CHLORATE DE POTASSE
1. Composition et propriétés. — 2. Fabrication directe. — 3. Procédé plus économique. — 4. Essai. — 5. Applications. — 6. Allumettes chimiques. — 7. Amorces fulminantes. — 8. ÀTÎTage des couleurs d'impression.
t. Composition et propriétés»
Ce sel, découvert par Berthollet, a été connu d'abord sous le nom de muriale suroxygéné de potasse; Chenevix, Vauquelin et Gay-Lussac ont complété son étude. A l'état cristallisé, il se présente en paillettes cristallines s'il a été obtenu par le refroidissement rapide d'une petite quantité de solution, ou en lames rhomboïdales nettement terminées, larges parfois de 2 à 6 centimètres, si la cristallisation s'est faite par le refroidissement lent et gradué d'une grande masse de solution.
Le chlorate de potasse est un sel anhydre dont le poids équivalent =1550,70 se compose de 1 équivalent d'acide chlorique, C10'=945,20f uni à 1 équivalent de potasse, 587,50.
Il est soluble dans l'eau, plus à chaud qu'à froid : l'eau en dissout des proportions d'autant plus fortes que la température du liquide s'élève davantage jusqu'au degré de son ébullition, comme l'indique le tableau suivant des quantités dissoutes par 100 parties d'eau à différentes températures : ^
TEMPÉRATORE.
CHLORATE DISSOOS.
TEMPf RATURE.
CnLORATB DISSOOS
La saveur de ce sel est fraîche, un peu acre.
Le chlorate de potasse chauffé à sec se fond au-dessous de 400% entre en ébullition, perd rapidement une partie de son oxygène, et se trans* forme d'abord en chlorure de potassium, KCl, et perchlorate de potasse, KO,C10", moins fusible et plus difficilement décomposable que le chlorate; si l'on chauffe plus fortement, le perchlorate se décompose à son tour, et ne laisse qu'un résidu de chlorure de potassium. Ainsi le
chlorate de potasse, par la calcination, laisse en définitive dégager tout l'oxygène de son acide et de sa base : 100 parties de chlorate donnent, dans ces circonstances, 39,18 d'oxygène; le résidu pesant 60,82 est du chlorure de potassium. C'est ce qu'indiquent les équations suivantes :
4 K0,C10» = 2 KCl 4- 2 K0,C10' + 8 0 = 4 KCl -4- 24 0.
Le chlorate de potasse est sensiblement insoluble dans l'alcool.
Projeté sur des charbons incandescents, le chlorate de potasse les ftit brûler très-vivement et sans décrépitation. Mêlé en poudre fine et i poids égal avec un corps très-combustibic, tel que le soufre ou le benjoin, si l'on touche ce mélange avec une goutte d'acide sulfurique concentré, l'acide chlorique en se dégageant se décompose, et son oxygène donne lieu à une inflammation subite. Un mélange de 1 de chlorate avec 1 de soufre en poudre fine, enveloppé dans du papier et mis sur une enclume, fulmine par le choc d'un marteau.
t. PabrIeatloA dlreeCe.
On obtient le chlorate de pofasse par plusieurs procédés : l'un d'eux consiste à faire passer un excès de chlore dans une solution de potasse ordinaire à SS"* (préalablement épurée de la plus grande partie du sulfate de potasse et du chlorure de potassium, en décantant la première solution faite à froid, marquant 45°, puis étendant cette solution limpide jusqu'à 35°) : le chlore se partage en deux parties, dont l'une forme da chlorure de potassium, l'autre du chlorate de potasse :
6C1 -h6KO = 5KCl -4-K0,C10».
