FLUOR
Équivalent = 239,8.
S 73. On ne connaît pas, jusqu'à présent, les propriétés du fluor isolé ; ceci tient moins à la difficulté de séparer ce corps de ses combinaisons qu'à sa grande affinité pour les substances avec lesquelles on fabrique nos vases de chimie. Le fluor attaque immédiatement le verre et tous les métaux, même le platine. On n*a réussi jusqu'à présent à risoler que dans des vases taillés en spath fluor ; on Tobtient en décomposant le fluorure d'argent par le chlore ; le fluor se dégage sous la forme d'un gaz incolore.
Équivalent = 400,0.
§ 74. Le phosphore '^^ peut être obtenu sous les trois états, solide , liquide et gazeux. A la température ordinaire de l'été , il est mou et flexible comme la cire : il est dur et cassant à la température de la glace fondante. Le phosphore ne peut pas être obtenu cristallisé par fusion, parce qu'il passe graduellement de l'état liquide à l'état solide, circonstance qui s'oppose toujours à la cristallisation ; mais on peut le faire cristalliser par voie de dissolution. Si Ton fond ensemble, sous l'eau, 2 parties de phosphore et 4 partie de soufre, on obtient une combinaison qui contient un excès de phosphore en dissolution. Une partie de ce phosphore se dépose par le refroidissement, et prend souvent alors la forme de cristaux réguliers. On peut employer également le sulfure de carbone comme dissolvant du phosphore; la dissolution, évaporée lentement, et à la température ordinaire, dans un courant de gaz acide carbonique/ donne de beaux cristaux de phosphore.
Le phosphore a une densité de 4 ,77 environ. Il est à peu près incolore et translucide quand il est complètement pur. Le plus sou-
* Le phosphore a été découvert en 1669 par Brandt, alchimiste de Hambourg, qui l'obtint par la calcinaiion des résidus de l'évaporaiion de Turine. Brandt Uni son procédé secret. Kunckel le découvrit quelques années après. Mais c'est seulement en 1769, que Gahn et Schéele découvrirent que le phosphore était contenu en grande quantité dans les os des animaux, et qu'ils donnèrent le moyen de Ten eztruire.
PHOSPBOEK. 67
vent, dans les laboratoires, il a upe légère teinte jaunâtre. Le phosphore cbange de couleur et, devient rouge, même dans le vide, lorsqu'on l'expose à la lumière solaire , ce qui prouve que ce changement est dû à des modifications moléculaireSi et non à une combinaison chimique.
Le phosphore fond vers 44^,2 et bout à 290^; sa vapeur est incolore, elle a pour densité 4,326.
Le phosphore a une grande affinité pour Foxygène; il suffit de le chauffer à l'air jusqu'à 60® environ, pour qu'il prenne feu ; souvent, on détermine cette inflammation par le simple frottement. Le phosphore subit au contact de Tair une combustion lente , même a la température ordinaire. Un bâton de phosphore , exposé à l'air, est toujours enveloppé d'une légère fumée qui se renouvelle incessamment ; cette fumée est lumineuse dans l'obscurité. C'est cette propriété du phosphore qui lui a fait donner son nom (f£^, lumière, 90(xSç, qui porte). Si l'exposition à Tair se prolonge longtemps, le morceau de phosphore diminue d'une manière très^sensibie, et il finirait même par disparaître entièrement, si la durée de l'exposition était suffisante. Il est facile de reconnaître que ce phénomène est accompagné d'une véritable combustion du phosphore. En effet, si l'on fait Texpérience dans une cloche renfermant un volume limité d'air et placée sur la cuve à eau , on voit le volume du gaz diminuer par suite de l'absorption de l'oxygène de Tair. Au bout de quelque temps, la lumière cesse et avec elle la diminution de volume ; mais le phénomène reparaît, si l'on introduit une nouvelle quantité d'air pur. L'air qui a séjourné ainsi quelque temps avec le phosphore , est dépouillé dç tout son oxygène , et ne peut plus entretenir la combustion. Si l'on remplace l'air de la cloche par de l'oxygène pur, on reconnaît que le phosphore ne luit qu'autant que la température est supérieure à SO®, tandis que le phénoinène de lumière se manifesterait dans l'air atmosphérique à des températures beaucoup plus basses. On doit en conclure que le phosphore est plus facilement combustible dans l'air atmosphérique que dans le gaz oxygène pur; et, cependant, nous savons que sa combustion vive est beaucoup plus intense dans l'oxygène. On a reconnu que le phosphore ne se combine directement avec l'oxygène, à une basse température , que si ce gaz est trè&-dilaté ; par ffl^emple, s'il n'a que la densité qu'il possède dans l'air atmosphénque, où •} de gaz oxygène se trouve mêlé avec ^ de gaz azote. Si l'on place un fragment de phosphore dans un ballon plein de gaz oxygène conmiuniquant avec une machine pneumatique, on reconnaît, si la température est basse , que le phosphore n'est pas lumi-
68 paosPHORE.
neux lorsque la force élastique ()u gaz est égale à celle de Tatmosphère; mais, en raréfîant le gaz au moyen de la machine,- le phénomène de lumière apparaît aussitôt.
