SOUDE

reproduirait une quantité considérable de sulfure de soude.

MM. Gay-Lussac et. Welter observent de plus, que la saturation de la dissolution de soude par l’açcide sullurique , exige également des attentions particulières. Après avoir préparé une forte infusion de tournesol, réactif qui leur semble devoir mériter la préférence ;, comme propre à faire reconnaître le terme de la saturation et d'un emploi commode et très-sûr, on verse. assez de cette infusion dans la dissolution. de. soude.à essayer, pour qu’elle ait une teinte bleue bien prononcée. On ajoute ensuite l’acide sulfurique par très-petites parties , el l’on agite continuellement. Pour opérer plus commodément, il convient de se servir d’un vase profond , tel qu’un bocal assez grand pour que la dissolution. de soude ne forme qu’une couche de 3 à 4 centimètres d'épaisseur , et il faut placer ce bocal sur une feuille de papier blanc, afin de mieux apprécier les changemens de couleur. L’acide carbonique de la soude, déplacé par l’acide sulfurique, ñne se manjfesie pas d’abord , parce qu'il se combine avec la portion du carbonate de soude , qui n’a point encore éprouvé de décomposition, en formant ainsi un bicarbonate, ou un carbonate saturé. Pendant la formation du bicarbonate , la couleur du tournesol ne change point, parce qu’il n’y a point d’acide carbonique libre dans la liqueur ; mais dès qu’étant transformé , il commence à être décomposé par l’acide sulfurique , la couleur bleue du tournesol vire au rouge, et l’effervescence ne tarde pas à se manifester. Il faut alors être attentif à ne pas dépasser le point de la saturation. Lorsqu'on a lieu de présumer qu'on en approche, on äjoute l'acide sulfurique par cinquièmes ou par dixièmes de mesure, en faisant , après chaque addition, un trait sur du papier de tournesol avec une baguette de verre trempée dans la dissolution. On réitère ainsi , jusqu’à ce que le dernier trait sur le papier de tournesol soit très - décidément rouge, et même qu'on ait dépassé la saturation. On retranche alors autant de cinquièmes ou de dixièmes de mesures , moins un , et l’on a le véritable titre de la soude. On s’apercoit aisément que l’acide sulfurique commence à dominer dans la liqueur, par la couleur pelure d'ognon

Chaux de construclion " morliers ordimaires,

Elémens des cimens calcaires.

360 BASES SALIFIABLES.

qui succède subitement à la couleur rouge vineuse , “qui avait été produite par l'acide carbonique. Si la soude } éssayée en opérant ainsi , est entièrement caustique, sa dissolution , colorée en bleue par le tournesol, ne changera de couleur qu’au moment de la saturation complète par l’acide sulfurique ; si elle est totalement bicarbonatée, elle changera de couleur , et l’effervescence se manifestera après Paddition du premier vingtième d’acide sulfurique ; enfin; si elle est seulement carbonatée, le changement de couleur du tournesol par l'acide carbonique et l'elfervescence , se manifesteront lorsqu'on aura ajouté les douze vingtièmes de la quantité d acide sulfurique nécessaire à la saturation.

La force de l’acide à employer dans ce procédé est tout-à fait arbitraire (1).

Nb : De la Chaux.

M. Vicat, ingénieur des ponts et chaussées, s'étant occupé de recherches sur les chaux de construction, les : bétons et:les mortiers ordinaires , entreprit sur ce sujet, en 1812, une suite raisonnée d'expériences , dont les résulials principaux peuvent suflire à présenter ; d’ une manière satisfaisante , l’histoire des élémens qui entrent dans la composition des cimens calcaires et des effets que produisent leurs diverses combinaisons.

Les ingrédiens qui entrent ordinairement dans Ja composition des morters , sont la chaux, le sable éminemment siliceux, et les produits naturels ou factices connus sous les dénominations de trass, cendrée, pouzzolane, etc.

On considère comme pierre à chaux tout carbonate calcaire , depuis le marbre blanc le plus pur jusqu’au carbonate marneux le plus grossier, ayant acquis par l’action du feu, plus ou moins longtemps continuée , la propriété de s’échauffer avec l’eau , de fuser et de faire pâte avec ce liquide, La chaux que fournissent les çarbonates, qui par leur pureté se rapprochent beaucoup du marbre, s'appelle chaux grasse, et l’on donne au contraire la qualification de chaux maigre à celle .qui

: Annales de ee et de physique , tome XIII, page 12.

