II. DE LA SOUDE
On se procure la soude à l'état ^hydrate, par le procédé déjà décrit 2. La soude fut obtenue , pour la première fois , à l'état de pureté , par Humphry Davy, en brûlant le sodium au moyen d'une forte chaleur , dans une quantité d'air justement suffisante pour le convertir en soude. Fropriétés. La soude pure est grise ; elle ne conduit pas l'électricité. Sa cassure est vitreuse , et elle exige une forte chaleur rouge pour se fondre. En ajoutant un peu d'eau, la soude s'y combine rapidement avec un dégagement de chaleur considérable \ elle devient en même-temps blanche , à cassure cristalline, et beaucoup plus fusible qu'avant cette addition d'eau. Dans cet état , c'est un hydrate de soude qui , lorsqu'il est pur, se compose de i atome de soude et de i atome d'eau , ou en poids de
Soude 4 10°
Eau i,i25 28,1
Suivant l'analyse de Darcet , la composition de l'hydrate de soude est de 1 00 soude +- 38,8 eau 3 \ tandis que celle de
1 Bergman. III, /J56.
» Vol. 1, p. 370.
8 Ann. de Chim. LXVUI, 176, et LXXI , 20.
DE LA SOUDE. t
bt
Berard donne pour parties constituantes de cet hydrate ioo soude -h 23,2 eau * Or, le terme moven de ces deux résultai est ioo soude -*- 3i eau : ce qui 'diffère un peu , ainsi qu'on devait s'y attendre, du nombre indiqué par la théorie, si Ton considère la force avec laquelle la soude tend à s unir avec une plus grande proportion d'eau. La soude se dissout très-aisément dans l'eau , et on peut l'obtenir en cristaux par l'évaporation de cette dissolution aqueuse.
IV. L'action des soutiens de combustion et des combustibles simples sur la soude se rapporte tellement à celle que les mêmes corps exercent sur la potasse , qu'il semble inutile d'en exposer particulièrement les phénomènes.
V. La soude se distingue aisément de la potasse par les Commet propriétés suivantes: i. La potasse exposée à l'air en ab- on lac,isîius,: sorbe promptemeut l'humidité , et reste à l'état d'un liquide ^ '* ***** d'apparence oléagineuse ; mais la soude, quoiqu'elle devienne d^abord pâteuse, se dessèche aussitôt, et conserve l'état
d'une poudre blanche sèche. 2. La potasse, neutralisée par l'acide sulfurique, forme un sel qui cristallise en petits cristaux irréguliers , ayant plus ou moins la forme de prismes à six pans, terminés par des pyramides à six faces ; et ce sel exige seize fois son poids d'eau pour se dissoudre. Mais la soude neutralisée par le même acide, donne naissance à un sel qui se dissout dans moins de son poids d'eau bouillante , et qui cristallise par refroidissement en larges prismes à six' pans ^ordinairement cannelés et transparens , qui , par leur exposition à l'air, se réduisent promptement en une poudre blanche. 3. Si aune dissolution de sulfate de potasse dans l'eau , on ajoute un peu d'acide tartarique , il se dépose un grand nombre de petits cristaux; et en mettant dans la même dissolution de l'hydro-chlorate de platine, il se produit un précipité jaune. Mais le sulfate de soude n'est précipité m par l'acide tartarique , ni par l'hydro-chlorate de platine.
* Ann. de Chim. LXXII, gfi.
52 BASES SALIFIABLES.
SECTION III
Des Terres alcalines.
I.Le mot terrez, dans le langage ordinaire, deux significations. On s'en sert quelquefois pour désigner le globe que nous habitons, et d'autres fois on l'emploie en parlant du moule ou enveloppe terreuse sur laquelle croissent les végétaux. Les chimistes ont examiné cette enveloppe terreuse qui produit la végétation, et ils ont trouvé qu'elle consistait en un grand nombre de substances différentes mêlées ensemble, sans ordre ou sans régularité. Elle est cependant, ainsi que les pierres qui paraissent former une si grande portion du globe, composée en majeure partie d'un petit nombre de corps qui ont beaucoup de leurs propriétés communes. Ce sont ces corps que les chimistes classèrent autrefois entre eux sous la dénomination de terres. Il est bien connu aujourd'hui que toutes ces substances sont en réalité des oxides métalliques ; mais le mot terre étant depuis si long-temps et si généralement en usage par les chimistes, et par les minéralogistes, il ne serait pas facile d'en proscrire l'emploi. J'ai pensé qu'il convenait mieux de le conserver , quoiqu'il soit évident qu'on ne pourrait donner aucune définition des terres , qui ne s'applique également bien à d'autres oxides métalliques.
