ESSAI DES BORAX DU COMMERCE

Gay-Lussac a proposé, pour analyser le borax, un procédé d'une grande simplicité et d'une exécution facile. Le principe de l'essai du borax est le même que celui de l'alcalimétrie; il est fondé sur la propriété que possède l'acide sulfuriquc de décomposer complètement à froid le borate de soude. La quantité d'acide sulfurique normal qu'il faut employer pour décomposer un poids connu de borax fait connaître la quantité de soude contenue dans ce sel : il est facile de calculer ensuite à quelle proportion de borax correspond cette quantité d'alcali. On apprécie le terme de la décomposition, en se fondant sur la propriété que présente l'acide borique de colorer la teinture de tournesol en rouge vineux^ tandis que l'acide sulfurique la colore en rouge pelure (Toignon,

Pour essayer un borax, on en fait dissoudre à chaud i5 grammes dans environ 50 centimètres cubes d'eau; on colore la dissolution en bleu clair par quelques gouttes de teinture de tournesol, et l'on y verse peu à peu, avec une burette graduée, de l'acide sulfurique normal. Cet acide contient, par litre, iOO grammes d'acide sulfurique monohydralé, et comme la burette est divisée en demi-centimètres cubes, 100 divisions de cet instrument représentent 6 grammes d'acide concentré. (Voy. Alcalimétrie.)

La dissolution de borax, traitée par l'acide sulfurique, ne tarde pas à prendre une couleur vineuse qu'elle conserve jusqu'à la fin de la saturation : lorsque le borax est entièrement décomposé, deux ou trois gouttes d'acide normal ajoutées en excès font changer la nuance vineuse en une teinte pelure d'oignon.

Pour rendre ce changement de couleur plus facile à apprécier, il est bon de colorer de l'eau avec du tournesol, de lui donner une couleur

pelure d'oignon avec deux gouttes d'acide sulfuriqué tilré, et de comparer la teinte de cette liqueur avec celle de la dissolution de borax que Ton analyse. Comme la proportion considérable d'acide borique que contient la dissolution chaude de borax, et qui se dépose au moment de la saturation, rend moins sensibles les changements de couleur, on ne doit terminer la saturation qu'après avoir laissé refroidir la dissolution. Lorsque la teinte de la liqueur que l'on essaie est exactement pareille à celle qui sert de terme de comparaison, on lit sur la burette le nombre des divisions qui représente le volume de l'acide normal employé : le titre ainsi obtenu est un peu trop élevé ; en effet, il n'indique pas seulement la quantité d'acide sulfuriqué qu'il a fallu employer pour décomposer le borax, mais encore l'excès d'acide qui a été nécessaire pour donner à la liqueur une teinte pelure d'oignon. On retranche ordinairement du titre observé trois gouttes ou une demi-division de la burette; l'expérience a prouvé que cette quantité d'acide sulfuriqué représente à peu près l'excès d'acide que l'on a dû ajouter pour faire passer au rouge pelure d'oignon la teinture de tournesol.

Cet essai donne la quantité de soude réelle, NaO, contenue dans le borax. Supposons qu'on ait employé, pour décomposer le borax, 75 divisions d'acide normal; sachant que 100 divisions de la burette correspondent à 3'Si85 de soude, on en conclut que les 15 grammes de borax, soumis à l'analyse, contiennent 2*%388 de soude, qui représentent la quantité nécessaire à la neutralisation de 3'%750 d'acide sulfuriqué. Il ne reste plus qu'à déterminer par le calcul à quel poids de borax cor* respond cette quantité de soude. On sait que le borax ordinaire est formé de : •

1 équivalent de soade (NftO) 887,50

2 équWaleoU d'acide borique (260^). 872,30

10 équivalenU d*eau (lOHO) n25»00

1 équi?alent de borax cristallisé 2384,80

Cette quantité de borax exigerait pour sa décomposition 1 équivalent d'acide sulfuriqué monohydraté= 612,50. Pour déterminer à quelle proportion de borax correspond la quantité d'acide sulfuriqué, 3,750, trouvée dans l'analyse, il suffit donc de poser la proportion suivante :

L'échantillon de borax analysé sous le poids de 15 gr. contient donc une quantité de borax cristallisé exprimée par 14«',60 ou 97,33 pour iOO.

