DISSOLUTION
saturée.
sursaturée.
saturée.
sursaturée.
(H. LOEWEL.)
Le sulfate de soude, en se dissolvant dans l'eau, et surtout dans r<icide chlorhydrique, produit un froid considérable. On peut, avec un pareil mélange, obtenir de la glace à peu de frais. Les proportions qu'on doit préférer sont les suivantes :
Sulfate de soude 1500 r*
Acide chlorhydrique 1200
L'opération se fait dans un appareil spécial qu'on a nommé glacière des familles. Un cylindre creux de métal reçoit le mélange réfrigérant. Ce cylindre est entouré d'une enveloppe k double fond, contenant de l'eau
qui se transforme pendant l'opération en une masse de glace; on fait plonger, en outre, dans le mélange réfrigérant, une boite métallique pleine d'eau qui se convertit aussi en glace. Ce n'est qu'après plusieurs opérations successives que l'on obtient quelques kilogrammes de glace. On estime que la glace préparée par ce moyen revient à 40 centimes environ le kilogramme.
ÉTAT NATUREL. — Le sulfatc de soude existe dans les eaux de la mer, d'où l'on peut le retirer comme nous l'avons dit en traitant de Textraction du sel marin. On le rencontre également en quantité considérable dans les eaux de plusieurs lacs de l'Autriche et de la basse Hongrie, notamment celui de Neusiedel. Les laves récentes du Vésuve et de l'Etna sont souvent recouvertes d'efflorescences de sulfate de soude qui se présentent en petites masses terreuses blanches ou d'un blanc jaunâtre tirant sur le gris. On le ^ouve encore dans la solfatare de Pouzzoles. Des gîtes puissants de sulfate de soude ont été découverts dans la vallée de l'Èbre, sur les confins de la Navarre et de la Vieille Castille, près de Lodosa; il est exploite à Alcanadra et à Andosilla. Les exploitations d'Alcanadra, suivant les points où elles sont ouvertes, ont lieu par tranchées ou par galeries souterraines. Le sulfate de soude y existe entre des lits d'argile grasse et de gypse; celui-ci forme en outre des rognons dans le sulfate de soude. La stratification du terrain est fort régulière ; les couches d'argile ont une faible puissance : celles de sulfate de soude ont ordinairement de 5 à 6 décimètres d'épaisseur; on en cite une de 6 mètres de puissance. Ce sulfate est remarquable par sa limpidité, il offre une cassure vitreuse comparable à celle du quartz; son éclat ne persiste pas, après quelques jours d'exposition à l'air, il est complètement effleuri.
L'Espagne possède encore plusieurs gisements de sulfate de soude, tels que ceux de Calatayud en Catalogne, de Cabezon-de-la-Sal près de Santander, et de Calmenar-de-Oreja dans la province de Madrid. Ces gttes paraissent devoir donner lieu à des exploitations importantes.
Voici la composition du sulfate de soude naturel d'Alcanadra.
Soude 1 9,50
Acide sulfurique 24,80
Eau 54,46
Chaux 0,30
Magnésie i>,bO
Perte 0,45
(DUFRBNOY.)
. Ldi thenardiie esi un sulfate de soude anhydre renfermant 22 p. 100 de carbonate de soude. Elle cristallise sous la forme d'un octaèdre rhomboïdal surbaissé ; sa densité est de 2,73. On la rencontre sur les collines d'Aranjuez, mais elle se trouve plus particulièrement dans les salines d'Ëspartine, près de Madrid. (M. Casasega.)
Laiblœdite et Isl là weite à*lschel en Autriche, la reussine d'Egra en Bohôme eiVastrakanitede TOural sont des mélanges de sulfate de soude, de magnéisie et de manganèse. Voici du reste leur composition :
Blaedile. Lowdte. ReoMine. AttrakaoiU.
Suifote de floude 33,3i 42,27 6(i»04 41,00
— de magnésie lia.tui 37 ,02 31 ,SS 35,18
— de manganèse 0.33 )
— de fer 0.34 ) ^*'* '
— de chaux » « » »
Chlorure de sodium 0,33 » 0,42 »
— de magnésium » » 2,19 0,3a
Eau 22.00 I4..S0 » 21^6
Sable » » » 1,75
(AI. JoHjf j [il. Kakapiat.) (KARtTKN.) (M. G. Rosi.