Si l'on trace, sur un mur, dans Tobscurité, des traits avec un bâton de phosphore, ces traits restent lumineux pendant quelque temps. La lumière s'éteint lorsque le phosphore qui était resté adhérent au mur a disparu par évaporation et par combustion.
Le phosphore , en brûlant avec flamme dans l'oxygène ou dans l'air, produit une matière pulvérulente, blanche, très-déliquescente; c'est Vacide phosphorique. Lorsque le phosphore éprouve seulement la** combustion lente, au contact de l'air, à la température ordinaire, il ne se forme plus d'acide phosphorique , mais un degré inférieur d'oxydation; c'est Vcicide phosphoreux. Ainsi, nous voyons le même corps produire , par sa combinaison directe avec l'oxygène , deux composés différents, suivant la température à laquelle la combinaison a lieu.
Le phosphore est un corps très-dangereux à manier, à cause de sa facile inflammation. Les brûlures qu'il occasionne sont très-douloureuses et amènent quelquefois des accidents graves; aussi ne sauraiton manier ce corps avec trop de précaution. Dans les laboratoires, oh le conserve dans des flacons remplis d'eau. Quand on veut se servir d'un morceau de phosphore , on sort un des bâtons de phosphore de l'eau , on en détache le fragment convenable avec des ciseaux , pendant qu'il est encore mouillé , et on l'essuie ensuite avec du papier Joseph , en le touchant le moins possible avec les doigts.
Le phosphore est beaucoup plus facilement combustible quand il est impur, que lorsqu'il est à l'état de pureté parfaite. On utilise souvent, dans les laboratoires, des résidus de phosphore provenant de diverses opérations, et dans lesquels le phosphore est mêlé avec une petite quantité d'oxyde rouge de phosphore. Ces résidus sont plus facilement combustibles que le phosphore pur, et demandent à être maniés avec encore plus de précautions ; ils s'enflamment souvent spontanément quand ils sont secs, si la température extérieure est élevée.
Le phosphore s'altère même sous l'eau , dans les flacons bouchés, quand il est exposé à la lumière; il perd sa transparence à partir de la surface. Le phosphore ne parait subir, dans cette circonstance, qu'un changement de disposition moléculaire Cette altération se fait beaucoup plus lentement à l'abri de la lumière ; au«si a-t^on soin , dans les laboratoires, de placer les flacons ren-
PHOSPDORE.
fermant le phosphore dans des étuis opaqaes, de fer-blanc ou de carton.
Le phosphore éprouve , par un refroidissement rapide , une mo* dification analogue à celle que subit le soufre dans les mêmes circonstances ; mais elle est plus difficile à produire. Si Ton verse, dans de Teau très-froide, du phosphore fondu et chauffé à une température yoisine de son point d'ébullition, on obtient une masse d'un brun foncé dont la consistance est très-différente de celle du phosphore ordinaire. Cette expérience ne réussit bien qu'avec du phosphore très-pur, qui a été soumis à plusieurs distillations. La présence d'une très-petite quantité de matières étrangères suffit pour altérer notablement les propriétés physiques du phosphore. Un millième de soufre le rend cassant, même à une température supérieure à 20^.
Le phosphore, entrant en ébullition à une température peu élevée, peut être facilement distillé dans des appareils en verre; mais l'expérience demande à être faite avec des précautions particulières, à cause deTinflammabilité du phosphore. Quand on veut en distiller une petite quantité , on place le phosphore dans une cornue  en verre (fig . 36), dont on engage le col dans un tube en U
un peu large abc , au fond dur quel on a placé une couche d'eau , qui a pour but d'intercepter la communication avec l'air extérieur et de préserver le phosphore distillé. On chauffe la cornue, l'air dilaté déprime l'eau et la fait monter dans la seconde branche du tube en U, jusqu'à ce qu'il puisse traverser la colonne liquide sous forme de bulles. Bientôt lo phosphore distille, se condense et se rend au fond du tube en U, où il reste liquide si l'eau est à une température supérieure à 10®. Si la distillation vient à s'arrêter , ou même à se ralentir, il peut y avoir absorption; mais 'cette absorption présente peu d'inconvénient si Tappareil est convenablement disposé. Les vapeurs de phosphore venant à se condenser dans la cornue, le vide s'y fait. Pressée par l'atmosphère, l'eau s'élève dans la partie a du tube, et, si celle-ci n'est pas assez grande , elle peut monter jusque dans la cornue, dont elle détermine la rupture avec explosion; Topé-, rateur court alors le risque d'être gravement brûlé par le phosphore. Si la branche a est , au contraire , assez grande pour con-
Fig. 36.
tenir toute I*eau, l'air pénètre sous forme de bulles dans la cornue, et il n'y a pas d'explosion à craindre. Ainsi , le tube ab fonctionne à la fois comme récipient et comme tube de sûreté.