'ORAUX 604 561 provient: des pierres tenant en quantité notable de la silice , de l’alumine et du fer. La chaux de la première espèce. est ordinairement. très- blanche, elle :foisonne beaucoup par l'extinction ; et peut former une: pâte forte et liante. La chaux maigre est grise ou d’un jaune sale ; elle fournit peu à l'extinction et. Sopra lieu à une pâte courte et peu tenace. HT

Les carbonates calcaires purs, ou presque purs , passent à l’état de chaux. de construction par la perte de leur eau de cristallisation, et de la plus g srande partie , sinon de la totalité de leur acide. carbonique. Quelques différences dans la durée ou dans la force du. feu , n’en apportent aucune essentielle. dans la qualité de la chaux grasse produite. Il n’en.est pas de même des pierres à chaux maigre ; Car , indépendamment de ce que l’action du feu en sépare aussi l’eau et de l’acide carbonique, cette action influe encore sur l’état de combinaison des oxides qui entrent dans la constitution de ces pierres. Au, terme dela bonne cuisson , la silice acquiert la propriété d’être soluble dans les acides. Si le feu est poussé trop loin, la couleur de la chaux , de fauve qu’elle était, se rembrunit et passe au gris-noir ; il ya fusion pâteuse et perte de produit: Toutefois la silice n’est altérée au point d'être rendue soluble dans les acides que lorsqu'elle est dissé-

minée en particules très-fines dans le tissu pierreux ; car lorsque , comme dans les calcaires arénacés, elle y est interposée sous la forme de sable fin, elle: est encore précipitée de ces pierres tes Ja cuisson , lorsqu on.les traité, par un acide.

Les chaux grasses réduites en ét par l'extinction ordinaire , et placées ensuite sous l’eau , ou d'ans un bassin imperméable , recouvert de sable ou ps terre, peuvent s’y maintenir à l'état pâteux pendant plusieurs siècles. S1, au contraire, après les avoir divisées en solides d’une petite dimension on les expose au contact de l’air et à couvert , elles contractent , par le double eflet de la dessiccation et de l'acide carhonique de l° atmosphère , une dureté irès-remarquable, et deviennent même susceptibles d’un très-beau poli. | - à Les chaux maigres, placées de la même:manière que les chaux grasses, ; soit dans l eau , soit dans un bassin, y

Action du feu sur les pierres à chaux.

Combinaison de-l’eau et de Ja chaux.

Pouzzolanes.

562 BASES SALIFIABLES.

durcissent , en général, au bout de quelques jours, etelles y formeraient à la longue. une espèce de pierre tendre qu'on ne pourrait enlever qu’au pic. Exposées à l'air, elles y prennent une consistance crayeuse , sans pouvoir jamais recevoir le poli. Cependant la chaux maigre dont la silice, à raison de la grosseur de son grain', n’a pas : acquis par la cuisson la propriété de se dissoudre dans

les acides , fait exception ; elle se comporte à peu près

comme la chaux grasse , et ne.se durcit point dans l’eau.

On a donc, d’après cette circonstance particulière , établi

parmi les chaux maigres une distinction , en désignant par le nom de chaux hydrauliques, celles qui jouissent de la propriété de durcir dans l’eau.

Les pouzzolanes sont ou naturelles ou artificielles. Les premières , d’origine volcanique , consistent dans des ma: lières ayant éprouvé, par l’action des feux souterrains , des modifications différentes, qu'on peut en général réduire à trois, le boursouflement , la vitrification et la calcination. Ges matières se présentent donc sous les formes diverses de laves boursouflées , de scories, de verres compactes et boursouflés,, de sables. ou cendres , de matières agglutinées, et de matières calcinées. Ces produits se composent tous de silice, d’alumine , d'oxide de fer et d’un peu de chaux. Les proportions de ces quatre principes varient dans des limites assez étendues. Quelquefois , mais rarement , l’oxide de fer ou la chaux y manquent {olalement, et presque toujours la silice prédomine.

Les pouzzolanes analogues artificielles sont, les sco: ries de forge, la cendrée, les débris de poterie, ou de tuileaux pulvérisés, etc.

Parmi ces matières, les unes offrent des traces d’une aclion très-intense du feu , tandis que d’autres ne paraissent que légèrement calcinées ; plusieurs semblent avoir été altérées par l’effet d’une décompotion spontanée trèslente. |

Ces modifications ayant dû produire, dans les pouzzolanes, une union plus ou moins intime de leurs principes constituans , il en résulte qu’il en est parmi elles qui se dissolvent aisément dans l’acide sulfurique , en laissant la totalité de leur silice pour résidu, que d’autres

CHAUX. 363 ne la cèdent que difficilement , et après un temps assez long, et que quelques-unes paraissent tout-à-fait rebelles.

