QUANTITE QUANTITÉ

de chaux pour I p. de carbonate de chanx

de matière. corresp. pour 1 p. de mal.

Roches feldspatbiques, porptayritiqnes, etc. 0,1 S à 0,2 0,3 à 0,4

Minéraux analogues aux feldspatbs 0,23 0,4

SiUcates d'alumine (distbène, etc.) 0,3 à 0,4 0,5 à 0,7

Corindon, aluminates, etc 0,4 à 0,5 0,8 à 0,11

Plus la proportion de chaux à ajouter est grande, plus la chaleur nécessaire à la fusion et à la production d'un verre homogène s'élève. Dans l'attaque on pèse la chaux d'abord sous la forme de carbonate et ensuite à l'état de chaux, et la différence entre les deux poids doit être rigoureusement les |§idu poids du carbonate de chaux. L'équivalent de la magnésie, seule substance que l'on peut craindre d'y avoir laissée, est assez différent de l'équivalent de la chaux pour que cette épreuve soit décisive. (M. H. Sainte-Claire Deville.)

Quand les silicates sont accompagnés de fluorures et de phosphates, voici le moyen de séparer ces corps quantitativement : Le composé à doser est introduit dans un ballon avec de l'acide sulfurique en excès ; on adapte aussitôt au ballon un tube à chlorure de calcium^ puis on pèse cet appareil très-promptement. Alors, en chauffant le ballon, la réaction commence, il se dégage du fluorure de silicium, dont il faut enlever les dernières traces au moyen d'une petite pompe à air. La perte de poids de l'appareil indique quel est celui du gaz dégagé ; ce poids sert à évaluer celui du fluor et de la silice. On dose ensuite par les procédés ordinaires l'acide phosphorique renfermé dans le résidu.

(M. WOBHLER.)

Si le corps à analyser ne contenait qu'une petite quantité de silice relativement au fluor, il sérail nécessaire d'en ajouter un poids déterminé qu'on déduirait ensuite de celui que donne l'analyse.

Voici la description de la lampe-forge imaginée par M. H. Deville pour produire de hautes températures dans l'analyse chimique et plus particulièrement dans l'attaque des silicates par la chaux ou dans les expé-

riences qui se font au moyeu de creusets de petite dimension : un creuset de 10 à 15 centimètres cubes peut être porté à la température d'un essai de fer; oo y fond facilement un fil de platine de | millimètre de diamètre, qui sert de triangle, si Ton oublie de le charger de son creuset. Les feldspatbs, l'albite sont fondus et deyiennent très-liquides; l'émeraude ellemême fond dans les parties inférieures d'un petit creuset de platine. Le combustible employé est l'essence de térébenthine à l'état de vapeur. L'appareil se compose de trois pièces principales (fig. 33) : un flacon

Fig. 33.

à niveau constant k communiquant, par un tube g^ avec le réservoir CC à essence de térébenthine ou la lampe proprement dite, laquelle communique par les tubes d^ d' avec un appareil à distribution d'air E qui alimente en môme temps le chalumeau o.

L'espace annulaire GG est fermé de toutes parts : en haut et latéralement par une plaque épaisse en cuivre repoussé, à laquelle on fait prendre les courbures et en général la forme indiquées par la figure 34; en bas par une lame de cuivre BB, relevée extérieurement de manière à former autour de la lampe un petit godet dans lequel on verse de l'eau : la lame BB est percée de ^ trois trous qui laissent passer les deux tubes cf , ef ' et le chafumeau o. Le tube g perce d'abord le godet extérieur B et pénètre dans l'intérieur de la lampe par

£.'>pr'

Fig. 34.

SILICATES. i5t

la soudure C. La paroi intérieure lï, courbée en forme de coupe allongée, est percée en t de trous qui ont de 3 à 4 millimétrés de diamètre et qui sont au nombre de huit.