On a divisé les terres en deux classes, savoir : les terres alcalines et les terres propres. Les terres de la première classe ontla propriété de verdir les couleurs bleues végétales, et de neutraliser les acides. Celles de la seconde classe n'ont la faculté de produire ni l'un ni l'autre de ces effets.
Les terres alcalines sont au nombre de quatre, savoir : La Chaux.
La Barite.
La Strontianc.
La Magnésie.
C'est dans cet ordre que nous allons les décrire.
i. Chaux.
i. La chaux obtenue parla méthode que nous avons déjà exposée*, est une poudre blanche, d'une saveur caustique,
* Voy. vol. I, [>. 379.
avant la faculté de changer en vert les couleurs bleues végétales, qui finissent par passer au jaune, lorsqu'elle agit sur elles en dissolution dans l'eau.
2. La chaux est infusible au feu le plus violent de nos four- d Ç""/? neaux. Cependant le docteur Clatke est parvenu à la fondre
au chalumeau avec un jet de flamme, qui consistait dans un mélange de deux volumes de gaz hydrogène, et d'un volume de gaz oxigène, sortant avec violence de la pointe d'un tube capillaire. Elle est ainsi convertie en un verre limpide et brillant, et la fusion est accompagnée d'une belle flamme d'une teinte améthvste \
3. Si l'on verse de l'eau sur de la chaux nouvellement fa- Extinction briquée, elle se gonfle, tombe en morceaux, et se réduit e la chu promptement en une poudre très-fine. Il se produit , pendant
que ces effets ont lieu, une chaleur assez considérable pour qu'une portion de l'eau se dégage à l'état de vapeur. Cette chaleur suffit pour mettre le feu aux combustibles, si la quantité de chaux éteinte ( c'est le nom qu'on donne à la chaux sur laquelle on a opéré ainsi ) est assez considérable. C'est de cette manière que des barques chargées de chaux ont quelquefois été consumées. Pelletier a observé que lorsqu'on éteint de grandes quantités de chaux dans un lieu obscur, il y a non-seulement production de chaleur, mais encore émission de lumière 2. En pesant la chaux éteinte, on trouve qu'elle a augmenté de poids , ce qui est du à ce qu'une partie de l'eau s'est combinée avec la chaux. On peut lui enlever cette eau par son exposition à une chaleur rouge, et alors elle redevient exactement telle qu'elle était avant son extinction 3. C'est à cette combinaison de la chaux avec une portion de l'eau emplovée à l'éteindre, qu'est dû le dégagement de chaleur qui a lieu dans cette opération. Une partie de l'eau en se combinant avec la chaux devient solide, elle abandonne en conséquence son calorique de fluidité, et probablement aussi une très-grande quantité de celui qui existe dans l'eau, lors même qu'elle est à l'état de glace-, car, en mêlant ensemble deux parties de chaux et une partie de glace, l'une et l'autre à zéro, de l'échelle centigrade, il y a combinaison rapide, et
1 Journal of the royal institution. II, n3. 8 Journ. de Phys. I, 22.
5 Docteur Black.
5f BASES SALIFIABLES.
élévation de la température du mélange à ioo° de la même échelle.
C'est à cette cause aussi qu'est dueTaugmentation de température que produit l'extinction de la barite et de la strontiane. Hydrate \\ n'est pas douteux que la chaux éteinte , ou l'hydrate de
chaux, est un compose de 1 atome chaux -H i atome cl eau, ou en poids de
Chaux 3,625 100
Eau i,i25 3i,o3
Daîton ■ a reconnu que la chaux éteinte qu'on a fait sécher à une chaleur ménagée ? consistait en
Chaux • . 100
Eau 33,3
Les résultats des expériences de Lavoisier donnèrent * :
Chaux 100
Eau 28,7
Or, le terme moyen de ces deux expériences établit la composition de la chaux à :
Chaux 100
Eau 3i,o3
Ce qui s'accorde exactement avec le calcul de la théorie.