En mêlant , en proportions diverses , de la chaux grasse éteinte comme à l'ordinaire , avec du sable seul ou avec l’une dés pouzzolanes qui résistetit d’une manière absolue à l’action de l’acide sulfurique , on obtient des cimens qui, placés sous une eaü pure, y restent toujours mous , ou n’acquièrent , après un temps plus long , qu’une faible consistance. Ces cimens exposés à l’air y durcissent , mais par dessiccation seulement; car ils se brisent si facilement qu’on en doit conclure qu’il ne s’y est point formé d’union chimique entre leurs parties constituantes.

Avec les pouzzolanes dont on sépare facilement la silice par les acides , et la chaux grasse , les cimens produits se prennent en très-peu de temps dans l’eau , et y deviennent de plus en plus durs. Mais ils résistent très-peu lorsqu'ils sont exposés à l’air libre , ce qui paraît être dû à ce que leur dessiccation s’opère alors trop rapidement. Lorsqu'on combine la chaux hydraulique avec le sable seul , ou avec l’une dés pouzzolanes qui résistent aux acides , ce mélange produit de très-bons cimens , tandis que l’on n'obtient que des résultats médiocres avec le sable ou la pouzzolane dont les acides séparent la silice. R

Tous ces faits prouvent , ainsi que l’a annoncé M. Gay- Lussac , que c’est l’affinité qui préside à la solidité qu’acquièrent tous les mortiers , et qu’on doit par conséquent toujours la favoriser. On rend cette aflinité évidente en versant de l’eau de chaux dans de la potasse silicée ou aluminée; car il se produit aussitôt un précipité abondant et insoluble. Toute pouzzolane, qui résiste à l’action de l'acide sulfurique , résistera aussi à Paction de {a chaux , et sera ainsi dans un état moins propre à contracter une union avec cette base alcaline , que la pouzzolane qui se laisse attaquer par cet acide.

Il existe deux causes de durcissement des mortiers : l’une analogue aux phénomènes dont la chimie offre tant d'exemples, est due à ce qu’en général toutes les sub stances solides qui ont de l’affinité l’une pour l’autre, et qu’elles peuvent satisfaire dans des circonstances con venables, sont propres à former du mortier. |

L'autre cause de durcissement, et qui en est une se-

Combinaisom des élémens des cimens cal.

caires,

Chaux hy- Erauliques et pouzzolanes faclices,

60%. BASES SALIFIABLES.

condaire, résulte de l’affinité puissante qui porte l’acide carbonique répandu dans l'air sur la chaux du mortier, L'action de cet acide, lorsqu'elle est favorisée par certaines circonstances, telle que celle du mortier récem-. ment employé ; et d’un accès facile, a pour effet de rendre la chaux carbonatée, et plus propre à se lier. fortement aux molécules de sable ou de pouzzolane, Après avoir ainsi présenté des notions certaines sur le choix et l'influence réciproque des matières principales qu'il convient d'employer à la formation des eimens calcaires , ainsi que sur la théorie de la solidification de ces cimens , M. Vicat s’est occupé des moyens de se procurer ces matières principales , telles que la nature elle-même les a préparées , lorsque l’économie interdit l’usage .de celles-ci. :

Puisque , ainsi que le fait observer M. Vicat, la qualité des chaux hydrauliques naturelles ne dépend que de la présence d’une certaine quantité d'argile combinée par le feu avec la matière calcaire, il était naturel de penser qu’en mêlant de l’argile , en proportion convenable, avec de la chaux grasse éteinte d’une manière quelconque , et en soumettant ce mélange à la cuisson, on obtiendrait un résultat semblable ; et c'est ce qui en effet a réussi à M. Vicat par des expériences faites en grand , et.en divers lieux, d’une manière si complète, qu’il est maintenant possible de fabriquer partout, et à un prix très-modéré, : de la chaux artificielle supérieure aux chaux naturelles analogues. | ad De même aussi, les pouzzolanes naturelles élant composées , d’après l’analyse chimique , de silice, d’alumine, d’oxide de fer et d’un peu de chaux, composition toute semblable à celles de nos argiles, celles-ci doivent être susceptibles d’être transformées par la cuisson, en pouzzolanes artificielles ; puisque surtout il est maintenant démontré que la propriété de ces pouzzolanes réside, non dans la présence du fer ou de la chaux , mais bien dans un état particulier de combinaison de lasiliceet de l’alumine, : état auquel on ramène, avec la plus grande facilité, toutes les argiles douces et grasses au toucher, par l’effet d’une légère cuisson, On était donc parvenu à fabriquer artificiellement des

RAM CE 167 0 pouzzolanes d’un emploi aussi convenable que celui des pouzzolanes naturelles , en réduisant nos argiles desséchées en poudre très-fine , et en les calcinant pendant quelques minutes sur des plaques métalliques chauffées au rouge brun; mais il’ a été reconnu depuis que cette Calcination peut s'effectuer aisément dans un four à réverbère. | +

M. Vicat s’occupe ensuite de la fabrication et de l'emploi des cimens calcaires. Leur fabrication consiste dans la préparation , les proportions et la manipulation des matières qu’on y emploie ; et les règles établies à ce sujet dérivent toujours des expériences, comme aussi elles peuvent se déduire du principe déjà énoncé , que l’affinité étant la cause première et prépondérante du durcissement des cimens, tout ce qui peut favoriser cette aflinité doit être mis en usage.

