SULFATE DE CHAUX
étant peu élevé, on pourrait s'en servir, à défaut de soufre ou de pyrites, pour la fabrication de Tacide sulfurique.
En supposant que Ton retire du plâtre cuit tout Tacide sulfurique qu'il contient, et que cet acide soit ensuite transformé en acide sulfurique, 100 parties de plâtre donneraient 72 parties d'acide sulfurique monohydraté.
Des expériences faites sur une assez grande échelle ne permettent pas de douter que si le prii^ du soufre de Sicile venait à monta*, on pourrait produire Tacide sulfurique au moyen du plâtre , par une méthode que nous allons décrire :
On introduit un mélange de 100 kil. de plâtre cuit et de 20 à 25 kil. de coke en poudre dans une cornue en fonte , semblable à celles que Ton emploie dans la fabrication du gaz de l'éclairage. On calcine le mélange pendant trois à quatre heures. La réaction qui s'établit entre le plâtre et Ïq, charbon produit du sulfure de calcium qui reste à l'état pulvérulent dans la cornue, et du gaz acide carbonique qui se rend dans un gazomètre : CaO,SO^+ 2C=CaS ^ 2C0^. L'acide carbonique qui se produit dans cette réaction est mêlé de 5 à 6 centièmes d'oxide de carbone. Le sulfure de calcium est mis dans un étouffoir en tôle , et on le laisse refroidir à l'abri du contact de l'air. On le mouille ensuite avec un peu d'eau, on l'étalé sur des tablettes ou sur de la mousse dans de grandes caisses où l'on fait arriver un courant d'acide carbonique. Ce gaz, sous l'influence de l'eau, attaque rapidement le sulfure, produit du carbonate de chaux et un dégagement abondant d'acide sulfhydrique presque pur : CaS + HO + CO^ = CaO,CO' + HS. On enflamme l'acide sulfhydrique qui forme par la combustion de l'eau et de l'acide sulfureux , HS + 30 = HO =S0*, et on dirige le produit de la combustion dans une chambre de plomb où l'acide sulfureux se change en acide sulfurique.
Cette fabrication présente plusieurs points de ressemblance, quant à la disposition des appareils, avec celle du gaz de l'éclairage. Ainsi la cornue^ le gazomètre et l'épurateur à la chaux pourraient, avec quelques légères modifications, servir à l'extraction de l'acide sulfurique du plâtre (Pelouze) .
On peut encore retirer l'acide sulfurique du plâtre , en se fondant sur l'action que la silice exerce sur le sulfate de chaux.
Si l'on fait un mélange intime de sat^le et de plâtre , et qu'on l'expose à une température d'un rougç vif, on forme du silicate de chaux, et il se dégage de l'acide sulfureux et de l'oxlgèue':
SI03 + CaO,S03 = CaO.Si03 + SO^ -f 0.
Cette décomposition exige une température très élevée ; on la facilite beaucoup en faisant passer sur le mélange de sable et de sulfate de chaux un courant de vapeur d'eau.
Les gaz qui se sont produits dans la réaction précédente , c'est-à-dire
OUMMfATK DB CHAUX. 163
Tacide sulfureux et i*oxigàiie, peuvent être transformés focilement en adde sulfurique ; il suffit de les faire passer sur de la mousse de platine légèrement chauffée.
Cette réaction peut être opérée dans un appareil qui se compose d'un tube de porcelaine, contenant le mélange de sable et déplâtre; à l'une des extrémités du tube se trouve une petite cemue contenant de l'eau : l'autre extrémité communique avec un tube de verre, dans lequel on a placé quelques morceaux de mousse de platine , et qui s'engage dans un ballon condensateur. Lorsque le tube de porcelaine est rouge , on y fait passer le courant de vapeur d'eau, et l'on chauffe légèr^nent la mousse de platine : on obtint ainsi de l'acide sulfurique assez concentré, n sorait à désirer que cette expérience pût être utilisée un jour par l'industrie (Fremy).
Le plâtre est quelquefois employé dans l'agriculture ; il facilite le déve» \ofpea^iai de certaines plantes , et particulièrement des légumineuses.
SULnTB DB GHADX. CaO^SC^SHO.
Ce sel est bUinc , et exige 800 p. d'eau froide pour se dissoudre : un excès d'acide sulfureux le dissout ; il se dépose de cette dissolution en aiguilles hexagonales.
Le ^sulfite de chaux s'efOeurit à l'air , et se transforme en sulfate ; lorsqu'on le soumet à l'action de la chaleur , il se décompose et se change en sulfate de chaux et en sulfure de calcium.
Ce sel peut être préparé en grand par une méthode que nous avons décrite en parlant du sulfite de soude.
HTPOSULFms DB CHAUX. CaO,S*0',6HO.
Ce sel cristallise facilement en prismes hexaèdres transparents et incolores. On le prépare en dhîgeant un courant d'acide sulfureux dans du snlfurede caldum obtenu en faisant bouillir dans de l'eau de la chaux et dusmifre.