Lvi glaubérite est composée de 5i de sulfate de soude et de 49 de sulfate de chaux; sa forme primitive est un prisme rhomboîdal oblique. On la trouve dans la mine de sel de Vie (Mcurthe) ; à Villa Rubia (Espagne) et à Iquique au Pérou. (Brongnurt.)
Le polyaliihe de Vie renferme :
Sulfate de soude 4ft,50
— de chaux 46,ï»0
Chlorure de sodium 1 .20
Argile ferrugineuse 2,70
(DUFRENOT.)
Préparation. — Le sulfate de soudeexiste, en môme temps que le chlorure de sodium, dans certaines eaux de source, et se dépose par Pévaporalion à Pétat de sulfate double de soude et de chaux. Dans les salines, on donne à ce dépôt le nom de schlot.
Le schlot traité par Peau est décomposé en sulfate de chaux, qui est peu soluble, et en sulfale de soude, qui reste dans Peau et peut cristallise!*.
On prépare ordinairement le sulfale de soude en décomposant le sel marin par Pacide sulfurique :
NaCl 4- S0»,n0 = Xa0,S0î + HCl.
La décomposition du sel marin par Pacide sulfurique s*opère en grand dans des cylindres de fonte qui communiquent avec une série de bonbonnes contenant de Peau destinée à condenser Pacide chlorhydriquc.
Les premières bonbonnes s'échauffent beaucoup et doivent plonger dans de Peau qui se renouvelle lentement.
On met dans chaque cylindre 80 kilogrammes de sel marin (!) et
(1) D'après les anciens règleii.ents de l'Administration des douanes, le sel marin qui sert à la fabrication du sulfate de soude était mêlé à 17 pour 100 de sulfate de soudé 1/2 pour 100 de goudron. Aujourd'hui, le sel employé dans Tindustrie est soumis à un droit de 10 francs par 100 kilogrammes, comme le sel destiné aux usages domestiques ; le sel employé dans rindustrie n'est donc plus mélangé à des corps étrangers.
64 kilogrammes d'acide sulfurique à 64**. Dans quelques usines on a donné à ces cylindres des dimensions qui permettent de décomposera la fois 200 kilogrammes de sel marin.
Les t7lindres de fer, A, A, A, que nous avons déjà décrits en traitant do
Fig. 94.
la fabrication de Tacide-chlorhydrique, sont disposés par paires dans un fourneau en briques et sont fermés à leurs deux extrémités par des ob-
Fig, 95.
turateurs en fonte /f, /", s'emboîtant dans une retraite circulaire qu'on Iqte avec de Targilef^^. 94, 95, 96j. Chaque obturateur est muni d'un tube ;
celui de devant d peut recevoir un entonnoir e {fig. 94), pour introduire Tacîde sulfurique après que le cylindre a reçu sa charge de chlorure de sodium. L'acide chlorhydrique se dégage par le lube o auquel a
Fig. 96.
été adaptée une allonge de grès a; elle communique au moyen du tube en grès à à une série de bonbonnes C, C, C^ G"' remplies d'eau ; des tubes en grès e, c\ c' les relient entre elles; l'allonge doit être lutée avec le plus grand soin. Pour que la condensation des vapeurs soit complète, on met un très-grand nombre de bonbonnes et on place toujours la première C dans un vase E contenant de l'eau froide; la dernière porte un tube qui se rend dans une cheminée dont le tirage est énergique. Les produits de la combustion se rendent par les canaux D, D, dans la cheminée F.
Dans la plupart des fabriques montées sur une grande échelle, la réaction de l'acide sulfurique sur le sel marin s'opère dans un four à réverbère, et souvent môme on fait dans le même four la soude brute et le sulfate de soude. Dans ce cas le four est double, et la sole est divisée en deux compartiments elliptiques. La première partie de la sole est destinée à la fabrication de la soude, la seconde au sulfate de soude.
La sole qui sert à la production du sulfate de soude est en grès, celle qbi est destinée à la soude est construite en briques.
