Aeide fumant en hêmàÈÊmim de sonde

Ou est aussi parvenu à préparer un acide sulfurique analogue à l'acide dit de Nordhausen en distillant dans des cornues en grès du bisulfate de soude desséché, et recevant le produit dans des bombonnes, dès que Vexa et l'acide faible se sont dégagés. L'appareil est encore semblable, sauf h matière des cornues, à celui qu'on emploie pour obtenir l'acide azotique ou l'acide chlorhydrique dans le verre (voyez plus loin). L'acide sulfurique fumant, préparé au moyen du bisulfate de soude, ne coûterait pas plus que la moitié du prix auquel revient l'acide de Nordhausen renda à Paris, si la consommation de cet acide était assez considérable pour donner lieu à une grande opération manufacturière.

De quelque manière que l'acide sulfurique fumant ait été préparé, on ca

ACIDE SULFUEUQUE. 351

peut extraire une partie à Tétat anhydre par une distillation ménagée en recevant la Tapeur dans des récipients de verre refroidis avec de la glace. ^

On comprendra la facilité avec laquelle s*opère cette séparation des deux acides, si Ion se rappelle qu'une variété de l'acide anhydre peut se fondre à + 18"* C, une autre variété à + 100'', que toutes deux peuvent bouillir à + 55^ environ (*), tandis que Tacide sulfurique conte* nant très-peu plus qu'un équivalent d'eau entre en ébullition seulement à la température de SSK"" (voyez plus haut les propriétés de l'acide sulfurique).

On doit prendre beaucoup de précautions lorsqu'on mélange l'acide sulfurique concentré avec de l'eau, à plus forte raison quand on délaye avec Teau l'acide fumant ou l'acide anhydre, car l'élévation de température qui en résulte peut briser les vases en verre et exposer à de grands dangers.

5 parties d'acide fumant suffisent pour opérer la dissolution de 1 partie d'indigo en poudre fine (le mélange étant chauffé durant six heures à 60* au bain-marie), tandis qu'il faudrait, en opérant de même, 10 parties d'acide sulfurique ordinaire du commerce. Dans ce dernier cas, nonseulement Pexcès d'acide employé est perdu, mais encore il est nuisible dans les opérations de teinture et la préparation du bleu en liqueur ou autres préparations auxquelles sert la solution d'indigo ; c'est pour cela que l'acide qui dissout le mieux l'indigo peut être payé, relativement à cet usage, plus cher que la quantité d'acide ordinaire qu'il représente (^).

f O. Principales applleatloiMi de Taelde siiifiirlqae.

On se sert de l'acide sulfurique pour préparer les acides sulfureux^ ddorhydriquey azotique^ tartrique^ citrique^ acétique^ stéarique^ ïïiargariqite^ oléique; les acides gras par distillation et les acides phoiphorique^ fluorhydrique et borique; indirectement, à l'aide de quelques-uns de ce^ produits, l'acide sulfurique est nécessaire à la £a- Inrication du chlore^ de l^ acide carbonique et des eaux gazeuses (***), des bougies stéariqueSy des savons et du phosphore.

n i^usnoom prend-on aisément que la quantité de Tapeur formée parfois ayant la foskm. puœ fiire détoner la masse lorsqu'elle est brusquement chauffée.

('*] Suivant H. Ortliier, le mélange d'azotate de potasse, 1 partie, et d'acide de Nordhausen, ^^5, donne, en réagissant sur le coton, le pyroxyle le plus soluble dans Télher, contenant ^i d*aloM>l (toj. dans le U* Tolume, Chimie organique^ le cbapitre Cellulo$é). L'acide snlfu» liipe anhydre cristallisé n'a pas d'emploi dans les arts.

P) Dans la préparation de l'eau de Seitz artificielle, de l'acide acétique destiné i augmenter tt force du Tînaigre, des acides tarlrique et citrique, de la glucose, etc. Toutes les fois que ces fndaits doÎTent entrer dans la composition des substances comestibles, il faut se garder d'em- P^erradde sulfurique obtenu par la combustion des pyriics, car il pourrait introduire de l*ar<- 1^ dans ces préptrations, (pour lesquelles on réserve maintenant l'acide sulfurique obtenu en «*^tlftiwrre.