Suivant Herschell , sa dissolution se décompose à 60« en sulfite de chaux et en soufre; aussi, lorsqu'on veut obtenir le sel cristallisé, faut-il concentrer sa dissolution au-dessous de cette température. L'eau froide dissout à peu près son poids d'hyposulfite de chaux. Ce sel ne s'altère pas à l'air à la température ordinaire ; il s'efReurit à UQ^.
CABBOXATE DB CHAUX. CaO,CO^
Le carbonate de chaux est un des sels les plus importants par ses nombreuses applications et son abondance dans la nature.
iSU GARBOMATE DB CHAUX.
Il se présente sous différents états qui portent les noms de spath d'hlande ^ arragùnite, calcaire grossier, pierre à chaux , pierre à bâtir ^ moel- Ions , marbre , craie , albâtre , pierre lithographique , etc.
Les calcaires forment un grand nombre de variétés fibreuses, saccharoïdes, compactes, oolitfiiques ou terreuses. Les variétés fibreuses, formées par voie aqueuse et stalactiforme , constituent l'aibàtre calcaire ou albâtre antique; Talbàtre gypseux est de la chaux anhydro-sulfatée. Les calcaires saccharoïdes qui fournissent les marbres statuaires (Carrare, Saint-Béat, Paros) sont constamment le résultat du métamorphisme de calcaires compactes des terrains jurassiques ou crétacés par l'action de roches ignées. Les calcaires compactes des terrains jurassiques et de transition qui sont homogènes où p^étrés de coquilles spathiques et souvent colorés par de Toxide de fer ou du bitume , fournissent les pierres lithographiques, les marbres d'ornement, etc. Lorsque les calcaires sont argileux, 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 constructions, la craie (Meudon), et les marnes si fréquemment employées pour l'amendement des terres.
Le carbonate de chaux affecte des formes très variables , qui peuvent é tre toutes ramenées à deux principales , qui sont la forme du spath calcaire et celle de l'arragonite. Ces deux formes sont incompatibles. Ainsi le carbonate de chaux est un corps dimorphe.
FrovHetéf.
Le carbonate de chaux pur est parfaitement blanc, mais il sufiit de quelques traces de matières étrangères pour le colorer : la coloration des maii)re8 est généralement attribuée à des oxides métalliques.
La dureté du carbonate de chaux varie beaucoup avec les différentes variétés de ce seL Ainsi tout le monde sait que le marbre est plus dur que la pierre à chaux, et que la dureté de la pierre à chaux est plus grande que celle de la craie. Cette 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 fabrication de la chaux. Toutefois cette décomposition cesse d'avoir Ueu lorsque le carbonate de chaux est calciné dans une capacité hermétiquement fermé».
Hall a reconnu que si on introduit de la craie dans un canon de fusil scellé à ses extrémités, le carbonate calcaire , au lieu de se décomposer, entre en fusion et forme un corps qui présente toutes les propriétés du marbre.
ciiBomn m chaux. 485
On a cherclié il y a quelque années à faire artificiellement du marbre, par la fusion du caitK)uate de chaux amorphe. On a établi à Paris une usine où Ton a fabriqué des marbres incolores ou diversement colorés en fondant de la craie pure ou mêlée à des oxides métalliques. Cette entreprise n'a pas eu de suite; mais le problème de la fabrication du marbre artificiel n'en est pas moins résolu.
L'expérience de Hall a permis du reste d'expliquer la présence du carbonate de chaux cristallisé dans des terrains qui ont une origine ignée.
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, considéré 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'arragonite.
L'acide carbonique peut facilement dissoudre Iç carbonate de chaux et donner naissance à un bicarbonate de chaux soluble dans l'eau.
Cette propriété rend compte de plusieurs phénomènes naturels ; toutes les fois qu'une eau tenant de l'acide carbonique en dissolution passe sur des dépôts calcaires, elle dissout le carbonate de chaux et donne naissance à du bicarbonate de chaux. Comme le bicarbonate de chaux est peu stable et qu'il perd facilement la moitié de son acide carbonique ; ce sel peut, dans un grand nombre de circonstances , former des dépôts de carbonate de chaux insoluble.
Le carbonate de chaux neutre provenant de la décomposition du bicarbonate de chaux produit :
1"* Les dépôts calcaires qui obstruent souvent les tuyaux de condmte des eaux et principalement à l'endroit des soudures.
T Les masses calcaires qui se déposent au fcmd des diaudières des machines à vapeurs.
y Les dépôts cristallins que l'on nomme stalactites et stalagmites: lorsqu'une eau tenante dissolution de l'acide carbonique passe sur des roches calcaires , elle dissout conmie nous l'avons dit du caibonate de chaux ; en arrivant ensuite dans l'intérieur des grottes , chaque goutte s'évapore, et laisse déposer du carbonate neutre de chaux. Quand ces concrétions se forment à la voftte 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 Yalbdlre oriental^ qui peut souvent prendre un beau poli.
k? Les incrustations calcaires sont aussi produites par le carbonate de chaux : lorsqu'on expose des substances diverses, telles que des fruits, des nids d'oiseaux , etc., à l'action de certaines eaux minérales qui tiennent du bicarbonate de chaux en dissolution, ces substances se re-
iê6 1RR4G0N1TB.
couTTent d'inerustations calcaires que Ton nomme aoviveni pétrifications. Les sources incrustantes les plus célèbres sont le Sprudel à Carlsbad , qui produit un dépôt calcaire, zone, d'une grande finesse, et qui sert à faire des objets d'omemedts ; on cite également les eaux de San-Fiiippo en Toscane, de Saint-Allyre en Auvergne.
