mis dans le creuset, comme il vient d'être dit, la majeure portion du précipité, on replie le filtre et on le froisse légèrement entre les doigts pour en détacher la portion qui y adhère encore et qu'on réunit à la première. On coupe alors le filtre en plusieurs morceaux, en ayant soin de placer au-dessous une feuille de papier glacé, et Ton brûle successivement chacun de ces fragments sur le couvercle du creuset, ou dans une petite capsule de platine ou de porcelaine que Ton chauffe au rouge; on opère d'ailleurs comme ci-dessus. Quand l'incinération est complète, on peut, suivant les cas, peser directement les cendres, ou les introduire dans le creuset contenant le précipité, que Ton calcine ensuite.

75. Quand on a affaire à des précipités qui ne sont pas tout à fait insolubles, tels que le phosphate ammoniacomagnésien, ils pénètrent dans les pores du papier, dont ils

rendent l'incinération très-difficile et fort longue. Ordinairement, on parvient à Taccélérer un peu en pressant les parties carbonisées contre la paroi incandescente du creuset, au moyen d*un fil de platine. Si ce moyen est insuffisanty on peut, dans certains cas, humecter le charbon du filtre avec de Tacide nitrique, puis évaporer et calciner, et réitérer ce traitement jusqu'à destruction complète du charbon. Au lieu d'acide nitrique, on emploie quelquefois du nitrate d'ammoniaque pour faciliter l'incinération du filtre. Dans ce but, on verse ce sel dissous dans l'eau sur le précipité lavé, avant de le dessécher; par là il se trouve, après la dessiccation, uniformément incorporé au papier cl en active beaucoup la combustion (M. Fresenius).

76. Lorsque l'incinération et la calcination sont achevées, on couvre*, le creuset, puis on le saisit avec une pince à branches courbes pour le mettre sous une cloche en présence d'un vase contenant de l'acide sulfurique concentré. Quand il est tout à fait froid, ou le pèse rapidement. S'il y a des inconvénients à calciner un précipité qu'on doit ensuite soumettre à un traitement ultérieur, il faut le dessécher aussi complètement que possible et le peser avec le filtre (71 et 71 bis). On en pèse ensuite une partie dans un creuset taré, on la fait rougir, et d'après la perte qu'elle éprouve, on calcule ce qu'aurait perdu la quantité totale qui se trouve dans le filtre. On emploie, d'ailleurs, rarement ce procédé à cause de la multiplicité des pesées qu'il exige.