Dans ce mode de fabrication, les vapeurs acides et les produits de la combustion se trouvent mélangés; l'acide chlorhydrique est alors difQcile à condenser, il se dégage en partie dans l'atmosphère et devient nuisible à la végétation. Pour retenir l'acide chlorhydrique, on fait circuler les vapeurs dans une série de longs conduits de maçonnerie, contenant de l'eau ou du carbonate de chaux. Dans les fabriques établies sur des terrains calcaires, ces conduits sont creusés dans le sol.
La décomposition du sulfate de soude dans les fours a reçu de récentes améliorations sous le double rapport de la salubrité de Topération et de la production de l'acide chlorhydrique.
La décomposition du sel se fait dans des fours à réverbère dont l'intérieur est divisé en deux compariimenls séparés par une cloison de
SULFATK DE SOUDE.
maçonnerie ; les deux parties du four peuvent être mises à volonté eu comuiunicalion par une ouverture munie d'un registre et pratiquée dans la cloison. Dans le compartiment le plus éloigné du feu se loge une épaisse chaudière de plomb où se fait la décomposition du sel, et Tacidechlorhydrique qui se dégage est dirigé dans une série de grandes bonbonnes. La chaudière de plomb est chauffée par les produits de la combustion du foyer, qui, après avoir traversé le premier compartiment, sont dirigés par des canaux au-dessous de celte chaudière, et se rendent ensuite dans une cheminée d'appel en traversant une série de bonbonnes où se condense la petite quantité d'acide entraînée. Lorsque le mélange d'acide et de sel qui se trouve dans la chaudière est devenu pâteux, on le porte avec des pelles creuses dans le compartiment placé près du foyer, au moyen de l'ouverture qui est resté fermée pendant tout le reste de l'opération. La décomposition s'achève alors, et le sulfate de soude est calciné au rouge.
Voici la description détaillée du four employé par M. Kuhlmann : A \fig, 97), four de briques réfracfcures où le sulfate est calciné au
Fig. 97.
rouge. B, chaudière de plomb engagée dans la maçonnerie et placée sur des plaques de fonte; cette chaudière peut être également en fonte lorsque le sulfate n'est pas destiné à la fabrication du verre. G, registre qui est levé au moment où le sulfate, encore pâteux, est porté, au moyen de pelles, de la chaudière au four à calciner. £, conduit de maçonnerie servant au dégagement des vapeurs acides provenant de la décomposition dans la chaudière. D, trou pratiqué dans la maçonnerie pour recevoir l'entonnoir au moyen duquel l'acide est introduit dans la chaudière ; ce trou peut être pratiqué dans la voûte du four lorsque l'acide s'écoule d'un réservoir suffisamment élevé. Un carneau vertical sert à conduire la fumée, mêlée de vapeurs acides, du four à calciner sous la chaudière et ensuite dans des appareils de condensation en communication avec la
cheminée, HH, prolongements de ce carneau, formant circulation audessous de la chaudière. Le four est muni d'une porte de plomb ou de fer qu'on enlève pour remuer le mélange do sel et d'acide; cette porte sert aussi à renfourncment du sel marin lorsque ce corps n'est pas jeté dans la chaudière au moyen d'une trappe surmontée d'un entonnoir traversant la voûte du four dans sa partie supérieure; en&n, c'est par cette porte que se fait le transport, au moyen de pelles, du sulfate encore pÂteux dans le four à calciner, lorsque le registre est ouvert. Une autre porte sert à retourner le sulfate dans le four à calciner et à le faire tomber dans une cave oii il se refroidit, par une ouverture pratiquée dans la sole du four et habituellement fermée par une plaque de fer.
Par le procédé des cylindres on obtient i 25 à 130 parties d'acide chlorhydrique à ^St"" pour 100 de sel ; par le procédé des fours à double compartiment, en opérant avec lenteur, on condense i05 à iiO d'acide chlorhydrique pour iOOde sel.
Le sulfate de soude peut également être préparé en décomposant le chlorure de sodium par le sulfate d'alumine, par le sulfate de fer ou par ces deux sels réunis. Le produit se compose de sulfate de soude mélangé à de l'alumine et à du sesquioxyde de fer qu'il est facile de séparer par l'intermédiaire de l'eau ; on peut employer directement ce mélange pour fabriquer la soude artiûciellc. (Peloïïzeet Ruhlmann.)
