CO
Le carbonate de chaux pur est parfaitement blanc, mais il suffit de quelques traces de matières étrangères pour le colorer ; la coloration des marbres est généralement attribuée à des oxydes métalliques ou à des matières organiques.
La dureté du carbonate de chaux varie beaucoup avec les différentes variétés de ce sel. Ainsi le marbre raie la pierre à chaux, et la dureté de la pierre à chaux est plus grande que celle de la craie. Celle propriété dépend probablement du mode de formation du carbonate de chaux.
Le carbonate de chaux se décompose, à une température rouge, en acide carbonique et en chaux. C'est sur cette propriété qu'est fondée la préparation de la chaux. Toutefois celte décomposition ne peut plus s'opérer lorsque le carbonate de chaux est porté au rouge dans une capacité hermétiquement fermée.
Hall a reconnu que si l'on calcine la craie dans un canon de fusil scellé à ses deux extrémités, le carbonate calcaire, au lieu de se décomposer, entre en fusion et présente, après un refroidissement lent, toutes les propriétés du marbre.
On a cherché, il y a quelques années, à obtenir artificiellement du marbre par la fusion du carbonate de chaux amorphe. On avait établi à Paris une usine où l'on préparait des marbres incolores ou diversement colorés, en fondant en vase clos de la craie pure ou mêlée à des oxydes
mélalliques. Cette entreprise n*a pas eu de suite; mais le problème de la production artificielle du marbre n'en est pas moins résolu.
L'expérience de Hall a permis d'expliquer la présence du carbonate de chaux cristallisé dans les terrains d'origine ignée.
Le carbonate de chaux, chauffé au rouge avec du sulfate d'ammonia* que, se transforme en sulfate de chaux. Sous l'action de la chaleur, un équivalent de sulfate d'ammoniaque est transformé en bisulfate. Un équivalent d'acide, se portant sur le carbonate de chaux, le décompose; puis le sulfate d'amm^^niaque neutre régénéré se trouvant à son tour transformé en bisulfate, la même réaction se reproduit successivement jusqu'à l'entière disparition du sel ammoniacal. (M. Levol.)
Le carbonate de chaux est insoluble dans l'eau; aussi peut-on facilement le produire par double décomposition, en traitant un carbonate soluble par un sel de chaux. Lorsque cette double décomposition se fait à la température ordinaire, on obtient un précipité cristallin qui, examiné au microscope, présente de petits cristaux ayant la forme du spath d'Islande. Si la décomposition est faite à chaud, les cristaux qui se produisent appartiennent au système cristallin de l'aragonite.
L'acide carbonique peut facilement dissoudre le carbonate de chaux en produisant un bicarbonate de chaux soluble dans l'eau.
L'eau saturée d'acide carbonique à 0" dissout 0,00070 de son poids de carbonate de chaux, et 0,00088 à 10®. (M. Lassaigne.)
Cette propriété permet d'expliquer certains phénomènes naturels. Toutes les fois qu'une eau tenant de l'acide carbonique en dissolution passe sur des dépôts calcaires, elle dissout du carbonate de chaux en le transformant en bicarbonate de chaux. Comme le bicarbonate de chaux est peu stable et perd facilement la moitié de son acide carbonique, il peut, dans un grand nombre de circonstances, donner naissance à des dépôts de carbonate de chaux insoluble.
Le carbonate neutre de chaux, provenant de la décomposition du bicarbonate de chaux, produit :
4® Les dépôts calcaires qui obstruent souvent les tuyaux de conduite des eaux, principalement à l'endroit des soudures;
2*^ Les incrustations calcaires qui se déposent sur les parois des chaudières à vapeur;
3* Les dépôts cristallins que Ton nomme stalactites et stalagmites. Lorsqu'une eau tenant en dissolution de l'acide carbonique passe sur des roches calcaires, elle dissout, comme nous l'avons dît dans le premier volume, du carbonate de chaux; en filtrant à travers les fentes des rochers qui forment certaines grottes naturelles, elle se divise en gouttes qui s'évaporent, et laissent déposer du carbonate neutre de chaux. Quand ces concrétions se forment à la voûte des grottes, on leur donne le nom de stalactites; si elles se produisent sur le sol où l'eau tombe, on les nomme stalagmites. Lorsque les stalagmites sont zonées de jaune et de rouge, elles forment Valbâtre ot^iental, qui peut souvent prendre un beau poli.
4" Les incrustations calcaires sont aussi produites par le carbonate de chaux. Lorsqu'on expose divers objets, tels que des fruits, des nids d'oiseaux, etc., à l'action de certaines eaux minérales qui tiennent du bicarbonate de chaux en dissolution, ces objets se recouvrent d'incrustations calcaires que l'on nomme souvent /?^^ri/îca^ion5. Les sources incrustantes les plus célèbres sont : le Sprudel, k Carlsbaden, qui produit un dépôt calcaire zone d'une grande finesse, dont on fait des objets d'ornement; les eaux de San-Filippo en Toscane, de Saint-Allyre en Auvergne.