Gay-Lussac a réussi dernièrement par un procédé trèsingénieux, à faire cristalliser la chaux. Après avoir fait dissoudre de la chaux dans l'eau, il renfermait l'eau de chaux ainsi produite et contenue dans un vase ouvert, sous un récipient de verre, et à côté de ce vase ii en plaçait un autre contenant de l'acide sulfurique concentré. Lorsque par 1 evaporalion de l'eau l'acide, qui l'absorbait, était devenu trop faible, on retirait le vase qui le contenait pour y en substituer un autre avec une nouvelle quantité de cet acide concentré. La chaux se déposait par degrés en petits cristaux transparens, en hexaèdres réguliers, coupés perpendiculairement à leur axe3. biiité J ai reconnu, par mes propres expériences, que la chaux est soluble dans j58 fois son poids d'eau à- froid. Suivant
* New System of oiiemical Philosophy. I. 87. ■ F.«.>;.is de Lavoisier, trad. par Henry, p. 280. 1 Ann. de Chim. et l'hys. 1, i34-
M. Dahon, qui a examiné ce sujet avec attention, l'eau froide dissout plus de chaux que l'eau chaude. D'après lui, la solubilité de la chaux et de son hydrate dans de l'eau à des températures différentes est ainsi qu'il suit ■ ? savoir :
Une partie Dissout Dissout d'Hydrate
d'eau à de chaux. de chaux.
i5°,5centi°T.
55° id. . . . . ~£ f*9
ioo° id. .... tttb vh
Cette dissolution de la chaux dans l'eau , connue sous le nom à" eau de chaux, est limpide, d'une saveur acre; elle verdit les couleurs bleues végétales. On la fait ordinairement en mettant de la chaux en poudre dans de l'eau pure, et en l'y laissant séjourner pendant quelque temps dans un vaisseau fermé. On décante ensuite la liqueur transparente qui surnage la chaux non dissoute. Lorsque l'eau de chaux est exposée à l'air , il se forme promptement à sa surface une croûte pierreuse de carbonate de chaux. Cette croûte , lorsqu'on la brise, tombe au fond du vaisseau-, elle est remplacée à la surface de la liqueur par une croûte nouvelle, et de cette manière , la chaux, en absorbant successivement l'acide carbonique de l'atmosphère, est promptement précipitée en totalité de sa dissolution dans l'eau.
L'odeur qui se fait sentir pendant l'extinction de la chaux, est due à ce qu'une partie de la terre est élevée avec la vapeur de l'eau ; et. en effet, lorsqu'on expose des couleurs bleues végétales à cette vapeur, elles sont changées en vert.
La pierre à chaux et la craie, quoique susceptibles d'être con- Différenc*
• i 1 ,11 ? '*.>' 1 -#*# « J .. ! ' entre la pi--
vertses en chaux lorsqu elles ont eXe brûlées, possèdent a peine àchai» aucune des propriétés de cette substance active. Elles sont el la chaux sans saveur, très-peu solubles dans l'eau, et n'ont point d'action sensible sur les substances animales. Or, à quoi peuvent être dues leurs propriétés nouvelles de chaux? Quelle espèce d'altération ont-elles éprouvées par le feu ? On savait depuis long- temps que la pierre à chaux perdait une grande partie de son poids, étant brûlée ou calcinée. Il était donc naturel de supposer que, dans cette opération, il sen séparait quelque chose. Vanhelmont et Macquer conclurent des expériences
I\c\\ System of chemicalPhilosophy. II, 5 10.
erre
56 2ASZSSALIFIABLES.
qu'ils firent successivement l'un et l'autre à ce sujet , que ce quelque chose, enlevé à la chaux parla calcination, esiàeYeau pure qu'elle reprend ensuite dans l'atmosphère par son exposition à l'air. Comme il était difficile d'attribuer à cette perte les propriétés nouvelles de la chaux, et qu'elle devait résulter de quelqu'autre cause, l'opinion de Stahl fut , ainsi que toutes les autres théories chimiques de cet homme étonnant, généralement admise. Stahl supposait que les propriétés nouvelles que la chaux acquérait par sa calcination, sont entièrement dues à une plus grande division de ses molécules par l'action du feu. Boyle s'efforça en effet de prouver que ces propriétés sont dues à la fixation du feu dans la chaux. Newton et Haies avaient adopté cette théorie, queMeyer reproduisait en Allemagne, en l'expliquant de manière à attirer l'attention des chimistes les plus distingués, lorsque le docteur Black d'Edimbourg publia , en 1706, ces expériences célèbres qui établissent une époque si brillante dans l'histoire de la chimie.