352 PRÉaS D£ CHIMIE INDUSTRIELLE.

On fabnque avec Tacide sulfurique une grande partie des ndfates suivants, pour les besoins de Tindustrie, du commerce et de ragrieulture : sulfates de soude ^ de potasse ^ d'ammoniaque^ de chcmxy d'alumine^ée fer^ de zinc^ de cuivre, de quinine j de cinchoniney ainsi que le sulfate ie mercure destiné à la préparation du chlorure et du bicfdorure de mercure (mercure doux et sublimé , corrosif). On emploie Tacide sulfurique étendu de 8 à 10 parties d'eau pour déterminer l'oxydation du fer ou du zinCy la dissolution de Toxyde forme, et en même temps extraire de Veau l hydrogène propre aux aérostaJLs^ aux briquets à gaz^ au dta* lumeau aérhydrique^ à fournir la lumière du microscope à gaz, à produire Y hydrogène arsénié dans V appareil de Marsh et prouver la présence de l'arsenic dans diverses substances. La même réaction de l'acide sulfurique à 5^ sur des éléments de pile (zinc et cuivre) produit un courant électrique applicable à V argenture et à la dorure des mëtaia et alliages, à la galvanoplastie et à la télégraphie électrique. L'acide sulfurique sert, par son pouvoir saturant, aux essais cUcaliméttiques et acidimétriques comme à Vanalyse des savons. Son action dissolvante s'applique au décapage du fer pour fabriquer le fer-blanc et les tôles zinguées (*); pour décaper et dérocher le cuivre dans les kôteU des monnaies et blanchir les flans d'argent avant de les frapper. On l'emploie dans les essais des oxydes de manganèse, Vaffinage de For et de r argent, le dédorage et le désargentage du cuivre, du bronze H du laiton, Vessai de l'argenture électrochimique, la préparation ie ïéther hydrique, la dissolution de l'indigo, la fabrication de la garancine, de Y alizarine artificielle, Y épuration de l'huile de colz^, la coloration partielle des bois dé placage, la confection du cirage anglais, la fabrication des sirops de fécule et de la glucose solide, la préparation du pyroxyle (ceUulose azotique ou coton-poudre) et du pyroxyle soluble ou collodion pour la photographie et la médecine^ do la nitrobenzine, an parchemin végétal (voyez le il* volume). D entre dans la confection des briquets oxygénés. Étendu de 500 parties d'eau, il produit du sulfate de chaux sur lès terres riches en calcaire et trèséloignées des carrières à plâtre. On s'en sert pour gonfler les peaux éL les disposer au tannage. 11 coagule vingt à trente fois son poids de sang, qui devient bien moins putrescible, facile à dessécher et à ccmserver jusqu'au moment de le répandre comme engrais sur le sol. Une proportion de moitié ou des deux tiers moindre suCQt pour préserver, dans les mêmes vues, Yurine de la fermentation ammoniacale ou sa-

[*) Dans ceUe application, l'acide provenant de réparation des hailes, qui contient qadqoas millièmes de glycérine, enlève Toxyde sans attaquer ie métal. L'acide sulfurique provenant des pyrites, employé dans le décapage du fer, contient souvent asseï d'arsenic pour former on dépM nou* sur le métal.

ACIDE SULFURIQUB. 555

tarer rammoniaque fermée. On emploie Tacide étendu pour saturer le sucrate de chaux des mélcLsses et acidnler les jus de betteraves dans la fabrication de V alcool^ pour dissoudre à chaud les tissus adipeux et eii extraire le suif (une très-faible solution de soude caustique est préférable). L'acide concentré ordinaire s'emploie dans le traitement des huHes de schistes^ de pétrole et des goudrons pour en extraire ensuite^ par distillation^ des hydrocarbures incolores; il peut changer ou dé^ truire V odeur désagréable des fûts envahis par les moisissures : on mouille les parois de ces fûts avec un litre d'acide, qu'on laisse en contact pendant une heure, puis que Ton élimine par des rinçages à l'eau.