La lampe est surmontée par une cupule libre u qui s'appuie sur une rainure ménagée dans la partie supérieure de la lampe, et qui est ouverte à sa partie supérieure pour donner issue à la flamme et au jet de chalumeau dont le prolongement passe par le centre de cette ouverture ; elle doit avoir 23 millimètres de diamètre. Enfin une cheminée un peu conique D, de 75 millimètres de hauteur, s'ajuste sur le tout; elle doit être à sa base très-largement découpée par des ouvertures pour laisser passer une très-grande quantité d'air.

L'extrémité supérieure du chalumeau o doit être munie d'un ajutage mobile fixé à vis percé d'un trou qui doit avoir 2 7^ millimètres; il faut que l'ouverture du chalumeau soit placée au-dessus des trous u à une distance verticale d'au moins 5 millimètres.

Les tubes </, d' destinés à porter l'air au-dessus de la surface de l'essence de térébenthine dans la lampe, se réunissent en un seul tube cf, qui est muni d'nn robinet r et qui vient aboutir au réservoir E. Celuici communique par le tube e, avec un soufflet capable de lancer de l'air avec une pression de 7 à 8 centimètres de mercure.

n faut, lorsque la lampe doit marcher, que la partie inférieure du tube ab (fig. 33) soit placée à 5 millimètres exactement au-dessous du niveau des ouvertures u [fig. 34). Autrement, ou l'essence pourrait s'extravaser, ou bien elle pourrait s'enflammer dans l'espace annulaire tï ; cette circonstance ne présente aucun danger, mais elle nuit à l'opération.

On ouvre le robinet f{fig. 33) et on Ie.ferme dès que le niveau s'est établi dans le flacon A et dans la lampe C. On verâe de l'eau dans le godet BB qui entr'ouvre cette lampe, et on la fait bouillir quelque temps en chauffant la partie inférieure ccc avec une petite lampe à alcool. Alors on donne le vent au moyen du soufflet et l'on ouvre peu à peu le robinet r; en même temps on approche la flamme de la lampe à alcool des ouvertures de la cheminée D, et si l'eau du godet a été maintenue assez longtemps enébullition, on voit se développer un jet de flamme rougeÂtre et tranquille qui brûle sans flamber : sinon on ferme le robinet r et l'on continue à faire bouillir l'eau jusqu'à ce que l'essence de térébenthine de la lampe soit portée à une température de 100''. Quand on a enflammé le jet, on augmente peu à peu l'ouverture du robinet r et on fait varier la vitesse du vent fourni par le soufflet jusqu'à ce que, là lampe étant en pleine activité, on ait déterminé convenablement les conditions qui sont nécessaires à la production de la plus haute température possible. Quelques instants après avoir allumé la lampe, on ouvre le robinet f (fig. 33]. On n'a plus qu'à faire mouvoir la pédale du soufflet ; la lampe continue à marcher, la chaleur qu'elle développe suffisant à réchauffement de l'essence. Pour éteindre la lampe, il suffit de fermer le robinet r et ensuite le robinet g.

Équivalent : K = ^88,93.

Historique. •* Le potassium a été isolé, en 1807, par Humphry Davy. Cette découverte, Pune des plus importantes que l'on trouve dans l'histoire de la chimie, a fait connaître la véritable nature des alcalis et des terres. Les propriétés du potassium furent ensuite étudiées avec le plus grand soin par Gay-Lussac et Thenard, qui firent connaître les premiers un procédé pratique pour préparer ce métal.

Propri£t£s. — Le potassium est solide à la température ordinaire, et possède l'éclat métallique; fondu dans l'huile de naphte, il est d'un blanc d'argent, mais lorsqu'on l'expose à l'air, il se ternit rapidement et devient d'un gris bleuâtre. Il est plus mou que la cire, et peut se pétrir entre les doigts; on ne doit le manier que sous l'huile de naphte, parce qu'à l'air le potassium pourrait s'enflammer par le frottement ou la compression, môme à la température ordinaire. La densité du potassium est 0,865 à 15" ; elle est donc plus faible que celle de l'eau et un peu plus forte que celle de l'huile de naphte.

