SOLUBILITE DBS CRISTAUX DE CARBONATE DE SOUDE

TEMPERATURES.

carbonate (NaO.CO*, 1 0HO) dissous par 100 d'eau.

POIDS DE L'EAU pour dissoudre 100 de cristaux.

Lorsqu'on a fait dissoudre à la température de -f- 38* par 100 d'eau 833 ou 1666 de cristaux, si l'on chauffe jusqu'à 100 ou 104° la solution, elle se trouble et laisse précipiter une partie du sel dissous, ce qui prouve que le carbonate de soude est moins soluble à la température de 104° qu'à la température de-f-38a.

La solution saturée à -f-36° peut conserver dans un tube clos, même plusieurs fois agité, sa liquidité pendant huit jours et au delà; mais lorsque la cristallisation commence, le liquide se prend bientôt en une masse cristalline. Lorsqu'on fait évaporer de 100 à 104° la solution de carbonate de soude ou si Ton fait fondre le carbonate ordinaire NaO,COJ,10HO, les menus cristaux qui se précipitent sont du carbonate de soude à 1 équivalent d'eau ; ces cristaux s'effleurissënt dans l'air très-humide en absorbant de l'eau jusqu'à ce qu'ils en aient fixé 5 équivalents.

Le carbonate que l'on fait précipiter soit en évaporant la solution à la température de -+- 36°, soit en faisant fondre à cette température les cristaux de soude à 10HO, contient 5 équiva-

lents d'eau ; ce carbonate s'effleurit dans l'air sec en perdant

4 équivalents d'eau (*).

S. Fabrication dn bicarbonate de «onde.

Les applications plus étendues de ce sel ont donné quelque importance à sa fabrication. On le prépareen faisant agir l'acide carbonique sur le carbonate de soude cristallisé, humide et concassé en fragments.

Ce carbonate est mis en couches de 6 à S centimètres d'épaisseur sur des toiles claires ou des filets tendus par des châssis.

Les châssis sont posés horizontalement sur des traverses entre des montants verticaux disposés dans une chambre en maçonnerie D (fig. 108) ; les châssis de toutes les rangées horizontales au-dessous de la première f, f, sont garantis des égouttures des châssis supérieurs au moyeu d'une sorte de petit toit en planches minces qui fait écouler le liquide sur les deux côtés ; le sol est carrelé en briques ou dalles compactes à joints serrés, de chaux et ciment ou de bitume ; la pente de ce carrelage conduit les liquides dans un réservoir extérieur h doublé de plomb. Plusieurs chambres semblables reçoivent successivement le gaz acîde carbonique. Cet acide, en contact avec les cristaux humectés, se dissout et les attaque : il augmente par degrés la proportion

('] Lccwell avait signalé la solubilité moindre du carbonate de soude a ]0V qu'à des températures inférieures ; ce savant plaçait le maximum de solubilité Ters + 31i°, mais à Celte température 100 d'eau dissolvent seulement 548 de «arbonate cristallisé, tandis qu'à -|- 38° la même quantité" d'eau dissout 1667 de ce carbonate. Ce serait donc, d'après mes expériences, vers la température de ■+- 38e que serait le maximum de solubilité dans l'eau dn carbonate de sonde cristallisé.

d'acide, de manière à former d'abord un sesquicarbonate composé en équivalents de 1,5 d'acide pour 1 de base, et ensuite un bicarbonate contenant 2 d'acide pour 1 de base. Ce dernier sel, but ultime de l'opération, ne retenant eh combinaison que 1 équivalent d'eau, en laisse 9 en liberté : l'eau s'écoule, dissolvant un mélange des carbonates, et laissant des cavités nombreuses dans la masse cristalline (*) ; la solution tombe sur le carrelage et se rend dans le réservoir extérieur.

L'acide carbonique non absorbé passe dans une deuxième , puis dans une troisième chambre semblablement garnies : on épuise ainsi son action, et, dans une opération subséquente, on le dirige d'abord vers la deuxième et la troisième chambre ; son excès revient alors dans la première, d'où l'on a enlevé le produit solide saturé, pour le remplacer par des cristaux concassés de carbonate simple, humectés cette fois avec une partie de la solution écoulée des cristaux attaqués dans l'opération précédente.

Le bicarbonate est desséché dans des chambres sembables, où l'on transporte les châssis contenant le bicarbonate humide.

Cette dessiccation s'opère aisément à l'aide d'un courant de gaz acide carbonique privé d'humidité par un réfrigérant, puis échauffé jusqu'à 40° environ avant d'entrer dans le séchoir.

On peut faire fonctionner celui-ci plus simplement encore en y entretenant un petit réchaud rempli de braise incandescente qui fournit simultanément la chaleur utile à la dessiccation , et un mélange gazeux (azote, oxygène et acide carbonique). Ces gaz, renouvelant l'espace, déterminent l'évaporation et complètent la saturation du bicarbonate.