5° Les tufs calcaires qui sont très abondants dans certains pays, et que Ton anploie comme pierres à bâtir, ont aussi la même origine. Plusieurs villes dïtalie 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.
Nous examinerons maintenant les principales variétés de carbonate calcaire.
SWTH d'islandb.
Le spath dislande est caractérisé par un clivage triple qui conduit à un rhonil)oèdre aigu dont Tangle est de 105%5'.
Le spath d'Islande pur est blanc, transparent, électrique par le frottement, et prend alors l'électricité résineuse ; il présente lé phénomène de la double réfraction ; sa densité est de 2,7.
ARKAGOIOTB.
Ce corps, qui a exactement la mâmecompositionKpie le spath dislande, cristallise dans un système différent ; les cristaux d'arragonite sont des prismes rectangulaires de ii6%10'. Haûy crut pendant longtemps qu'il existait une différence chimique entre l'arragonlte et le spath d'Islande. Yauquelin avait démontré, en eCGet, que l'arragonite contenait presque toujours de petites quantités de carbonate dq strontiane ; mais Laugier prouva par des analyses rigoureusiesque l'arragonlte de Gex ne contenait pas de strontiane. On peut citer cette observation imp(H*tante conune une de celles qui démontrent que la loi de Haûy n'est pas rigoureuse , et que le môme corps peut quelquefois cristalliser dans des systèmes différents.
L'arragonite est souvent d'un blanc laiteux; elle présente des teintes jaunâtres et bleues, qui sont dues à la présence des oxidas métalliques. Sa densité est de 3,75.
L'arragonite chauffée à une température basse se délite, et se transforme en une multitude de petits cristaux qui présentent la forme du spath d'Islande.
M. G. Rose a reconnu qu'une partie des concrétions calcaires formées par les eaux de Carlsbad est à l'état d'arragonite ; il admet que lorsque des eaux tenant en dissolution du bicaii)onate de chaux sont maintenues à une température élevée , le carbonate de chaux qu'elles laissent déposer présente la forme de l'arragonite ; mais lorsque ces eaux se refroidissent
MARBEES.. 187
en arrivant à la surface delà terre, elles donnent naissance à des cristaux ayant la forme du spath d'Islande.
MARBEES.
Les marbres appartiennent à deux variétés de calcaires : la variété saccharoîde et la variété compacte.
La chaux carbonatée saccharoTde est formée de petits cristaux blancs et brillants comme ceux du sucre. Elle est rarement colorée ; elle présente quelquefois le passage à la texture lamelleuse, comme dans le marbre de Paros. Cette variété de calcaire fournit les marbres statuaires ; celui de Carrare, dont le grain est très fin, est le plus estimé. Elle donne aussi des marbres d'ornement , parmi lesquels nous citerons principale • ment le bleu turquin qui ast légèrement coloré en gris par des traces de bitume; le marbre jaune antique, coloré en jaune par l'hydrate de par^ oxide de fer; le marbre cipolin^ marqué de larges bandes ondulées blanches et vertes, résultant de Tastoeiation du calcaire sacoharolde blanc et du schiste talqueux verdàtre.
Les calcaires compactes sont très nombreux et fonuent en général des marbres d'ornement. On distingué dans cette variété :
y Le noir antique^ qui est un marbre uniformément noir; 2* le petit granité^ qui est noirâtre ayant des teintes claires; 3* le marbre Sainte-Arme , qui présente des veines blanches sur un fond noir, ou d'un gris très foncé; û" le petit antique ^ offrant un mélange de taches blanches et noires, exploité principalement en Belgique; 5° le marbre porter, exploité dans les environs de Gênes; 6"* le marbre griotte, dont le fond bnm est parsemé de taches rouges ; ?• le marbre de Sarancolin, exploité dans les Pyrénées ; 8» le marbre du Languedoc ou marbre incarnat ; 9^ le marbré de Florence oo niiniforme, qui est un calcaire compacte argileux d'un gris jaunâtre, etc.
CARBONATB DE CHAUX HYDRATÉ. CaOjCC.ôHO»
On obtient le carbonate de chaux hydraté en abandonnant à l'air, b une température voisine de 0®, une dissolution de chaux et de sucre dans l'eau (sacdiarate de chaux). La chaux s'unit à l'acide carbonique de Tair, et forme du carbonate de chaux qui se dépose en cristaux rhomboédriques, incolores, d'une densité de 1,78, contenant AT p. iOO d'eau ou 5 équivalents.
Une température de 30 à AO* décompose ce sel en èau et en carbonate de chaux ordinaire (Pelouze).