Les observations recueillies jusqu'à présent font supposer que le potassium cristallise dans les formes du système régulier. Pleyschl dit avoir obtenu une fois, pendant la distillation du potassium, une petite masse attachée au col de la cornue et recouverte de cristaux cubiques.

Le potassium est, après le mercure, le plus fusible de tous les métaux : il entre en fusion à 58" ; il est volatil à une température inférieure au rouge. On le volatilise dans un tube de verre à la flamme d'une lampe à alcool (fig. 35); on reconnaît que sa vapeur est verte. Cette expérience doit être faite dans une atmosphère d'azote, afin d'éviter l'oxydation du métal.

Le potassium jouit d'une

Fig, 35.

grande affinité pour l'oxygène. Il s'oxyde au contact de Tair; lorsqu'on élève sa température, qu'on le touche, par exemple, avec une tige de fer rouge, il brûle avec rapidité et se transforme en protoxyde de po-

Fig, 36.

tassinm (potasse). Mais lorsque l'oxydation du potassium se fait lentement et à froid, il se produit du sous-oxyde de potassium. En présence d'un excès d'oxygène, et à l'aide de la chaleur, le potassium se transforme au contraire en peroxyde de potassium.

Le potassium se conserve sans altération dans l'oxygène ou l'air atmosphérique parfaitement secs.

n décompose l'eau à la température ordinaire et s'empare de son oxygène : ainsi, lorsqu'on jette un globule de potassium dans unvase rempli d'eau, on le voit tourner sur lui-môme avec rapidité, et devenir incandescent; il se combine alors avec l'oxygène de l'eau, pour former de la potasse qui reste en dissolution^ tandis que l'hydrogène de l'eau devient libre.

Cette expérience doit être faite dans un vase un peu profond {fig. 36), afin de mettre l'opérateur à l'abri des projections du potassium incandescent.

La réaction du potassium sur l'eau produisant une température très-élevée, l'hydrogène s'enflamme au contact de l'air et reproduit de Teau.

Pour constater la production de l'hydrogène dans l'expérience précédente, on introduit une petite quantité d'eau dans un tube rempli de mercure, et l'on y fait passer un globule de potassium. Dès que ce métal est en contact avec l'eau, la réaction se détermine ; l'hydrogène en se dégageant déprime la colonne de mercure contenue dans le tube, et en quelques instants le tube se trouve rempli d'hydrogène.

Le potassium a aussi une grande affinité pour le chlore, il s'enflamme lorsqu'on l'introduit dans un flacon rempli de ce gaz.

L'affinité du potassium pour l'oxygène et pour le chlore est souvent utilisée pour enlever l'oxygène ou le chlore à un grand nombre de combinaisons ; elle a permis d'isoler plusieurs corps simples, tels que le silicium, le bore, l'aluminium, le magnésium, etc. Le potassium décompose la plupart des oxydes et des sels métalliques à une température peu élevée, et souvent avec dégagement de chaleur et de lumière.

Le potassium se combine directement avec la plupart des métalloïdes, le soufre, le phosphore et l'arsenic, etc.

Le potassium, maintenu en fusion en présence de l'hydrogène, absorbe ce gaz et forme une combinaison qui renferme environ i équivalent d'hydrogène et 4 équivalents de potassium; ce composé se détruit à une température très-peu supérieure à celle qui détermine sa formation. Uhydrure de potassium est d'un gris terne, sans éclat métallique; il brûle vivement dans l'oxygène ou dans l'air à une température peu élevée ; il décompose l'eau à froid, comme le potassium. Le mercure détruit cette

combinaison, même à la température ordinaire, en dégageant de l'hydrogène et en formant un amalgame de potassium.

