BU EMPLOYAIT L AZOTATE DE SOUDE

Matières premières.

AzO»NaO=4 062,6 2(S03,HO) 4 226 4HO 460

Produits.

NaO^SO* 4387,6 2738,0

En comparant les deux opérations, on remarque que l'emploi de 1265 d'azotate de potasse est nécessaire pour une production d'acide azotique égale à 1350 ; tandis qu'il ne faut employer que 1062,5 d'azotate de soude pour obtenir la même quantité d'acide azotique, ce qui correspond à 106,9 d'acide pour 100 d'azotate dépotasse, et à 127 pour 100 d'azotate de soude. Dans les fabriques, 100 d'azotate de potasse donnent 100 d'acide azotique, tandis que 100 d'azotate de soude produisent 120 d'acide azotique au même degré. La décomposition, dans les deux cas, exigeant d'ailleurs la même quantité d'acide sulfurique relativement à l'acide azotique obtenu, on voit qu'à prix égal les fabricants devraient préférer, comme matière première, l'azotate de soude à l'azotate de potasse. A la vérité, la valeur des produits accessoires ou résidus est en sens inverse : le sulfate de potasse se vend toujours plus cher que le sulfate de soude ; il y a donc lieu d'intro-

poshion èa salpêtre par l'argile; l'opération avait lieu dans une double rangée de cornues en poteries appelées cwneu L'acide se condensait dans des vases semblables disposés sur une banquette en dehors du fourneau.

duire cette compensation dans le calcul, en tout cas facile, puisque pour en avoir tous les éléments il suffît d'ajouter aux données précédentes les chiffres que fournissent les prix courants du commerce.

Dans les deux cas, la proportion d'acide sulfurique, lorsqu'on emploie cet acide concentré dans le vase où la réaction s'effectue, correspond au double de ce qu'il faudrait pour obtenir un sulfate neutre, aussi obtient-on un bisulfate. Cet excès d'acide t pour but de faciliter la décomposition totale et de faire dégager le plus possible d'acide azotique, produit qui a le plus de valeur. On arrive à de meilleurs rendements en employant l'acide sulfurique moins concentré à (60° au lieu de 66°), l'eau favorisant la réaction et cet acide revenant à plus bas prix. C'est ce que Ion fait pour la préparation de l'acide azotique à 361. Par les mânes motifs on se sert ordinairement d'acide sulfurique à 54* tel qu'il sort des chambres pour fabriquer l'acide azotique utile à la préparation de l'acide sulfurique {yoy. p. 265), quoique alors la fonte des cylindres ou chaudières soit plus attaquée. On ne peut avoir le choix s'il s'agit de produire de l'acide monohydraté : car alors la décomposition doit toujours se faire par 2 équivalents d'acide sulfurique concentré (*).

Appareils à fabriquer V acide azotique. — Dans quelques fabriques on fait usage des vases producteurs (cylindres en fonte) et 66° des condensateurs (bombonnes) employés à la fabrication de l'acide chlorhydrique {y oy. page 342 et planche IX), seulement le nombre des bombonnes n'est que de 6 ou 8, pour 2 cylindres, la condensation étant plus facile (**); on se sert également, dans

(*) Si Ton employait un seul équivalent d'acide sulfurique, il se fonncrMt un bisulfate à mesure que la décomposition de l'azotate aurait lieu et jusqu'au moment où la moitié de l'acide azotique serait dégagé ; alors la moitié de l'azotate intact se trouverait en présence d'une quantité équivalente de bisulfate : ce dernier pourrait déterminer la décomposition de l'azotate restant, mais il faudrait chauffer à une température tellement élevée aue l'acide axotique se décomposerait au fur et à mesure qu'il serait mis en liberté et sortirait de l'appareil à l'état de vapeurs rutilantes. On perdrait, en suivant cette marche, à peu près la moitié de l'acide de l'azotate ; on a donc tout intérêt à employer 2 équivalents d'acide sulfurique pour 1 d'azotate.