§ 75. Nous avons dit que le phosphore prenait une couleur rouge sous l'influence de la lumière solaire; il se transforme alors en une modification isomérique très-remarquable , sous laquelle ce corps présente des propriétés complètement différentes de celles gue manifeste le phosphore ordinaire. On obtient ce phosphore rouge en grande quantité en maintenant du phosphore pendant plusieurs heures, à une température comprise entre 230® et 250**, dans un gaz sur lequel il ne peut pas exercer d'action chimique. On fait l'expérience dans une cornue préalablement remplie de gaz acide carbonique ou d'hydrogène. Une portion notable du phosphore distille et se condense à l'état de phosphore ordinaire; une autre portion se change en phosphore rouge, dont la quantité augmente avec la durée de l'opération. On laisse refroidir la cornue, et on traite, à plusieurs reprises, la matière par du sulfure de carbone , qui dissout le phosphore ordinaire et laisse' le phosphore modifié, sous la forme d'une poudre amorphe d'un rouge plus ou moins foncé.
Le phosphore rouge ne diffère pas moins du phosphore ordinaire par ses propriétés chimiques que par ses propriétés physiques. Tandis que le phosphore ordinaire fond à 44®, le phosphore rouge peut être chauffé jusqu'à 250®, sans prendre l'état liquide ; à 260®, il repasse à l'état de phosphore ordinaire.
Le phosphore rouge n'a pas d'odeur sensible à la température ordinaire ; il se conserve sans altération à Tair et n'y devient lumineux que si on le chauffe jusqu'à 200®. Il ne se combine pas avec le soufre, même à la température de la fusion de ce dernier corps , tandis que le phosphore ordinaire, chauffé légèrement avec du soufre, s'y combine avec explosion.
Ces deux modifications du phosphore noiis offrent l'exemple d'isomérie le plus remarquable ; elles présentent plus de différences dans leurs propriétés physiques et dans la manière dont elles se comportent avec les réactifs , q^ie beaucoup de corps simples différents. L'identité chimique des particules qui composent ces deux modifications n'est démontrée que par l'identité absolue des composés qu'elles produisent.
§ 76. Le phosphore joue un rôle important dans l'économie animale, car il entre dans la constitution des os. Lorsque les os sont brûlés au contact de l'air, la matière organique se détruit complètement et se dégage à l'état de produits gazeux. La cendre qui reste n'est plus qu'un mélange de phosphate de chaux basique et de car-
PBOSPHORK.
l)onate de chaux. C'est de cette cendre d'os que Ton extrait le phosphore dans les arts. A 3 parties en poids de cendre on ajouto 2 parties d'acide sulfurique et 45 à 20 parties d*eau ; on mélange le tout avec une spatule , et on Tabandonneà lui-même pendant vingtquatre heures. L*acide sulfurique décompose le carbonate de chaux, s'empare de la chaux avec laquelle il forme du sulfate de chaux , et chasse Facide carbonique qui se dégage. L'acide sulfurique agit également sur le phosphate basique de chaux , mais il ne le décompose pasentièrement; il lui enlève seulement une partie de la chaux, en formant une nouvelle quantité de sulfate de chaux , et laisse le phosphate à l'état de phosphate acide de chaux. Ce dernier sel est très-soluble dans Teau , tandis que le sulfate de chaux l'est , au contraire , très-peu.
On sépare ces deux sels en versant le tout dans un sac en toile serrée qui retient le sulfate de chaux et laisse passer la dissolution de phosphate acide , on exprime la masse pour en retirer la liquear le plus complètement possible. La dissolution de phosphate acide de chaux est évaporée dans une chaudière en cuivre jusqu'à consistance sirupeuse ; puis on ajoute par petites portions , du charbon pulvérisé i et Ton dessèche complètement la masse. La matière ,
desséchée à la chaleur du rouge sombre, est placée dans une cornue en terre A ( fig. 37 ) , recouverte extérieurement d'un lut argileux. Le col de la l cornue s'engage dans la tubulure d'un récipient en cuivre B, à moitié rempli d'eau et muni d'un tube de dégagement t. Le récipient B est placé dans une auge remplie d*eau que l'on maintient à une température d'environ 40®, pour que le phosphore ne puisse pas se solidifier et obstruer la tubulure. On ménage le feu au commencement de l'opération. Il se dégage des gaz inflammables qui consistent en hydrogène et gaz oxyde de carbone. Le phosphate acide de chaux , desséché, retient de l'eau chimiquement combinée, laquelle ne se dégage qu'à une haute température. Cette eau , au moment où elle devient libre, rencontre du charbon incandescent, et se décompose en produisant du gaz hydrogène et du gaz oxyde de carbone :