Le protoxyde et le deutoxyde d'azote sont décomposés par le potassium à l'aide de la chaleur; il se produit d'abord du peroxyde de potassium qui se transforme ensuite en azotite de potasse :

Aï0« -h K0« = KO, AzO» -h 0 ;

nous Terrons plus loin que cette dernière réaction ne s'opère qu'en présence du deutoxyde d'azote; mais dans le premier cas le potassium fait d'abord passer le protoxyde d'azote à l'état de deutoxyde :

K + SAzO = KO» 4- AzO« 4- 4Az.

Le potassium s'enflamme au contact des vapeurs d'acide hypo-azotique.

Le potassium décompose l'oxyde de carbone à la température rouge; il se forme du rhodizonate de potasse, un dépôt de charbon et un corps noir dont la nature est mal connue, et qui paraît être une combinaison d'oxyde de carbone et de potassium. Ce corps qui se forme pendant la préparation du potassium s'enflamme souvent au contact de l'air et de l'eau, en donnant lieu à de violentes explosions ; il est la cause des obstructions des appareils dans la préparation du potassium^ et occasionne ainsi des accidents quand l'opération est mal dirigée. Il se produit surtout en quantité notable quand le mélange qui doit servir h la préparation du potassium contient une proportion trop forte de charbon.

Les acides phosphorique, borique, silicique, carbonique, etc., sont décomposés par le potassium à une température élevée. Il en est de môme du fluorure, du chlorure de silicium, du fluorure dé bore, etc. Plusieurs oxacides formés par les métalloïdes, l'acide sulfureux, par exemple, sont décomposés, môme à froid, par le potassium ; mais la réaction est beaucoup plus vive à une température élevée. Les hydracides sont facilement décomposés par le potassium.

Le gaz ammoniac est absorbé par le potassium en fusion; une certaine quantité d'hydrogène est mise en liberté : cette quantité correspond à I équivalent d'hydrogène pour i équivalent de potassium ; il se forme, en outre, un corps particulier, ftisibie, d'un vert-olive foncé, qui se décompose au contact de l'eau en potasse et en ammoniaque. A la chaleur rouge, cette matière se décompose, mais elle ne dégage que les 3/5*' du gaz ammoniac primitivement absorbé par le potassium, et laisse un résidu noirâtre qui parait ôtre de Vazoture de potanium. Elle brûle avec vivacité quand on la chauffe au contact de l'air ou de l'oxygène. Sa composition correspond k la formule AzH%. (Gat-Lussag et Thenard.)

Le potassium décompose à l'aide de la chaleur les fluorures d'argent et de plomb ; mais il est sans action sur les fluorures de sodium et de calcium.

Le potassium parait se combiner avec le bore lorsqu'on réduit l'acide

FOTASSlUxM.

borique par le potassium : en effet, dans cette réactioif; on obtient une masse brune qui, au contact de l'eau, dégage de l'bydrogène ; ce gaz doit probablement sa production à une certaine quantité de potassium que le bore a retenue. L'acide silicique^ réduit par le potassium, denne également une masse brune qui décompose l'eau en donnant naissance à un dépôt de silice et à un dégagement d'hydrogène. Si la combinaison contient du potassium en excès, on obtient du silicate de potasse, qui se forme par Toxydation du silicium et du potassium aux dépens de l'eau.

(BfiRZELICS.)

Préparation. — Davy isola' le potassium en soumettant Thydrate de potasse à l'action d'une forte pile. Il pratiqua, dans un morceau de potasse hydratée e (fig. 37], une cavité qu'il remplit de mercure ; il plaça

vxy^x^yyyy^^z^z-î^

Ftg. 37.

lefragmentde potassesur une plaque de platine d qu'il fit communiquer avec le pôle positif G d'une pile à angles de i50 couples A, tandis que le pôle négatif B plongeait dans le mercure.

La potasse hydratée fut décomposée sous l'influence du courant électrique ; l'oxygène de l'oxyde et l'oxygène de l'eau se rendirent au pôle positif, pendant que le potassium et l'hydrogène se portèrent au pôle négatif.