On sait depuis longtemps que lorsque l'on calcine du sel marin avec un sulfate dont la base peut former un cihlorure volatil , ce chlorure distille, et il reste up résidu de sulfate de sonde. Celte réaction a été proposée pour la fabrication des-siiUtt^s de-potafise et de soude.
On calcine.au.ro«ge«n -mélange 4e sel marin ou de chlorure de potassium et de sulfote de plomb. La masse entre en fusion avec la plus grande facilité et devient tout à fait limpide et trai^^reinte. II s'élève, à la surface du bain, d'épaisses .vapeurs de.chloruvc lie plquib. Lorsque la réaction est terminée, on fait couler la masse en tfufiion, .qui, traitée par l'eau, donne par'CPiMlaUiaaUan^duâuUate^e^oude, et laisse un résidu insoluble de sulfate de plomb dont la quantité est plus ou moins considérable, selon que la calcination du mélange a été plus ou moins prolongée. Le sulfate de plomb qui n'a pas réagi est employé dans l'opération suivante. ■ Le chlorure de plomb que l'on a recueilli par condensation est,mis en suspension dans Teau chai^géc de sulfate de chaux, ou dans de l'eau de merqi]^i contient du sulfate de chaux, de magnésie, de* potasse et de soude. Dans tous les cas le chlorure de plomb est transformé en sulfate, en donnant naissance à des chlorures solubles qui sont éliminés l)ar des lavages. Ainsi se trouve régénéré après chaque calcination le sulfate de plomb nécessaire à l'opération suivante :
On peut facilement se rendre compte des réactions successives qui ont lieu dans cette opération
NaCl 4- PliO.^O» = NaO.SO» -h PbCl .
PbCI 4- MO.SQî = PLO.SO» + MCI.
SULFITE DE SOUDE. 385
MO représente la base d'un'sulfate soluble : car, pour régénérer le sulfate de plomb/on pourrait aussi faire réagir le chlorure de plomb sur les sulfates de fer et d'alumine provenant de Toxydation des schistes alumineux ou sur un sulfata soluble quelconque.
La sole creuse sur laquelle s*opère la calcination du mélange doit présenter, pour favoriser la volatilisation du chlorure de plomb, la plus grande surface et la moindre profondeur pôssiËlc. Il faut que la voûte du four soit surbaissée de telle sorte que le courant d'air ou de vapeur destiné à entraîner le chlorure de plomb passe rapidement sans refroidir la masse en fusion.
En résumé, cette opération consiste à calciner du sulfate de plomb avec des chlorures de sodium ou de potassium, et à mettre en contact le chlorure de plomb produit avec du sulfate de chaux ou tout autre sulfate soluble qui régénère le sulfate de plomb. (M. Margueritte.)
Usages. — Les usages du sulfate de soude sont importants ; ce sel sert principalement à la fabrication de la soude artificielle et du verre. Il est employé en médecine comme purgatif.
BISULFATE DE SOUDE. NaO,(SO»)»,3HO.
KaO 3»7,50 27.03
Le bisulfate de soude est très-soluble dans Teau; il cristallise en prismes déliés qui sont légèrement déliquescents ; sa réaction est fortement acide : chauffé à une température d'un rouge sombre, il abandonne d'abord son eau de cristallisation et dégage ensuite de l'acide sulfuriquc anhydre.
On obtient ce sel en traitant le sulfate de soude anhydre paV l'acide sulfurique monohydraté. I
Le bisulfate de soude peut servir à préparer l'acide sulfurique fumant, et, par suite, l'acide sulfurique anhydre, par la distillation de l'acide fumant.
SULFITE DE SOUDE. NaO,SO«,IOHO.
NaO ;... 387,60 . 40.20
Le sulfite neutre de soude cristallise en prismes obliques qui contiennent 10 équivalents d'eau. Lorsqu*on le soumet à l'action de la chaleur, il se décompose et laisse un résidu de sulfate de soude et de sulfure de sodium ; sa réaction est faiblement alcaline ; sa saveur est sulfureuse. On