On obtient le silicate de soude en faisant fondre de la silice avec de la soude ou du carbonate de soude. Une partie de carbonate de soude anhydre peut faire entrer en fusion 3 parties de silice, et donner un silicate alcalin soluble dans l'eau.

On ^eut obtenir un silicate de soude cristallisé en abandonnant à une évaporation lente une dissolution de silice dans la soude caustique ; la composition de ces cristaux correspond à la formule (NaO)',2SiO'.

(M. Fritzsghe.)

Le silicate de soude se combine facilement avec d'autres silicates pour former des silicates multiples.

Il entre dans la composition du verre ordinaire : sa teinte est toujours verte ; aussi n*a-t-on pu jusqu'à présent l'appliquer à la fabrication du cristal.

Le silicate de soude peut, dans beaucoup de cas, remplacer le silicate de potasse.

On a proposé de le préparer en introduisant dans un creuset un mélange de 100 parties de quartz pulvérisé, 60 parties de sulfate de soude anhydre et 20 parties de charbon et chauffant au rouge jusqu'à ce que la désulfuration soit complète. (M. Buchneb.)

Les combinaisons si variées que la silice peut contracter avec les différentes bases et le rôle important que jouent ces composés dans les phénomènes naturels, leur donnent un grand intérêt ; et cependant il n'existe pas de sels dont l'histoire chimique soit plus incomplète que celle des silicates.

On s'est borné jusqu'à présent à faire l'analyse des silicates naturels, dont la composition, variant en quelque sorte à l'infini, semble démontrer que ces corps font exception aux lois qui régissent la constitution des sels; et, si l'analyse de quelques silicates doubles prouve que le rapport de l'oxygène à celui des bases est le môme que celui que l'on constate dans les sulfates neutres, il a été impossible jusqu'à présent de confirmer ce résultat par des expériences synthétiques et de reproduire artificiellement une série de silicates pouvant être considérés comme neutres.

Les propriétés fondamentales des silicates ont été à peine examinées ; et la cause qui rend certains silicates attaquables par les acides, tandis que d'autres résistent à l'action des acides les plus énergiques restait à déterminer.

On voit donc que l'étude des silicates était entièrement à reprendre et qu'avant tout il fallait rechercher les causes qui peuvent faire varier la capacité de saturation de l'acide silicique : tel a été le but d'un travail dont nous présentons ici le résumé. (Fremt.)

Il est probable que les deux états isomériques de la silice qui établissent de si grandes différences entre le quartz et la silice préparée chimiquement, exercent une influence sur la capacité de saturation de cet acide, c'est-à-dire sur sa tendance à retenir plus ou moins de base ; les faits suivants confirment cette prévision.

Lorsque la silice hydratée est mise en rapport avec les bases alcalines et que la combinaison se fait à une température peu élevée, sous l'influence d'un excès d'acide, on obtient une première série de silicates qu

présente les caractères suivants; ces sels sont solubles dans Teau et incristallisables; on peut cependant les obtenir à Tôtat isolé en les précipitant par Talcool, ou bien en évaporant leur dissolution qui donne, par le refroidissement, une masse gélatineuse se laissant exprimer facilement. Ces silicates sont représentés par les formules :

K0,(Si0»)» + Aq. — NaO.(SlO»)» + Aq.