Le potassium, rencontrant du mercure au pôle négatif, forma un amalgame avec ce dernier métal ; en soumettant cet amalgame à la distillation dans une petite cornue de verre, le mercure se volatilisa et le potassium resta dans la cornue à l'état de pureté.

Cette expérience ne donne jamais que de petites quantités de potassium : aussi prépare-t-on toujours ce métal en réduisant l'hydrate de potasse par le fer, ou en décomposant le carbonate de potasse au moyen du charbon.

Nous décrirons d'abord le mode de préparation du potassium au moyen de l'hydrate de potasse et du fer, que l'on doit à Gay-Lussac et Thenard (fig. 38).

On prend un canon de fusil CBA, dont l'intérieur a été bien décapé

avec du sable et de Teau acidulée, et qui est recourbé comme le représente la figure; on le recouvre dans la partie CA d'une couche de i à

Fuj. 38.

2 centimètres d'un lut formé de i partie de terre à potier et de 5 parties de sable fin.

On le remplit de G en A de tournure de fer bien décapée ; on le place dans un fourneau à réverbère, qui contient ordinairement deux tubes semblables, et Ton met dans la partie AB des fragments d'hydrate de potasse (120 gr. environ). A l'extrémité A est adapté un tube de verre I qui plonge dans une éprouvette R remplie de mercure, et l'on fait communiquer l'extrémité G avec un récipient de cuivre FE formé de deux pièces qui entrent à frottement l'une dans l'autre. Ge récipient porte à son extrémité un tube de verre G, destiné à laisser dégager les gaz. Gomme l'opération exige une température très-élevée, on fait arriver la buse d'un bon soufflet dans le cendrier du fourneau.

Lorsque l'appareil est ainsi disposé^ et qu'on a bien luté toutes les jointures du fourneau, on chauffe la partie G A du canon de fusil, en mettant d'abord de A en B un linge mouillé afin d'éviter la fusion de la potasse. Quand le canon de fusil est porté à la plus haute température possible, on enlève le linge mouillé et l'on place quelques charbons sur la grille M. L'hydrate de potasse entre en fusion, s'écoule dans la partie GA, y rencontre la tournure de fer portée au rouge, et se décompose. Use dégage de l'hydrogène provenant de la décomposition de l'eau de l'hydrate de potasse; le fer absorbe l'oxygène de l'eau et de la potasse.

tandis que le potassiam mis à nu se volatilise et se condense dans le récipient. On doit avoir soin de chaufifer le tube AB par parties, en allant de B vers A, de manière que la potasse arrive^peu à peu sur la tournure de fer.

Le potassium doit être retiré'du récipient au moyen d'une tige de fer, et placé dans un carbure d'hydrogène liquide qui le préserve de l'oxydation. On emploie ordinairement comme liquide préservateur de l'huile de pétrole rectifiée.

Pendant l'opératioâ, les gaz doivent se dégager par le tube G. S'il se faisait une obstruction dans l'appareil, les gaz s'échapperaient par le tube D qui sert de tube de sûreté. Cent grammes d'hydrate de potasse produisent environ vingt-cinq grammes de potassium parfaitement pur. L'opération doit durer au plus une heure, à partir du moment où Ton fait fondre la potasse.

La partie CA renferme toujours de la potasse non décomposée et qui parait être combinée avec de l'oxyde de fer ; une grande partie du fer est restée à l'état métallique. La quantité de potasse non décomposée peut s'élever à plus de la moitié du poids de la potasse employée dans l'opération.

Nous décrirons maintenant un autre procédé, qui est dû à H. Brunner, et qui fournitune plus grande quantité de potassium.

Le procédé de M. Brunner consiste à décomposer dans un vase de fer le carbonate de potasse par le charbon, qui réduit complètement la potasse à une température très-élevée, et transforme l'acide carbonique du carbonate en oxyde de carbone. Le potassium distille et se condense dans un récipient refroidi contenant de l'huile de naphte.