5° Les tufs calcaires , qui sont très-abondanta dans certains pays et que l'on emploie comme pierres à bâtir, ont aussi la môme origine. Plusieurs villes d'Italie ont été construites avec des tufs calcaires criblés de petites cavités, et provenant évidemment de dépôts calcaires formés par la décomposition du bicarbonate de chaux.
Des expériences récentes établissent que la dispersion de l'acide carbonique dissous dans les eaux calcaires, ne s'effectue pas dans tous les cas possibles de contact avec l'atmosphère; qu'elle n'a lieu, à froid, que jusqu'à une certaine limite, variable avec la température; qu'au-dessous de cette limite, l'exposition de l'eau à l'air, loin d'y produire un appauvrissement en gaz acide carbonique et en carbonate de chï^ux, est capable d'y occasionner une concentration, avec accroissement dans les quantités relatives de ces substances. Par là s'explique le fait, qui a été maintes fois signalé sans avoir été défini, de l'existence de sources et de cours d'eau qui, malgré les doses notables de calcaire qu'elles contiennent, ne donnent lieu à aucune incrustation. Telles sont, par exemple, les eaux qui, à la température ordinaire, renferment en dissolution 0,81 de carbonate de chaux par litre. (Bineau.)
État naturel. — Le carbonate de chaux se rencontre dans la nature sous différents états, et porte les noms de spath d'Islande, aragonite, calcaire grossier, pierre à chaux, pierre à bâtir, moellons, marbre, craie, albâtre, pierre lithographique, etc.
Les calcaires forment un grand nombre de variétés qui peuvent être groupées en cinq grandes divisions :
Carbonate de chaux cristallisé.
— fibreux,
— saccharoide,
— compacte,
— terreux.
Les variétés fibreuses , formées par voie aqueuse et stalactiformes, consWixx^ïiiV albâtre calcaire ou albâtre antique (l'albâtre gypseux est du sulfate de chaux).
Les calcaires saccharoïdes qui fournissent les marbres statuaires (Carrare, Saint-Béat, Paros), sont constamment le résultat du métamorphisme, par l'action de roches ignées, de calcaires compactes des terrains jurassiques ou crétacés.
CARBONATE DE CHAUX CRISTALLISÉ. 583
Les calcaires compactes des terrains jurassiques et de transition qui sont homogènes ou pénétrés de*coquilles spathiques, et souvent colorés par Toxyde de fer ou le bitume, fournissent les pierres lithographiques, les marbres d'ornement, etc.
Lorsque les calcaires sont ai^ileux, ils constituent les pierres à chaux hydrauliques et à ciment romain. .
Les calcaires oolithiques sont très -abondants dans les formations jurassiques.
Les calcaires terreux appartiennent principalement aux terrains crétacés et tertiaires, et comprennent le calcaire grossier (bassin de Paris), qui fournit d'excellents matériaux de construction, la craie (Meudon), et les marnes y si fréquemment employées pour Tamendement des terres.
Le carbonate de chaux aiTecte des formes très-variables, qui toutes peuvent être ramenées à deux principales, qui sont la forme primitive du spath calcaire (rhomboèdre) et celle de Taragonite (prisme droit rhomboïdal). Ces deux formes sont incompatibles. Le carbonate de chaux est donc un corps dimorphe. M. de Bournon a décrit près de huit cents formes différentes de carbonate de chaux cristallisé.
Nous examinerons maintenant les principales variétés de carbonate calcaire.
CARBONATE DE CHAUX CRISTALLISÉ
SPATH d'ISLANDB.
Le spath d'Islande est caractérisé par un clivage triple qui conduit à un rhomboèdre oblique dont l'angle est de i05® 5'. Ces cristaux appartiennent au troisième système cristallin.
Le spath d'Islande pur est incolore. Il devient électrique par le frottement, et prend alors l'électricité résineuse; il présente le phénomène de la double réfraction. Sa densité est égale à 2,72.
On trouve quelques échantillons de spath calcaire dans lesquels une petite quantité de chaux est remplacée par une substance isomorphe. Ainsi un spath d'Islande a donné à l'analyse :
Chaux 66,16
Protoxyde de maDganèse 0, 16
Acide carboDiqoe 43,70
(Strombyeb.)
Un spath du Mexique a présenté la composition suivante :
Chaux 61,38
Magnésie 4,2l
Acide carbonique 44,41
(Beudant.)