Procédé de Vichy. — Relativement à ces grands appareils, l'acide carbonique est ordinairement tiré de certaines eaux minérales, comme à Vichy, Hauterive, etc. A cet effet, on entoure une des sources d'une sorte de puits en maçonnerie (fig. 65), on * y introduit une cloche en fonte B fixée par des traverses ; un trop-plein laisse écouler l'eau du puits, tandis que le gaz, accumulé dans le haut de la cloche, passe par un tuyau cd, et se

(*) En conduisant l'opération très-graduellement et pendant un temps assez long, on parvient à changer des cristallisations volumineuses de carbonate à 10 équivalents d'eau, en bicarbonate à 1 équivalent d'eau, sans que la superficie des cristaux soit sensiblement déformée.

dirige vers des laveurs C, où il traverse une couche d'eau ; de là un tuyau e, muni d'un robinet, conduit le gaz à volonté dans une des chambres D chargées de carbonate de soude.

On peut remplacer les chambres par des vases cylindriques ; des tamis superposés font dans ces vases l'office des châssis tendus de toile ci-dessus décrits; on fait passer le gaz successivement dans 5 ou 6 tonneaux semblables afin d'épuiser son action ,

S. Préparation simultanée du bicarbonate de sonde et du sulfate de magnésie.

Dans quelques fabriques on prépare simultanément le bicarbonate de soude, le sulfate de magnésie et par suite le carbonate de magnésie et la magnésie dite caustique.

On emploie la dolomie réduite en poudre fine, délayée dans l'eau (*). Le mélange est versé par un trou d'homme A dans un vase en fonte doublé de plomb A (fig. 109). Un agitateur B mis en mouvement par une courroie passant sur une poulie C (et à volonté mis en repos à l'aide d'une poulie folle C) tient en suspension la dolomie dans l'eau. On tait arriver graduellement, dans le vase, par le tube en S, DD', de l'acide sulfurique des chambres (de 51 a 54') en ouvrant le robinet D. Cet acide décompose le double carbonate et, formant du sulfate de chaux et du sulfatede magnésie, dégage l'acide carbonique gazeux. Celuici passe par le tube EF, se rend dans le vase laveur 6, à demi plein d'eau, où il s'épure. ,

Le gaz passe ensuite par le tube HHH sous le faux fond criblé

(*) Le* minéralogisles ont nommé dolomie un carbonate double de chaos ■t de magnésie (CaO,CO* -J-MgO.CO1), qui commue, dans les Alpes et pluiieur« autres conlrées, dei roches en grande* masses.

de trous d'une cuve en bois bien cerclée, remplie de cristaux larges, minces et humides, de carbonate de soude; l'acide carbonique, en pénétrant peu à peu dans la masse de cristaux, est absorbé, forme du sesquicarbonate, puis du bicarbonate de soude. On renouvelle à plusieurs reprises la charge de dolomie dans le premier vase, de façon à fournir le gaz acide carbonique nécessaire pour transformer tout le carbonate en bicarbonate ; l'opération dure six ou sept jours.

On peut calculer les dosages en se basant sur les poids équivalents de l'acide sulfurique employé, de l'acide carbonique qu'il déplace, et du carbonate de soude que ce dernier acide sature; d'ailleurs, en délutant le trou d'homme J, on reconnaît le moment où la saturation est à son terme, l'excès d'acide carbonique ayant commencé à passer dans une deuxième cuve disposée de même. Les solutions de carbonate et de sesquicarbonate écoulées peudant la réaction sont soutirées à l'aide du robinet M et réunies pour servir aux dissolutions de carbonate.

Quant aux sulfates retirés avec le liquide du premier vase A, par le robinet A, on les met sur des filtres où ils sont lessivés par de l'eau chaude : le sulfate de chaux très -peu soluble reste sur le filtre ; le sulfate de magnésie dissous est obtenu par évaporation et cristallisation. On peut le livrer au commerce ou en décomposer une partie par le carbonate de soude pour obtenir le carbonate de magnésie précipité, qu'on recueille dans des paniers rectangulaires doublés intérieurement de sacs en toile de forme semblable. On lave, puis on fait égoutter et sécher sous forme de blocs rectangulaires légers ; les solutions doivent être assez étendues pour que le précipité occupe un grand volume, qu'ainsi lorsqu'il est privé par la dessiccation, de l'eau interposée, les interstices remplis d'air laissent à ces blocs la légèreté que le commerce exige.

Y. Acide carbonique dégagé do carbonate de ehaux.

L'acide carbonique est quelquefois fourni dans les mêmes appareils par la réaction de l'acide sulfurique sur le carbonate de chaux, à l'aide de dispositions semblables à celles que nous venons de décrire [yoy. page 342).