L'appareil est disposé de la manière suivante {fig. 39). On introduit dans une bouteille de fer forgé A^ qu'on choisit parmi celles qui servent à transporter le mercure, 800 à 900 grammes d'un mélange de 1 partie de charbon et de 4 parties de carbonate de potasse provenant de la calcination du tartre brut. Le mélange ainsi préparé doit être léger et poreux; on le réduit en morceaux de la grosseur d'une noisette. On visse au col de la cornue un canon de fusil B de 30 centimètres de longueur, qui communique avec un récipient de cuivre C, rempli d'huile de naphte et disposé de telle manière que l'on puisse, avec une tige, qu'on introduit par la tubulure a, déboucher le canon du fusil et l'empôcber de s'obstruer. La partie supérieure du récipient porte un tube b qui permet aux gaz de se dégager. Un courant d'eau amené d'un réservoir par le tube r coule continuellement sur le récipient C.

La cornue est recouverte d'un lut réfractaire; elle est placée, sur deux barres de fer horizontales, dans un fourneau à vent construit en briques très-réfractaires et muni d'une cheminée dont le tirage est énergique; on le charge par la partie supérieure, en D, d'abord avec du charbon de bois, puis avec un mélange de charbon et de coke.

On commence par chauffer fortement la cornue et l'on n'adapte le

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récipient que lorsque les vapeurs de potassium commencent à se dégager. Il est bon d'enflammer Thuile de naphte contenue dans le récipient

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Fig. 39.

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pour absorber Toxygène de l'air qu'il renferme et éviter l'oxydation du potassium.

Le potassium ainsi obtenu n'est pas pur, il contient toujours du charbon. Pour le purifier, on commence par le filtrer dans un linge sous l'huile de naphte chauffée ; puis on le distille dans un vase de fer ou dans une cornue de verre réfractaire recouverte d'un lut argileux; les vapeurs sont condensées dans l'huile de naphte.

Une opération dure environ trois heures et donne au plus 250 grammes

de potassium. Celte mélhode est d'une exécution plus facile que la précédente, mais elle donne un métal moins pur. Comme les 900 grammes du mélange de charbon et de carbonate de potasse renferment environ 267 grammes de potassium, on voit qu'on perd plus de 100 grammes de potassium par suite de l'action de ce métal sur l'oxyde de carbone. MM. Mareska et Donny ont encore apporté quelques perfectionnements à l'extraction du potassium d'après le procédé Brunner. Ces chimistes remplacent le récipient cylindrique par un récipient ayant la forme d'une boite allongée et aplatie G (Jig. 40) ouverte à ses deux extrémités, et dont l'une se termine en col arrondi pour pouvoir s'adapter au tuyau B de la cornue A [fig. 41). Il est construit en fer la-

Fig. 41.

miné d'une épaisseur de 4 millimètres; sa longueur est de 30 centimètres, il a 12 centimètres de largeur sur une hauteur de 6 millimètres, non compris l'épaisseur des parois. Le col n'a que 1 centimètre de longueur, et le bord en est taillé en biseau à Tintérieur^ pour pouvoir s'appliquer exactement au bord du tuyau de la cornue, qui, extérieurement, se termine également en biais. Le potassium condensé dans ce récipient

s'en extrait facilement» toute la paroi supérieure, y compris la moitié du col, étant mobile et servant ainsi de couvercle. Pendant l'opération, le couvercle est maintenu fixe sur la botte à l'aide de quatre vis de pression. MM. Mareska et Donny suppriment le lit argileux destiné à recouvrir la cornue; lorsqu'elle est au rouge sombre, ils la saupoudrent de borax pulvérisé; il se forme ainsi un enduit vitreux qui s'élale uniformément sur la cornue et la préserve ainsi de l'oxydation.

Le procédé que nous indiquerons pour la fabrication du sodium peut également être appliqué à l'extraction du potassium.