Depuis plusieurs années il se fait une consommation considérable, en France et en Angleterre, d*acide sulfurique de 50 à 54", pour rendre soluble le phosphate de chaux qu'on a découvert de tous côtés dans le Lot, dans les Ardennes, à Bcllegarde et à Boulogne-sur-Mer.

La qualité très-fortement hygroscopique de l'acide sulfurique concentré est fréquemment mise à profit dans les laboratoires pour opérer des dessiccations à froid sous des cloches renfermant de Vair^ ou dans le vide de la machine pneumatique.

il. laiportanee de la prodnetlon cle raclde salfnriiliie.

La production de l'acide sulfurique a pris un développement considérable depuis quelques années ; la fabrication des engrais phosphatés allant chaque jour en augmentant, et utilisant des quantités considérables d'acide sulfurique, la production de celui-ci a dû augmenter dans les mêmes proportions.

On peut évaluer la production actuelle totale de TEuropc en acide sulfurique concentré à 66'' Baume au chiffre de 800 000 tonnes par an^ réparties ainsi :

Angleterre 500 000 tonnes.

France 150 000 —

Allemagne • 00 000 —

Autriche-Hongrie 40 000 —

Belgique 15 000 —

Autres nations 5 000 —

Total 800 000 tonnes.

Sur ce nombre, environ 2000 tonnes sont produites en Bohême par •a distillation du sulfate de fer.

it. L'tllisatioii «les résidus de pyrites grillée*.

(^mme nous l'avons déjà indiqué précédemment, on est arrivé à ob- ^cnir un grillage suffisant des pyrites dans les fours Perret et Olivier cnaiB IHDCSTR. 1. — 25

pour pouvoir se servir du résidu comme minerai de fer de boonc qualité. Il est loin de doute que par des grillages successifs on puisse chasser presque tout le soufre de la pyrite ; mais jusqu'alors la difficulté a été d'opérer d'une manière assez économique pour que l'on puisse obtenir un produit d'une valeur supérieure à la main-d'œuvre et aux autres frais de combustible et d'usure de matériel. Il est vrai de dire que jusqu'ici oo ne peut considérer les résultats de désulfuration obtenus que comme des essais, et non comme des méthodes de fabrication. On a essayé d'utiliser les résidus de pyrites grillées pour l'épuration du gax de l'éclairage à la place de sexquioxyde de fer naturel ou artificiel ; uoe usine du Nord, qui emploie cette matière, peut régénérer l'oxyde de fer une douzaine de fois.

EXTRACTION DU CUIVRE OU DE l'aRGEKT.

Un grand nombre d'usines brûlent des pyrites d'Espagne, de Portugal et de Suède qui contiennent quelques centièmes de cuivre et même de Fargent et de l'or restant dans les réi>idus du grillage. Le procédé généralement adopté pour extraire le cuivre et l'argent de ces résidus consiste à les griller à basse température avec une proportion de sel marin double de la quantité de soufre qu'ils renferment, pour transformer les sul* fures en chlorures solubles, et faire passer le soufre à l'état de sulfate de soude. La masse, grillée et lessivée ensuite, donne une dissolution renfermant le cuivre et l'argent dissous à la faveur de l'excès de sel marin, et un résidu insoluble d'oxyde de fer débarrassé de soufre, il ne reste plus qu'à précipiter les métaux de leur dissolution.

M. Claudet a installé à Widnes une usine dans laquelle il extrait les métaux précieux par un procédé fondé sur l'insolubilité presque complète de Piodure d'argent dans une solution de sel marin à la température ordinaire. On a extrait à Widnes en 1871 des résidus de 16 300 tonnes de minerai pyriteux brûlé 330 kilogr. d'argent et 3M72d'or.