Découverte Black reconnut le premier que la quantité d'eau séparée de pa" Eu?k!eur ^a pierre à chaux pendant sa calcination n'est pas à beaucoup près égale au poids qui lui manque, et il en conclut qu'elle avait du perdre autre chose que de l'eau; mais en se rappelant que Haies avait prouvé qu'il se dégage une grande quantité à1 air de la pierre à chaux mise en dissolution dans les acides , il conjectura que ce dégagement pouvait être ce qui se perd pendant la calcination de cette pierre, et pour s'en assurer, il recueillit, au moyen d'un appareil pneumatique, les produits de cette opération. Ce qu'il avait présumé se trouva pleinement vérifié , Y air et Veau séparés de la pierre à chaux formaient exactement ensemble la perte de poids que la pierrre à chaux avait éprouvée. La chaux ne doit donc ses propriétés nouvelles qu'à la perte de Voir qui s'en est dégagé , et la pierre à chaux ne diffère de la chaux , qu'en ce qu'elle est combinée avec une certaine quantité d'air. Black s'assura en effet qu'en restituant à la chaux la même quantité d air, elle se convertissait en pierreàchaux.Cetair existant ainsi dans la chaux, et que par celte raison, Black appela air fixé, ayant été examiné depuis par le docteur Priestley et par d'autres savans, il lui trouvèrent des propriétés particulières, et le reconnurent pour être cette espèce de gaz, qui porte ae~ tuellementle nomdegazaci'de carhoniqne. La chaux est alors
une substance simple, et la pierre à chaux est un composé d'acide carbonique et de chaux. La chaleur en sépare cet acide, et la chaux reste à l'état de pureté.
4- La chaux exposée à l'air en attire par degrés l'humidité. Elle tombe en poussière, après quoi elle se sature promptement d'acide carbonique, et se transforme de nouveau en pierre à chaux, ou chaux non calcinée. .
II. De tous les soutiens de combustion, le chlore est le Actfo»
. . -, , ! ■• T > p • de» soutiens
seul qui décompose la chaux. Lorsqu on tait passer ce gaz sur decombu.uûa. de la chaux rouge de feu, l'oxigène est dégagé, et le chlore se combine avec le calcium. D après les expériences de Gay- Lussac, l'iode se combine avec la chaux sans la décomposer , et cette combinaison produit un iodure de chaux.
III. On ne connaît pas bien l'action des combustibles simples sur la chaux.
i. L'hydrogène, le carbone, le bore et le silicium , autant qu'on a pu le reconnaître , n'agissent point sur la chaux.
2. On obtient le phosphure de chaux en opérant ainsi qu'il Phosphure. suit. On met une partie de phosphore au fond d'un tube de verre, fermé à l'une de ses extrémités, et en tenant ce tube dans une posilion horizontale, on y introduit cinq parties de chaux en petits morceaux , de manière qu'ils se trouvent placés dans le tube à environ oo millimètres de distance, audessus et en avant du phosphore. On met alors le tube clans cette même position, sur des charbons ardens, afin que la chaux qu'il contient puisse ainsi être portée à la chaleur rouge, tandis que le fond du tube où est le phosphore est encore froid. Lorsque la chaux est devenue rouge de feu , on redresse le tube, et on le place verticalement au milieu des charbons, jusqu'à ce que la partie de ce tube qui contient le phosphore soit exposée à une chaleur rouge; le phosphore se volatilise immédiatement, et en passant à travers la chaux échauffée il s'y combine. Pendant que la combinaison a lieu, la masse devient d'un rouge de feu ardent, et il se dégage une grande quantité de gaz hydrogène phosphore, qui s'enflamme à mesure qu'il a le contact de l'air. Ce procédé curieux fut imaginé par M. Tennant, à qui nous sommes redevables de la découverte des phosphures terreux.