Quant à l'emploi des cimens , la place qu’ils occupent dans les édifices influe sensiblement sur la dureté qu’ils acquièrent, suivant que cette place favorise le jeu des affinités. C’est ordinairement dans les fondations que les mortiers acquièrent le plus de "dureté, tandis qu’au contraire les cimens les plus friables se trouvent dans les parties élevées et couvertes, dont la dessiccation a dû être très-rapide. Saut à ù |

M. Vicat cite, comme un fait d'expérience , que Îles pierres à tissu poreux , à travers lesquelles l’eau filtre aisément, résistent en général beaucoup mieux que les pierres dures et compactes aux alternatives d’un grand froid et d’une grande chaleur ; il faut donc , suivant lui, employer pour les enduits extérieurs des mortiers trèsmaigres , parce qu'ils imitent la contexture des pierres poreuses , et en acquièrent la propriété, | * M: Vicat termine cet exposé de ses recherches par des expériences comparatives sur la force-des mortiers antiques du midi de la France , et celle de quelques mortiers modernes composés avec les mêmes chaux. On peut conclure de ces expériences, 1° que les mortiers romains ne sont pas partout également bons; qu'ainsi leur dureté ne peut être, comme on l’a prétendu, l’unique effet du temps, mais qu’elle résulte évidemment de l’excellence des matières employées , ou des circons-

566 BASES SALIFIABLES.

tances fortuites ou calculées , qui en ont favorisé la combinaison ;. 2° qu’en adoptant les moyens de fabrication des mortiers que ses recherches lui ont fait reconnaître comme les plus convenables , on peut en obtenir qui parviennent en peu d'années à égaler, et même à sur-

passer les meilleurs mortiers romains. ? |

De la Zircone.

On n’était point encore parvenu à obtenir la zircone isolée du fer; et c’est M. Chevreul qui. a réussi le premier à se procurer celte substance à l’état de pureté parfaite , au moyen d’un procédé principalement fondé sur ce qu’une quantité d’acide hydro-chlorique concentré, insuflisante pour dissoudre une certaine quantité d’hydro-chlorate de zircone, suffit, au contraire , pour dissoudre les hydro-chlorates de fer et de cuivre qui accompagnent l’hydro-chlorate de zircone. M. Chevreul ayant fait dissoudre , avec de la potasse dans un creuset d'argent , de la zircone de Ceylan qui tenait du fer, et épuisé Ja masse ainsi fondue de tout ce qu’elle pouvait contenir de soluble dans l’eau, il resta un zirconate de potasse, mêlé d’oxides de fer, de cuivre et d’argent.( ces deux derniers oxides provenant du creuset). En versant alors sur ce zirconate de fer de l’acide hydro -chlorique concentré , il y eut dégagement de chaleur, de vapeur d’eau et de gaz hydro-chlorique. Après avoir mis ensuite Ja matière à l’état de pâte molle, dans un cylindre de verre de 27 millimètres de diamètre sur environ 14 centimètres de haut, dont un bout avait été eflilé à la lampe, il fit passer sur cette matière de l’acide hydro-chlorique concentré , jusqu’à ce que cet acide ne lui enlevât plus que de l’hydro-chlorate de zircone et du chlorure de potassium , ce qui se reconnaît à ce que le lavage mêlé à l’eau ne précipite point de chlorure d’argent, à ce qu'il ne se colore point par l’acide hydro-sulfurique, enfin à ce que l’hydro-sulfate d’ammoniaque y fait un précipité parfaitement blanc. Dans cet état, la masse lavée à l’acide hy-

1 Annales de chimie et de physique, tome XV, page 365.

BIRCONE NE Nr 367

dro - chlorique ayant été délayée dans l’eau et filtrée, M. Chevreul , après avoir précipité la zircone pure par l’ammoniaque ; obtint un hydrate qu’il calcina dans une capsule de verre, où il ne resta que la zircone complétement isolée et pure. : |

* Annales de chimie et de physique, tome XIIT, page 245.