On désigne sous le nom de chaux carbonatée lamelleuse des masses dans lesquelles les clivages ne sont pas continus, et qui sont le résultat d'une cristallisation confuse, mais assez distincte pour qu'on puisse en extraire des solides de clivage. Quand les lames sont petites et entrelacées, on emploie plutôt l'expression lamellaire que l'expression lamelleuse. Du reste la cristallisation -passe par des nuances insensibles de l'état lamelleux à l'état saccharoïde, et c'est la texture lamellaire qui tient le milieu. (Dufrénoy.)
La madréporite est un carbonate de chaux à cassure lamelleuse courbe, d'une couleur noire analogue à la houille qui est due à la présence d'une quantité de carbone s'élevant à 10 p. 100 dans certains échantillons. II existe une chaux carbonatée connue sous le nom de chaux carbonatée nacrée qui forme des masses lamelleuses d'un blanc de lait et d'un éclat analogue à celui du mica.
Vargentine est une variété de cette chaux carbonatée nacrée, assez analogue au talc par son éclat argentin et soyeux ; elle contient des traces d'acide silicique. (Zirman.)
Laiprunnérite est une variété de chaux carbonatée lamelleuse et violacée que Ton rencontre aux îles Fœroô Vanthraconite ou swinestone (pierre puante)'esi un carbonate de chaux bitumineux qui, par la percussion, répand une odeur désagréable.
On a trouvé en Ecosse une chaux lamelleuse contenant du carbonate de plomb et qui a reçu le nom de plumbo-calcite. Un échantillon trouvé à Leadhills a donné à l'analyse :
Carbonate de chaux 97,00 '
— de plomb 2,34
Eau 0,03
(M. Delesse.)
ARAGONITB.
Ce corps, connu également sous le nom dUgloite, qui a exactement la même composition chimique que le spath d'Islande, cristallise dans un système différent : les cristaux d'aragonite sont des prismes droits rhomboïdaux de 116* 10', appartenant au quatrième système cristallin. Haûy pensa pendant longtemps qu'il existait une différence chimique entre l'aragonite elle spath d'Islande. Vauquelin avait démontré, en effet, que l'aragonitc contient presque toujours de petites quantités de carbonate de strontiane; mais Laugier prouva par des analyses rigoureuses que l'aragonite de Gex ne contient pas de strontiane. On peut citer cette observation importante comme une de celles qui démontrent que la loi de Haûy est sujette à des exceptions, et que le môme corps peut quelquefois cristalliser dans des systèmes différents.
Le tableau suivant contient les résultats fournis par l'analyse de différentes aragonites.
CARBONATE DE CHAUX CRISTALLISÉ
Carbon^ de chaux.
— destrontiane.
Eau
AB AGONITES D£ :
îi
L'aragonitc est souvent d'un blanc laiteux ; elle présente aussi des teintes jaunâtre et bleues, qui sont dues à la présence d'oxydes métalliques. Sa densité est 2,94.
L'aragonite chauffée à une températyire peu élevée se délite et se transforme en une multitude de petits cristaux qui présentent la forme du spath d'Islande.
Une partie des concrétions calcaires formées parles eaux de Carlsbaden sont à l'état d'aragonite. Lorsque des eaux tenant en dissolution du bicarbonate de chaux sont maintenues à une température élevée, le carbonate de chaux qu'elles laissent déposer présente la forme de l'aragonite ; mais lorsque ces mômes eaux se refroidissent en arrivant à la surface de la terre, elles donnent naissance à des cristaux ayant la forme du spath d'Islande. " (M. G. Rose.)
Il existe une variété d'aragonite qui est tantôt en flbres grossières, tantôt en fibres déliées. Dans le premier cas, elle constitue des masses bacillaires droites ou rayonnées à cassure vitreuse. Quand les fibres sont déliées, l'aragonite se présente sous la forme d'aiguilles isolées ou de masses fibreuses, conjointes, droites ou radiées; les aiguilles isolées, désignées ordinairement sous le nom d'aragonite aciculaire, sont généralement très-déliées et très-brillantes. On rencontre dans plusieurs localités, et principalement dans les mines de fer d'Artzberg en Styrie, des échantillons d'aragonite fibreuse en rameaux contournés, imitant assez exactement les branches rameuses de certains coraux; cette aragonite est lisse à sa surface, et presque toujours d'un beau blanc ; mais sa cassure est mate et fibreuse. Cette variété, connue dans les collections sous le nom de flos ferri ou d'aragonite coralloîde, ne contient pas de slrontiane, mais son association à l'aragonite n'en est pas moins certaine. (Dufrénoy.)
On a donné le nom de tamowitzite h une variété d'aragonite trouvée dans les mines de Tarnowitz, qui contient une petite quantité de carbonate de plomb :
Carbonate de chaux 95,940
— de plomb 3,859
Eau 0,157
(M. Kabste!« )
La chimborazite est une variété d'aragonite trouvée près du Chimboi*azo, dans l'Amérique méridionale.
