CHAPITRE IV
SOLUBILITÉ DE SOCa. + H°0
PRINCIPE. — Les expériences précédentes nous ont montré que le sulfate anhydre préparé à 1500 se transforme totalement au contact de l'eau en semi-hydrate qui fournit une solution saturée momentanément stable de ce corps. La différence entre les solubilités du bi-hydrate et du semi-hydrate ayant une grande influence sur la vitesse de cristallisation du plâtre nous avons déterminé la courbe de solubilité du
semi-hydrate de o à 97°.
MESURES, — L'eau employée pour la préparation de la solution était refroidie jusqu’à une température inférieure de o°6 environ à celle du thermostat de sorte qu'après l'élévation de température produite par l’hydratation du sulfate anhydre la température de la solution ne diffère pas de plus de o°3 de celle du thermostat. 3 à 4 g. de sulfate anhydre étaient alors ajoutés à 100 em* d’eau environ contenus dans une fiole qui était portée au thermostat. Après 6 à 7 minutes
d’agitation violente nous faisions un prélèvement (25 cm° environ) au moyen d’un filtre renversé plongeant dans la solution (V. p. ri).
Soit X le poids en grammes de SO‘Ca dosé dans une prise d’un poids P ; la concentration C en grammes de SO'Ca dissous dans 1000 g. d’eau était donnée par la formule
RÉSULTATS Température Concentration Température Concentration
— oùr prise en masse 3405 6,84 { 10,59 4204 5,88
og 10,66 4408 552 10,45 A,10 10,6 60° 4,06 PE Û 10,3 4,00
1405 0,88 Le A 999 79°5 2,94
Ces résultats sont représentés par les figures 1o et 11.
La courbe du bi-hydrate est celle déduite des déterminations de Hulett et de Vant'Hoff (*) ramenées à la concentration en grammes de SUiCa dans 1 000 g. d’eau.
Hulett ayant signalé que la forme des grains de sulfate de chaux peut provoquer de grandes variations de la solubilité nous avons repris la détermination de la solubilité du bihydrate à 6o° et à 79° avec le produit précipité qui nous avait servi à préparer le sulfate anhydre. Nous avons ainsi obtenu :
à 600 2,03 g. SO*Ca dans 1 000 g. d’eau d’après Hulett 2,00 A0 1,88 g. d’après Hulett 1,865 1,92 g. :
Nous pouvons donc considérer que la forme des cristaux n’a pas introduit une erreur importante dans nos mesures. Nous reviendrons d’ailleurs lors de l’étude des vitesses de cristallisation sur les différences des résultats relatifs à la solubilité du gypse publiés par différents auteurs.
(1) Huzerr et Arren, Journ. Amer. Chem. Soc., 24, 667, 1902, VANT'Horr, Zis. f. ph. Ch., 45,2 68, 1903 et Tables de Lannozr, 46, 1912.
La forme de la courbe du semi-hydrate montre que la solubilité de ce corps décroit rapidement quand la température s'élève. La partie de la courbe relative aux températures inférieures à 15° (pointillé) est peu précise à cause de la
0e en oremmes dissous dans We d'eau £ d £
Te mp erature
Fig, 10. — Courbe de solubilité de SO'Ca 1/2 H?0.
rapidité avec laquelle la solution de semi-hydrate laisse déposer des cristaux. L’aplatissement de la courbe pour des températures inférieures à 16° indique une diminution de la chaleur de dissolution du semi-hydrate.
La partie inférieure de la courbe du semi-hydrate prolongée au delà de 96° coupe la courbe du bi-hydrate à 107°
34 LOUIS GHASSEVENT
(fig. 11). Cette température est précisément le point de transformation du bi-hydrate en semi-hydrate que Vant’Hoff a déterminé par mesure des dilatations et des tensions de
vapeur.
Toute la courbe de solubilité que nous avons déterminée
rammes dissous
LOIR UE ROUES nl DIS
Temperature
Fig. 11. — Solubilité de SO{Ca r/2 H°0.
appartient donc bien au semi-hydrate. Le sulfate de chaux anhydre préparé à basse température se transforme entièrement et rapidement en semi-hydrate quelle que soit la température de l’eau avec laquelle on le met en contact.
CONCLUSIONS, — Vant’Hoff avait déterminé la solubilité du semi-hydrate à 107°, température à laquelle ce corps est en équilibre avec le bihydrate. Marignac avait d'autre part constaté que le sulfate de chaux déshydraté à 1350-1402 fournissait des solutions qui contenaient, après dix minutes d’agitation à la température ambiante jusqu’à 9,1 g. dans 1 000 g. d’eau.
La transformation immédiate au contact de l’eau du sulfate de chaux anhydre cuit à basse température en semt-hydrate observée précédemment nous a permis de préparer des solutions saturées de semi-hydrate qui restent suffisamment de lemps sans cristalliser pour permettre de déterminer la solubilité du semt-hydrate. Nous avons pu ainsi construire la courbe de solubilité de o à 97° de ce corps instable.