Le phosphure de chaux, d'un brun foncé, est moulé sur la forme du tube dans lequel il a été préparé; il tombe en morceaux à l'air. II est insoluble dans l'eau: mais il a la propriété
8 BASES SALIFIA BLE S.
de décomposer ce liquide, et il se dégage du gaz hydrogène phosphore, qui prend feu dès qu'il arrive à la surface de l'eau. On n'a point encore fait, jusqu'à présent, l'analyse du phosphure de chaux , mais on ne peut guères douter qu'il ne soit composé de i atome chaux , et i atome phosphore , ou en poids, de
Chaux 3,625 100
Phosphore i,5 4i>38
sulfure. 3. Le sulfure de chaux s'obtient en chauffant dans un
creuset uu mélange de soufre et de chaux pulvérisés. Ce mélange éprouve un commencement de fusion, et forme une masse acre, rougeâtre, qui est le sulfure de chaux. Ce mélange étant exposé à l'air ou humecté d'eau, sa couleur devient jaune verdâtre , il se produit de l'acide hydro-sulfurique, et le sulfure est transformé en un sulfure hydrogéné, qui exhale une odeur très-fétide de gaz acide hydro-sulfurique. On peut former aussi ce sulfure hydrogéné, en faisant bouillir un mélange de chaux et de soufre , dans environ dix fois son poids d'eau, ou bien en saupoudrant de la chaux vive avec du soufre, et en l'humectant ensuite : la chaleur que produit l'extinction de la chaux suffit pour opérer la combinaison. Le sulfure hydrogéné étant exposé à l'air, il s'imbibe d'oxigène, qui se combine d'abord avec l'hydrogène , ensuite avec le soufre, et convertit le composé en sulfate de chaux *. Si l'on conserve dans un vaisseau fermé une dissolution de sulfure hydrogéné de chaux, le soufre se précipite peu-à-peu, et il reste de lhydro-sulfate de chaux en dissolution.
Le sulfure hydrogéné de chaux a la propriété de dissoudre le charbon à l'aide de la chaleur, et de le retenir en dissolution *. Il agit avec beaucoup d'énergie sur les métaux et sur les oxides métalliques.
Le sulfure de chaux n'a pas encore été analysé; mais il est probable que c'est un composé de i atome chaux •+- i atome soufre , ou , en poids , de
Chaux 3,625 100
Soufre 2,000 55,17
Acfion 4- La chaux facilite l'oxidation de plusieurs des métaux,
aes métaux. et Se combiné avec un certain nombre des oxides métalli-
1 Berthollpt.
* ïourcroy. II, ir\.
ques. Ces combinaisons donnent naissance à des sels qui n'ont point encore été examinés jusqu a-présent, excepté cependant les composés qu'elle forme avec les oxides de mercure et de plomb , qui ont été décrits par Berthollet.
En faisant bouillir du peroxide de mercure avec de l'eau i^,^,,. de chaux , il s'en dissout une partie, et cette dissolution donne par évaporation de petits cristaux jaunes transparens x. Quelques chimistes ont donné à ce composé le nom de mercuriate de chaux.
L'eau de chaux dissout aussi l'oxide rouge de plomb , et mieux encore la litharge. En faisant évaporer cette dissolution dans une cornue, elle donne de très-petits cristaux transparens formant les couleurs du prisme , et aussi peu solubles dans l'eau que la chaux elle-même. Cette dissolution est décomposée par tous les sulfates alcalins et par le gaz acide hydro-snlfuriqne : les acides sulfurique et hydrochlorique en précipitent le plomb. Ce composé noircit la laine , les ongles . les cheveux et le blanc d'œuf; mais il n'affecte point la couleur de la soie , de la peau , du jaune d'œuf et de l'huile animale. C'est le plomb qui est précipité à l'état d'oxide sur ces substances colorées : car tous les acides peuvent le dissoudre. Le simple mélange de chaux et d'oxide de plomb noircit ces substances , ce qui prouve avec quelle facilité la formation du sel a lieu 2.