L'appareil se compose de bombonnes à dégager du chlore (voyex AB, fig. 181, p. 552), communiquant par des tubes en plomb avec un flacoo intermédiaire laveur, puis avec deux autres bombonnes disposées comme pour préparer l'acide sulfureux (voyez p. 270, fig. 75). Dans la première bombonne qui contient la solution de potasse (carbonate de potasse épuré), il se forme en premier lieu de l'hypochlorite de potasse, du chlorure de potassium, du bicarbonate de potasse et un peu de chlorate de potasse. Le chlorure de potassium commence à se déposer en crisbui. Si l'on arrête alors le dégagement du chlore en cessant de chauffer, une grande partie du chlorure de potassium continue de se déposer en cristallisant à mesure que la liqueur se refroidit : on peut alors décanter le liquide clair et y faire de nouveau passer le chlore : le chlorate formé sature bientôt la solution et se précipite alors à mesure qu'il se produit {*); on laisse achever la précipitation, on recueille les cristaux sur
(*] Afin d'éviter que les cristaux de chlorate de potasse n'obstruent le tube qui aroioe le chlore, on adapte un tube large pour la partie plongeant dans le liquide et Ton di.«pjse âne
CHLORATE DE IWASSE. 577
un carré de toile; puis, après un lavage à courte eau (qui enlève surtout le chlorure de potassium plus soluble que le chlorate) et un égouttage, on fait redissoûdre à chaud dans Teau, on filtre et on laisse cristalliser dans des terrines. Lorsque la cristallisation est terminée* on met égoutter les cristaux sur un filtre; on les lave, on les fait sécher, et ils sont livrables au commerce.
s. Procédé économique.
On ne prépare généralement plus le chlorate au moyen de la potasse en raison du prix élevé de ce produit; on emploie de préférence le chlorure de potassium. On sature de chlore, à chaud, une bouillie d'hvdrate de chaux contenant : 1500 d'eau, 300 de chaux et 154 de chlorure de potassium, jusqu'à ce qu'il y ait excès de chlore : l'opération se fait dans un cylindre de plomb chaude par une double enveloppe extérieure, dans laquelle circule de la vapeur, ou mieux par le barbotage de la vapeur d'eau introduite directement dans le mélange. Ce cylindre est clos et muni à l'intérieur d'un agitateur en fer recouvert de plomb; il porte un ajutage à rebords formant trou d'homme, et deux larges tubes plongeurs dans lesquels on peut introduire des liquides; enfin un robinet à indicateur de niveau et une bonde de vidange.
La température, élevée d'abord à 60®, atteint bientôt 95®, et donne lieu à une formation de chlorate de potasse et de chlorure de calcium. On voit qu'au lieu de produire, comme dans la fabrication directe, 5 équiv. de chlorure de potassium, on forme 5 équiv. de chlorure de calcium pour l équiv. de chlorate de potasse ; on réalise toute l'économie de la substitution de la chaux aux 5/6 de la potasse : 154 de chlorure de potassium donnent plus de 200 de chlorate, tandis que 115 de potasse (KO, 110), coûtant le double, n'en fourniraient que 30 par le procédé direct. (On pourrait substituer au chlorure de potassium son équivalent de sulfate de potasse si le premier, obtenu directement des mines de Stassfurt, comme nous l'avons vu plus haut, n'était à meilleur marché.)
Lorsque dans l'appareil la couleur du chlore devient persistante (ce qu'on peut constater facilement au moyen des fenêtres opposées que porte le couvercle), on arrête le chlore, puis on fait écouler le liquide dans un bac en bois doublé. de plomb où, par le repos, il se clarifie. Le liquide clair est envoyé dans des chaudières rectangulaires en tôle et évaporé à feu nu, ou même à la vapeur, puis abandonné au refroidissement dans des cristallisoirs en fonte. Par le repos prolongé, la plus grande partie du chlorate de potasse cristallise, tandis que le chlorure de
uge en verre plein dont le bout recourbé s'introduit dans ce tube, tandis que l'autre bout de 'S tige sort au travers du bouchon. Un peu de suit* facilite le mouvement de la tige, et il ^^\i de la remuer de temps à autre pour entretenir le passage libre.
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calcium reste dans les eaux mères avec une petite quantité de chlorate.
Les eaux mères abandonnées pendant plusieurs mois dans des citemes placées dans des ateliers frais laissent encore déposer une certaine quantité de chlorate, puis elles sont rejetées.
Le chlorate de potasse brut obtenu est impur et légèrement jaunâtre ; il faut le raffiner. A cet effet, on commence par le laver avec des eaux mères d*un raffinage précédent ; ces eaux de lavage sont réunies aux liqueurs brutes de chlorate d'une opération suivante. Le sel lavé et égoutté est dissous à chaud dans des eaux mères de raffinage, additionnées d'un peu d'eau pure, et la liqueur obtenue est envoyée dans des chaudrons en fonte étamée disposés sur le sol d'un atelier et abandonnée au refroidissement. Le chlorate de potasse cristallisé est séparé de l'eau mère et lavé dans une essoreuse, puis séché soit dans une étuve, soit sur des plaques de plomb chauffées légèrement.