M. Gibbs, à Jarrow, près Newcastle, sur les bords de la Tync, traite par un autre procédé les résidus de pyrite en vue d'en extraire le cuivre et l'argent. Les résidus sont mélangés à de la pyrite neuve de manière à amener leur teneur en soufre à 5 p. 100, puis on y ajoute 7 p. 100 de sel marin et le mélange rendu intime est soumis à un grillage d'une douzaine d'heures à la température du rouge sombre, pendant qu'il se irouve constamment remué. Sous l'influence de l'oxygène de l'air, le soufre s^oxyde, donne de l'acide sulfurique qui réagit sur le chlorure et donne du sulfate de soude, tandis que le cuivre passe à l'état de cbl^

ACIDE SULFURIQUË. 555

rare. En traitant par Tcau la masse grillée, on a une dissolution de sulfate de soude et de chlorure de cuivre. On fait passer dans la liqueur un courant d'hydrogène sulfuré qui précipite le cuivre à l'état de sulfure, lequel est fondu et grillé au réverbère ; Toxyde de cuivre obtenu est réduit parle charbon. Lorsque les pyrites traitées contiennent de Targent, on recueille à part la première partie du précipité déterminé par l'hydrogène sulfuré, et représentant les 5 premiers centièmes du cuivre total déterminé par l'analyse. Ce précipité contient tout l'argent qu'on peut en extraire facilement.

AFFINAGE DK L'OR ET DE L'AIIGENT

i. Lingots cairrc et argent. — 2. Alliages d'or et d'argent où l'or domine. — Matières

d'argent contenant de Tor.

Parmi les importantes applications qu'a fait naître la fabrication en grand de Tacidc sulfuriquc, on doit compter l'afOnage des matières d*or et d'argent. Cette industrie, créée en France, s'y est bientôt développée au point d'attirer pendant de longues années chez nous les lingots et les monnaies de métaux précieux à épurer du monde entier, nos habiles afSneurs étant capables d'extraire, avec un bénéfice à partager avec leurs commettants, l'or que peut contenir l'argent dans la faible proportion de 1/2 à 1 millième.

Trois sortes distinctes de matières sont mises en lingots pour élre livrées à l'affinage, après des essais contradictoires qui déterminent par un dosage exact l'or et l'argent contenus dans ces lingots.

Ces trois catégories comprennent : l"* les lingots contenant cuivre et argent; 2^ les alliages d'argent et d or où ce dernier métal domine; S'^les alliages d'or et d'argent où celui-ci est en plus fortes proportions.

i . Lingots enivre et arj^ent*

On fait fondre les lingots dans de grands creusets chauffés au coke par des fourneaux a vent. La cheminée traînante reçoit les lingots afin de préparer la fusion en utilisant la chaleur des produits gazeux de h combustion. Deux ou trois centièmes d'azotate de soude projetés dans le creuset servent à oxyder les métaux étrangers (notamment le plomb), afin de les amener en scories à la superficie du bain. On enlève cps scories à l'aide d'une cuiller en fer trouée, qui laisse retomber dans le creuset le métal fluide (*),

(*) Celte sorte de scorie ayant entraîné des globules métalliques, on la pulTériae ultérieuremenl avec les débris de creusets et les briques imprégnés de métaux précieux. On efTedoe le lavage de ces matières pulvérulentes sur des tables inclinées; les parties métilliqoes plus lourdes déposées sont refondues avec un peu de carbonate de soude; elles fournissent d'autres lingots destinés à un semblable affinage. Les ateliers d'affinage doivent être bien carrelés, oa dallés en briqties dures, ou bitumés; ce sol est recouvert d'un grillage en bois, sur IcqaH les ouvriers en marchant liiisscnt tomber sur le sol imperméable les matières adhérentes i I^^ chaussure, qui peuvent retenir quelques parcelles des métaux soumis a Taflinage.

AFFiKAGE DE L'OR ET DE L'AltGE.M. 357

Lorsque l'écumagc est termine, In Tusion étant conii)lètc, on met le métal sous forme de rnciiue grenaille en le puisant dans le creuset nu moyen d'une cuiller en fer, et le versant, avec une certaine adresse, en jets interrompus, dans un bain d'eau Troidc que contient un vase en t<Mc ayant environ 80 centimètres de diamètre et 1 mètre de prol'ondfur. lOOkilogr. de ces grenailles sont traités par l'acide sulfurique à G4°, dans une chaudière hémisphérique en fonte ayant 1 mètre de diamètre et 5 centimètres d'épaisseur (fîg. 119).

fil. 1J9. ~ Apianil pour le inilciucnl dtt alliages d'argent el <lc cuim pat l'ieide nilfurbiiie.

