GE

arrêt agitation une dizaine d'heures

Concentration cn grammes SO'Ca dans 1.000 g.

d’eau de la solution obtenue avec SO'Ca cuit à :

20 0 0 1 pu

RECHÈRCHES SÛR LE SULFATE-DE CHAUX h5

. Le sulfate de chaux anhydre fournit donc, quelle que soit la température de cuisson, une solution sursaturée par rapport au gypse (fig. 14). Mais tandis que cette solution sursaturée a un maximum de concentration toujours le même

DISSOLUTION de S0“Ca

cuit à differentes temperatures

0 pr d'eau

U où

SOU en gr dissous dans 20

Z 0 , 100 Temps en heures Fig, 14. — Variations de concentration des solutions obtenues avec D

du sulfate de chaux déshydraté à différentes températures.

pour du sulfate cuit en dessous de 300?, il n’en est plus ainsi lorsque la température de cuisson du sulfate dépasse 300?. Le sulfate cuit en dessous de 3009 fournit, après quelques minutes, une solution saturée de semi-hydrate. Avec le sulfate cuit au-dessus de 3000, le maximum de concentration n’a lieu qu'après une heure ou plus, c’est à-dire lorsque la cristallisation est déja commencée. Le maximum ne corres-

pond plus alors qu’à une égalité entre la vitesse de dissolution et la vitesse de cristallisation. Le sulfate anhydre cuit au-dessus de 300° ne s’hydrate plus que très lentement.

Un changement dans les propriétés d’hydratation du sulfate de chaux anhydre se manifeste donc pour une température de cuisson comprise entre 300? et 3130. Ce point de transformation est inférieur à celui que MM. Jolibois et Lefebvre ({) ont trouvé en étudiant la marche de l’échauffement du sulfate anhydre (365°). Cette différence n’est pas surprenante si l’on considère qu’une transformation se traduit avec un retard sur la courbe d’échauffement. La méthode dynamique employée par les auteurs cités donne évidemment des résultats moins précis qu'une méthode sta-

tique. : N

Cette transformation n’est pas réversible. Du sulfate cuit une heure à 4oo°, puis recuit 48 heures à 2007, se comporte exactement de la même manière que le sulfate cuit à 4oo°.

Si l’on remarque la faible concentration de la solution obtenue après une heure avec un grand excès de sulfate cuit à 1 000 on peut en conclure que le sulfate cuit à haute température a une très faible solubilité comparativement au semi-hydrate. Le semi-hydrate se forme d'autant plus lentement au contact de l’eau à partir du sulfate anhydre que celui-ci a été cuit à une température plus élevée. Le semihydrate se dissolvant très rapidement dans les solutions non saturées de ce corps, la concentration maxima de la solution correspond à une égalité entre la vitesse de formation du semi-hydrate et la vitesse de cristallisation du bi-hydrate. Cette concentration maxima est obtenue d’autant plus rapidement et se maintient constante d'autant moins longtemps que le sulfate a été cuit à plus basse température.

(4) Loc. cit.

RECHERCHES SUR LÉ NULFATE DE GHAUX 47

; Valeur de la concentration Température de cuisson maxima en gr. SO'Ca dans 1.000 gr. d’eau

Il est à remarquer que les sulfates cuits à 5o0° et Goo? et

ceux cuits à 700° et 8oo° fournissent la même concentration maxima.

En variant les proportions de solide et d’eau nous avons obtenu avec une même agitation des solutions de même concentration maxima avec du sulfate cuit à 4000 (54 cm° eau et 1,79 g: SO*Ca, 112 cm eau et o,g1 g. SO{Ca).