Ils éprouvent, sous Tinfluence de la chaleur, une modification très-remarquable; si on les reprend par l'eau après une légère calcination, on reconnaît que le groupement salin qui les constituait est détruit, car ils ne se dissolvent plus; ils laissent un dépôt siliceux insoluble et cèdent à l'eau de Talcali presque pur. L*état de la silice provenant de cette décomposition paraît dépendre de la température à laquelle la modification du sel s'est produite ; car forsque la calcination a été poussée jusqu'au rouge vif, la silice que l'on obtient raie le verre, est inattaquable par les acides, ne se dissout plus que dans les alcalis en fusion, et présente quelquesuns des caractères du quartz ; si la calcination a été faite à une température peu élevée, la silice conserve au contraire sa solubilité dans' les dissolutions alcalines étendues.

Cette décomposition curieuse des silicates peut être attribuée à un phénomène de déshydratation ou bien à une modification isomérique de la silice, qui, en se rapprochant de l'état du quartz, perdrait son affinité pour les bases; dans tous les cas, elle présente un intérêt qu'il est nécessaire de faire ressortir par quelques considérations générales.

Nous ne possédons que des notions très-vagues sur les conditions qui ont permis à la potasse de sortir des roqhes feldspathiques et de pénétrer dans les végétaux. Les observations qui précèdent paraissent jeter quelque jour sur ce phénomène naturel si important; elles démontrent en effet qu'il existe une classe de silicates alcalins comparables à ceux qui peuvent être fournis par les feldspaths, présentant assez peu de stabilité pour laisser déposer de la silice sous les influences les plus faibles et pour mettre ainsi en liberté l'alcali engagé d'abord dans la combinaison saline.

Une pratique bien connue des agriculteurs, qui est la cuisson des terres, vient prouver du reste que les argiles contiennent souvent des silicates décomposables par la chaleur; l'influence exercée par les argiles brûlées doit être attribuée, d'après M. Liebig, à une décomposition de. silicates qui met la potasse en liberté, permet son assimilation par les plantes et augmente la fertilité de certains sols.

Les silicates dont nous venons de parler peuvent, même à la température ordinaire, se modifier sous l'influence d'un excès de base et se transformer en une nouvelle série représentée par les formules suivantes :

(R0)«,(Si0«)» -h Aq. - (NaO)MSlO«)« 4- Aq. Ces sels sont plus stables que les premiers et peuvent cependant aban-

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donner une partie de lear base lorsqu'on les soumet à l'action de la chaleur. Quand on fait bouillir les sels précédentes avec un excès d'alcali, on donne naissance à une nouTelle série qui est représentée par les formules :

(K(^»,(SIO»)» + Aq. — (NaO)«,(S»0»)»4- Aq.

Ces silicates sont incristallisables comme ceux qui précèdent, mais beaucoup plus stables; ils ne sont pas décomposés par la calcination et con-servent leur solubilité dans Teau, quand ils ont été chauffés même au rouge.

Enfin, en calcinant au creuset d'argent le» sels précédents avec un excès d'alcali, ou bien en attaquant directement le quartz par de la potasse ou de la soude en fusion, on forme une dernière série de silicates très-stables et cristallisant facilement; le silicate de soude, qui appartient à cette série et que l'on peut obtenir en cristaux volumineux, est représenté par la formule :

{NaO)S(SiO»)»+Aq.

Il est remarquable de voir la silice prendre sous diverses influences des quantités de bases qui croissent rapidement : la silice appartient donc à cette classe d'acides déjà nombreux dont la capacité de saturation est variable et dépend en quelque sorte de la quantité de base qu'on leur présente. Ces acides sont réellement polybasiques, et pour avoir une idée exacte de leur capacité de saturation, il faut les suivre dans le développement salin qu'une base énergique peut leur faire éprouver.

Les faits nouveaux qui résultent du travail que nous venons d'analyser peuvent se résumer dans les deux propositions suivantes :

i° L'acide silicique est poly basique et forme plusieurs séries de sels qui diffèrent entre elles par leurs propriétés générales et les quantités de base qu'elles contiennent ;

2* Les groupements salins qui constituent les premières séries peuvent être détruits par la seule action de la chaleur, et donner de la silice pure sous les deux états isomériques; la dernière série possède au contraire une grande stabilité.