Un chapiteau en tôle plombée C muni d'une porte p recouvre la chaudière et se termine par un co) à bride, auquel s'adapte un tuyau en plomb T, qui traverse un bassin R rempli d'eau ; celle-ci est renouvelée à l'aide d'un entonnoir h tube latéral et d'un trop-plein, afin de refroidir le gaz acide sulfureux et les vapeurs, dont la condensation pourrait s'achever sons l'influence de l'acide azotique dans des chambres en plomb (voyez ci-dessus la Fabrication de l'acide sulfurique) {').

Les dispositions du fourneau sont ménagées de façon à prévenir les perles qui pourraient avoir lieu par une fissure aux parois de la chau- ■lière i où voit qu'en effet le foyer construit en avant a permis de séparer, pir on aulei, la cavité du fourneaii sous la chaudière ; le fond de cette «lité, dallé en briques très-compactes, constitue une sole imperméable

n Cctic condeiiMlioD des gii et vipeunonic ici le double aTinCige <Ic régénérer do l'acido ultariqoe, applicable aux beaoina de l'uiioc, el d'cvilcr les pluinlci du yoiaÎDage, qu'incom- ^ ielibic dégigciDCDt de l'acide tuiCurcui, cniraînaiit toujours de la vapeur glubuliiro

en pente légère, qui dirige, en cas de fuite, le liquide par une buse en fonte D dans un récipient d'où on le puise, ou bien on le fait écouler à volonté dans un plus grand réservoir.

La réaction de Tacide sulfuriquc oxyde les métaux, produit de Facide sulfureux et des sulfates (d'argent et de cuivre, notamment) ; on ajoute successivement de nouvelles quantités d'acide sulfurique jusqu'à la di$> parition de toute la grenaille ; l'opération est ordinairement terminée en deux ou trois heures.

Si l'alliage traité contient moins de 0,9 d*argent, la dissolution est trouble, contenant des sous-sels bruns en suspension ; dans le cas où le titre de l'alliage varie de 0,90 à 0,95, la solution est limpide : dans ce cas, on soutire directement au moyeu d'un siphon en platine (dont les deux branches recourbée^ le maintiennent amorcé à l'aide de deux bouchons mobiles, qu'on enlève par des tiges verticales, glissant dans des guides le long de chacune de ces branches); dans le premier cas on puise avec une cuiller en cuivre le liquide trouble, pour le faire écouler par une gouttière dans un ba3sin en plomb, muni d'un robinet de décantation à 5 centimètres au-dessus du fond ; l'on ajoute à peu près un volume égal de solution de sulfate de cuivre, marquant 34 à 36^ (Baume), provenant d'une opération précédente, puis on fait injecter la vapeur d'eau par un tube barboteur en plomb. Les sous-sels, se trouvant dans un liquide plus étendu et chaud, se dissolvent après que Ton a cessé l'injection de vapeur ; on maintient la température en recouvrant le bassin. Après un repos de deux ou trois heures, on soutire par le robinet, au-dessus du fond, la solution claire dans un autre bassin en plomb épais de 3 à 4 millimètres.

C'est dans ce bassin aux liquides clairs que doit avoir Heu la précipitation de l^argant ; on l'effectue en ajoutant en excès des rognures de lames de cuivre rouge : ce métal décompose le sulfate d'argent, il ^ forme du sulfate de cuivre, et l'argent est précipité en masse blanchâtre grenue, comme spongieuse. On favorise la réaction en remuant sans cesse les rognures de cuivre, afin de renouveler les surfaces de contact, en dégageant le précipité.

La réaction est complète lorsque le liquide dont la couleur est devenue bleu foncé, ne contenant plus d'argent, ne donne aucun précipité dans un essai par une solution de sel marin. On soutirc.au siphon le liquide pour le faire écouler dans des récipients en plomb (*), où on laisse déposer les traces d'argent en suspension qui ont pu être entraînées. La

(*) C'est dans ces . rccipicnts quo l'on puiso la sduiion cuiyriquc, destinée à èleùàK^ oomme nous l'avons dit plus Iiaut, le liquide provenant de la dissolution des greiiail'c» d'argont.