La fin de la transformation en gypse nous est indiquée lorsque la concentration de la solution est revenue à la valeur correspondant à la solubilité du gypse (2,1 g.) (fig. 14). Le temps nécessaire à l’hydratation complète est de :

<< 3 heures avec SO“Ca cuit au-dessous de 3009 57 heures avec SO*Ca cuit à 3500

96 » » 6oo9

La formation des solutions sursaturées doit permettre au plâtre de faire vrise quelle que soit sa température de cuisson si on le maintient au contact de l’eau. C’est ce que nous avons constaté avec de l’anhydrite naturelle qui s’hydrate encore plus lentement que le plâtre cuit à 1 000°. De l’anhÿ-

drite passée au tamis n° 100 fut gâchée avec du sulfate d’alumine pour accélérer la prise (100 g. d’anhydrite avec 23 cm° de solution à 4o g. (SO*)Al? par litre). Le produit fut mis dans un tube scellé. Un cylindre de 1,5 cm. de diamètre et 1,5 cm. de hauteur fournissait une résistance à la compression de 320 kg. après 4 mois.

Sion laisse à l’air la masse gâchée, le durcissement ne se fait plus de même. On constate que le plâtre cuit au-dessous de 600° ne durcit plus. Ce fait est dû à l'augmentation du temps nécessaire à l’hydratation totale quand la température de cuisson passe de 600 à 7000. A cause de la faible vitesse de cristallisation, les cristaux très fins formés ne se trouvent plus en quantité suffisante pour retenir la solution. Celle-ci se sépare du solide et cette action, s’ajoutant à l'évaporation, favorise la dessiccation du produit avant que là transformation en bi-hydrate soit totale.

Afin d'étudier la perte d’eau par écoulement et par évaporation après gâchage de sulfates cuits à différentes températures, nous avons coulé du plâtre gâché dans des creusets de Gooch semblables que nous avons laissés à l’air. Le fond du creuset avait été préalablement recouvert d’un papier-filtre grossier. Le plâtre avait la forme d’un tronc de cône de 2 cm. 2 de hauteur environ et de 3 cm. 5 et 2 cm. 5 de diamèetre. Le produit était pesé de temps en temps et le poids d’eau était calculé par rapport au poids de SO{Ca.

R : Poids d’eau 2PPOTT poids S0'Ca A a, rcénlètre avec plâtre Temps end partir du commerce (?) avec du sulfate pur | "7 | 'anhydrite précipité cuit à ET passée CLR Re on SCORE Ra NE recuit ro 4100 | 510 |75o° 6300 | 75o° o/o | 0/0 |o/o o/0 o/o | o/o 0/0 o minute 102 |103 |78,6 71 80 81 Gr,2 3 » 69,3 74,5 8 » 102,3 73,3 20 » 62,8 30 » 63,7 70,5 Ho D 1 heure 100,6|101,9/59,4 5750 39,0 I ST 2 . 32,5 2 » 58,8 70 3 » 54,9 6 » 98 99,6156,7 68,0 53,5 20,5 24 » 90,6 50,0 62,7 63,2 14759 15,0 5o » 80 41,7 59,0 55,0 | 40,8 7,0 90 » 67,3 32,0 h4,2 | 30,2 120 » 58,5| 6,5512,50 35,7 | 23,3 140 » 22,0 259 160 » Courbe A 170 » 20,9 240 » 27,8| 27,6

Ces résultats sont représentés par les figures 15 et 16.

Avec le plâtre cuit en dessous de 300!, il n’y a presque pas d’eau à se séparer par écoulement de la masse et cette séparation cesse dès le début de la cristallisation. Il n’y a plus qu'une perte d’eau par évaporation (courbe A rectiligne). Le solide contient, après 50 heures, 59 0/0 d’eau. La transformation en bi-hydrate étant terminée en moins de 3 heures, il y a pendant toute la réaction un grand excès d’eau par rapport à la quantité nécessaire à la formation du bi-hydrate (26,4 0/0).

(‘) Ce plâtre et l’anhydrite naturelle ont été mis à notre disposition pour nos recherches par M. Chapouton, Directeur des plâtrières du Sud-Est à Saint-Jean-de-Maurienne,

5o LOUIS CHASSEVENT