IV. Un des usages les plus importans de la chaux est celui qu'on en fait pour la formation du mortier qu'on emploie comme ciment dans la bâtisse. Le mortier est un composé de chaux vive et de sable , dont le mélange est mis à l'état de pâte avec de l'eau. Ce composé se durcit en séchant . et il adhère si fortement à la surface des pierres entre lesquelles il doit servir de liaison, que le mur qu'elles forment ne semble consister que dans une seule pierre ; mais cet effet n'est que très-imparfaitement produit si le mortier n'est pas bien préparé.
La chaux doit être pure , complètement dépouillée d'acide carbonique , et en poudre très-fine. Il faut que le sable soit bien net , que l'argile en ait été entièrement séparée , et qu il soit en partie à l'état de sable fin , et en partie à l'état de
lb iim ■ M-n — ii im i m i m^m ir - ■ ~
1 Rf ribollet, Aan, de Cliim. I. 6i.
3 Ibid. I, 5a.
Mortiers
60 BASES SÀLIFIABLES.
gravier ; et enfin c'est avec de l'eau pure . et beaucoup mieux encore avec de l'eau préalablement saturée de chaux, qu'il faut faire le mélange de la chaux et du sable. Les meilleures proportions dans l'emploi de ces deux substances sont, d'après les expériences du docteur Higgins, celles de trois parties de sable fin , quatre parties de sable plus gros , une partie de chaux vive nouvellement éteinte , et tout aussi peu d'eau que possible.
La consistance pierreuse que le mortier acquiert est due en partie à ce qu'il absorbe l'acide carbonique ; mais elle résulte principalement de la combinaison d'une portion de l'eau avec la chaux. C'est à raison de cette dernière circonstance , qu'en ajoutant au mortier ordinaire un quart de partie de chaux , réduite en poudre sans avoir été éteinte , il acquiert, en séchant , une beaucoup plus grande solidité. Ce moyen, proposé pour la première fois par Loriot1, ayant été examiné depuis par Morveau z , ce savant s'assura , par un grand nombre d'expériences, que les proportions les plus convenables , pour en obtenir l'effet le plus avantageux » étaient , savoir :
Sable fin 0,0
Ciment de briques bien cui tes. o, 3
Chaux éteinte 0,2
Chaux non éteinte 0,2
On peut donner au mortier les mêmes qualités , ainsi que le fit observer La Fave 3 , en employant la moindre quantité d'eau possible pour l'extinction de la chaux.
Higgins reconnut qu'en ajoutant au mortier des os calcinés, mais dans une proportion qui n'excède jamais les 0,2 5 de la chaux emplovée , on lui donnait de la ténacité , et il devenait moins susceptible de se fendre en séchant.
L'addition d'un peu d'argile au mortier lui fait acquérir \à propriété importante de se durcir sous l'eau ; de manière qu'on peut l'employer ainsi avec avantage dans la construction d'édifices exposés à l'action continuelle de l'eau. La pierre à chaux se trouve souvent à l'état de mélange avec l'argile ;
1 Jourii. de Phys. III, 23i. » Ibid. VI, 3n.
3 IbuL IX, 43;.
DE LA BARITE. 6l
et dans ce cas , au-lieu de devenir blanche par la ealcination , cette opération la rend brune. On emploie ces espèces de pierres à chaux natives pour faire le mortier d'eau-, mais on peut faire un bon mortier d'eau par un procédé proposé pour la première fois par Morveau. Ce procédé consiste a mêler quatre parties d'argile bleue , et six parties de peroxide de manganèse à quatre-vingt dix parties de pierre à chaux : le tout réduit en poudre. Après avoir fait calciner ce mélange pour en chasser l'acide carbonique, on le pétrit en consistance de pâte molle avec soixante parties de sable , et au moyen d'une suffisante quantité d'eau r.
Le meilleur mortier pour résister à l'eau est celui qui se fait en mêlant avec la chaux de la pouzzolane , sable volcanique que l'on retire des environs de Naples. Morveau nous apprend qu'on peut substituer à la pouzzolane le basalte , qui se trouve assez abondamment en France : avant de l'employer, on le chauffe dans un four à réverbère, puis on le jette rouge dans l'eau ; on le pulvérise ensuite , et on le passe au crible pour le réduire à une grosseur convenable a.