(**) Une modification importante introduite dans la fabrication au moyen des cylindres permet d'éviter la perte de temps qui résultait du refroidistement en vue de laisser solidifier le bisulfate à l'intérieur de ces vases. On perti en effet, extraire ce sel pendant qu'il est fluide, à la fin de l'opération : il suffit d'employer pour fermer chaque cylindre un disque en fonte (obturateur), dans le bas duquel a été pratiqué un trou de 5 à 6 centimètres; cette ouver* ture, close pendant l'opération par un tampon légèrement conique, est débou-

certaines localités, comme pour fabriquer l'acide chlorhydrique, des appareils en verre décrits page 341 .

Dans quelques usines on préfère employer les appareils producteur et condensateur indiqués (fig.90) ci-dessous, ou les appa-

Fi&. 133.

reils condensateurs de MM. Devers et Plisson indiqués plus loin \yoy. p. 418).

C, chaudière en fonte ayant lm,33 de diamètre et 1 mètre de profondeur. Elle reçoit par son ouverture supérieure 250 kilogr. d'azotate dejsoude. L'acide sulfurique (370 à 60° ou l'équivalent

chée lorsque cesse la réaction. Le bisulfate s'écoule alors sur une bavette en tôle presque verticale, arrive au bas et s'étend sur une plaque en fonte horizontale ; un cercle en fer de 5 centimètres de hauteur limite l'étendue de la couche rapidement refroidie et solidifiée, formant une plaque saline que l'on casse et qu'on enlève i la pelle.

En opérant ainsi, ou double à peu près la production dans le même temps; dans ce cas, la fabrication de l'acide azotique à k&° qui exige l'emploi de l'acide sulfurique à 66° dure 2kh; celle de l'acide à 36 ou 27°, qui permet d'employer l'acide sulfurique à 60° ou même à 54° et de moins ménager le chauffage, dure 12 heures. Chaque cylindre ayant 66e de diamètre et lm,66c de longueur, on charge dans les deux cylindres accouplés sous une voûte :

Azotate de soude, 2xl25=250k; Acide sulfurique à 60°, 2 X 185 = 370

(ou l'équivalent, soit 288 à 66°, soit 450 à Sk°),

et l'on obtient acide azotique à 36° ou a 6 équivalents d'eau :

300™ (ou 500k à 27°, ou 280 à 48°).

à 66) est ensuite versé, puis on ferme à l'aide d'un obturateur luté avec un mélange d'argile et de plâtre. Un large couvercle nn de fonje, garni de cendres, enlevé et replacé à chaque opération au moyen d'une grue tournante qui dessert deux ou trois chaudières semblables, renferme la chaudière dans le fourneau. Cette chaudière est mise d'avance en communication avec l'appareil condensateur par une large tubulure de fonte qui (ait corps avec elle, et que l'on garantit contre l'action des vapeurs acides par un manchon interne en grès, en interposant entre eux un lut très-fin d'argile à creusets. Le manchon dépasse la tubulure de 3e en dedans et de 1 0e en dehors ; une allonge en verre D reçoit ce bout du manchon. Un bourrelet de lut maintient le joint hermétiquement clos. L'autre extrémité de l'allonge communique avec la première tubulure d'un vase cylindrique en grès E d'une capacité de 200 à 250 litres, muni d'un robinet, pour soutirer l'acide ; une petite tubulure h sert à verser de l'eau (pour l'acide à 36°), à vérifier la hauteur du liquide, etc. Une deuxième large tubulure reçoit un tube en grès F, à double courbure, qui conduit les vapeurs dans une série de dix ou douze vases semblables. La chaudière est chauffée par un foyer AB ; la flamme et les gaz de la combustion enveloppent toutes les parois extérieures, passent même entre le couvercle et le dessus de la chaudière, en sorte que la température plus élevée défende mieux la fonte contre l'action des vapeurs acides : les produits delà combustion redescendent ensuite dans une cheminée traînante à double conduit L, M. Le registre (sorte de pelle plate en tôle), lorsqu'il est baissé complètement, ferme le conduit inférieur L; alors la fumée passe dans le conduit M, que traverse la tige du registre : ce conduit règne sous les deux premiers vases condensateurs ; il les échauffe et prévient ainsi leur fracture, que pourrait occasionner la chute de l'acide bouillant sur le fond qui serait froid. Lorsque les vases sont assez échauffés, que leur fond est recouvert d'une couche de 8 à 12 cent, de liquide, on relève le registre de manière que sa lame bouche l'entrée du conduit M; alors, la fumée suit le conduit inférieur L. Dans les deux cas, elle se rend à la cheminée traînante commune N, qui la dirige vers la grande cheminée verticale servant à tous les foyers de l'usine.

Les premiers produits gazeux de la décomposition, lorsque la température est assez élevée, et surtout si l'on emploie l'acide sulfurique concentré, manifestent leur coloration rouge orangé au travers des parois de l'allonge de verre D. Ce premier effet tient

à ce que l'acide sulfarique déshydratant les premières portions d'acide azotique libre, celui-ci décomposé en acide hypoazotique et oxygène produit des vapeurs rutilantes. Bientôt la plus grande partie de l'acide sulfarique, prenant part à la réaction, se combine à la base (soude ou potasse), cède son équivalent d'eau à l'acide azotique et le garantit de la décomposition ; dès ce moment, l'allonge ne montre plus de vapeurs rouges jusque vers la fin de l'opération ; c'est qu'alors la température plus élevée opère la décomposition des dernières portions d'acide azotique mises en liberté. Ce sont des indices sur la marche de l'opération.

Lorsque le dégagement est terminé, on enlève le premier couvercle nn; on délute l'obturateur de la chaudière, puis, à l'aide d'un ringard, on pratique dans la masse du sulfate, encore mou, deux rainures diamétrales se coupant à angles droits ; le refroidissement qui opère un retrait notable détache les quatre parts, et on les enlève sans peine au moyen de crocs de fer.

Fractionnement des produits. — L'acide azotique des premières bouteilles est assez fort pour être livré au commerce; celui des derniers vases, dans lesquels on a également mis de l'eau, est trop faible : on le soutire au robinet pour le reverser dans les premiers vases, à moins qu'il ne s'agisse de préparer de l'acide monohydraté, auquel cas on ne met d'eau que dans les derniers vases, pour servir ultérieurement à fabriquer les acides plus usuels à 36, 38 et 40».

Blanchiment du produit. — Les acides obtenus directement ainsi sont colorés par l'acide hypoazotique ; on les blanchit en les chauffant dans des bombonnes maintenues par un bain d'eau à la température de 80 à 85°, jusqu'à ce qu'elles ne dégagent plus de vapeurs rouges. Ces vapeurs peuvent être utilisées en les dirigeant au moyen de tubes de verre ou de grès K, dans les cham-

abres où se prépare l'acide sulfurique. Cette disposition est indiquée ci-contre (fig. 134 et 135).

B L'acide azoti- Fig. 184. Fig. 135. <Jue Marohi est

livrable au commerce ; on emploie l'acide brut et coloré pour certains usages, notamment dans la préparation de l'acide sulfurique. chimie urourra. i — 33

Préparation directe de F acide blanc. — On peut éviter l'épuration ou le blanchiment de l'acide azotique (fig. 134 et 135) en fractionnant les produits de la fabrication directe ; en effet, lespre-

g mières et les dernières por«

tions seules sont colorées; i'î' on les élimine sans peine l'aide d'un tube à robinet G G', G" (fig. 136), adapté Tallonge et faisant passer volonté les liquides et v* peurs dans une branche h, *' conduisant vers une série

de vases à part, tant que la coloration rouge apparaît, puis aussitôt qu'elle a cessé , en changeant la direction et mettant en communication par la branche h' avec la série de vases condensateurs destinés à recevoir l'acide blanc. On obtient les mêmes effets d'un tube K, K' (fig. 137), à trois branches sans robinet, dont la douille, rodée à frottement doux, permet de Fig. 137. ** baisser Tune ou l'autre branche, de

manière à diriger les produits dans les condensateurs à acide coloré, ou dans la série destinée à recevoir l'acide blanc (*).