PREMIÈRE FAMILLE- MÉTAUX ALCALINS

T.n fnmille des métaux alcnlins comprend des éléments facilement oxydables el qui, à l'exception du thallium, décomposent Teau à la température ordinaire. En s*oxydant, ils donnent des composés fortement basiques du type [R'6] RO, susceptibles de s'unir à l'eau pour former des hydrates du type [RHO] ROHO.

Rangés d'après Tordre croissant de leurs poids atomiques, les métaux alcalins connus aujourd'hui sont :

Le lithium, Li =7; le sodium ou natrium, Nn =23,043; le potassium ou kalium, K = 39,137; le rubidium, Rb = 85,4; le césium, Cs = 132.6 ; le thallium, Tl = 204.

Sous plus d'un rapport, l'argent vient se placer à côté des métaux alcalins ; son oxyde [Ag'ô] AgO constitue, en effet, une base assez énergique. Il s'en éloigne par son inaltérabilité à l'air et au contact de Teau.

La différence des poids atomiques est à peu près égale à 16 ou à un multiple de 16 :

Na — Li=16,043; K — Na = 16,094; Rb — K = 46,263= 3 x 15,421; Cs — Rb=47,2 = 3xl5,7;Tl — Cs = 76,ll = 4x17,8.

Ajoutons que le thallium ne se rattache aux métaux alcalins proprement dits, lithium, sodium, potassium, rubidium, césium, que par certains côtés de son histoire ; par d'autres, il devient l'analogue du plomb.

Ilislorique et préparation des métaux alcalins.

Potassium et sodium. — Les trois premiers de ces corps, notamment le potassium et le sodium, sont connus depuis le commencement

540 CHINIE GËNSRâLE.

du siècle; les trois derniers, au contraire, n'ont pu être mis en lumière qu'avec le secours du spectroscope : on ne les rencontre, en effet, jamais qu'à très-petites doses, disséminées dans une forte proportion de matériaux étrangers.

Depuis les travaux de Lavoisier, l'ensemble des analogies tendait à bire envisager les alcalis fixes, potasse et soude, ainsi que les terres alcalioes, chaux, baryte et stronliane, comme les oxydes de radicaux métalliques inconnus et non encore isolés. Mais tout le monde sait quelle distance considérable sépare dans les sciences un bit établi et prouvé expérinientalement d*une simple induction, quelque fondée qu'elle paraisse; aussi la découverte des métaux alcalins eut-elle, au moment de son appirition, un immense retentissement. Sir Humphry Davy, secrétaire de b Société royale et professeur de chimie à l'Iustitut royal de Londres, l'annonça dans deux lectures faites devant la Société royale, le 13 et le 19 novembre 1807, à l'occasion de la fondation Baker. L'année précédente, Davy, en décrivant un grand nombre de décompositions et de modifications chimiques provoquées par l'électricité dans des corps dont les principes constituants étaient connus, avait fait entrevoir que ses nouvelles méthodes de recherche devaient conduire à une connaissance plus exacte des éléments vrais des corps. Cette supposition, fondée sur des analogies sérieuses, reçut donc une éclatante confirmation lorsqu'il parvint à décomposer par le courant électrique les alcalis fixes, qui avaient jusqu'alors résisté à tous les moyens d'attaque.

Dans son mémoire publié dans les Transactions philosophiques pour 1808, et dans la Bibliothèque britannique^ septembre 1808, Davy décrit les diverses tentatives qu'il fit pour arriver à dédoubler les alcalis fixes avec le secours de puissants courants électriques. Il disposait de trois batteries appartenant au Royal Institution, Tune de 24 couples zinc et cuivre, carrés, de 12 pouces de côté, la seconde foraiée de 100 couples de 6 pouces de côté, et la troisième de 150 couples de 4 pouces de côté.

Avec une solution très-concentrée de potasse, il n'obtint que de Thydrogène et de l'oxygène. Fi tondant la potasse au rouge vif dans une cuiller en platine mise en communication avec le pôle positif de la pile de 100 couples, et en plongeant dans l'alcali fondu un fil de platine servant d'électrode négative, il observa, pendant tout le temps que le circuit restait fermé, une lumière très-vive autour du fil négatif, et au point de contact une colonne de flamme paraissant produite par un corps combustible formé en ce point. En renversant le courant, l'extrémité du fil de platine, devenu positif, oii'rit une lumière vive et persistante, tandis qu'il s'éleva à travei*s la potasse des bulles de gaz qui s'enflnmmaient successivement, lorsqu'elles venaient crever au contact de

PREMIÈRE FAMILLE. - MÉTAUX ALCALINS. 5 il

es plusieurs tenlatives infructueuses faites pour saisir et isoler î la substance combustible produite aux dépens de Talcali, avant anglais finit par atteindre le but désiré, is, dit-iU un petit fragment de potasse pure, et après l'avoir dant quelques secondes exposé à Tatmosphère pour le rendre ir, grâce à une légère couche d'humidité qui s'y dépose, je le * une lame de platine isolée et mise en communication avec le tif d'une batterie de 250 couples de 6 et de 4 pouces de côté ; i la surface de la potasse avec le pôle positif terminé par un itme. L'appareil se trouvait librement en contact avec l'air, luisit aussitôt une action très-vive. La potasse commença à X deux points électrisés ; à la surface supérieure il y avait une irescence ; à la partie inférieure ou négative il ne se développa [de élastique, mais je vis s'y réunir de petits globules à éclat métallique et ressemblant tout à fait à du mercure. Les uns èrent aussitôt formés, en produisant une explosion et une sez vive ; les autres se conservèrent en se ternissant et en se d'une croûte blanche. Une série d'expériences ne tarda pas à ncre que ces globules étaient la substance même que je cherst-à-dire un corps combustible d'une nature spéciale, la6as^ ou [ de la potasse. La soude donna un résultat analogue, mais position exige un courant plus puissant ou l'emploi de iragmcnts es. »

I suite de son mémoire, Davy trace les principaux traits de chimique de ses deux nouveaux métaux. Berzélius et dePontin ent beaucoup cette mémorable expérience en remplaçant l'élec- >latine par du mercure, ce qui permet d'abaisser notablement u courant, en même temps que Ton protège le métal alcalin jerté contre une oxydation trop rapide.

»e une solution de potasse très-concentrée et contenant encore ents de potasse solide sur du mercure placé dans un creuset de mmuniquant avec le pôle négatif. Un fil de platine servant d'é- ^ositive plonge dans la bouillie caustique. Le mercure s'épaissit i. à mesure que le métal alcalin mis en libellé vient s'y diss'y combiner ; il s'y forme des cristaux cubiques d'amalgame um, qu'il suffit de distiller dans un gaz inerte pour obtenir un 3 potassium.

lanière de procéder fut étendue par Berzélius et de Pontin à la 1 d'amalgames de calcium, de baryum et de strontium. Dans rience, l'eau et 'l'oxyde sont décomposés simultanément, et il de l'hydrogène et de l'oxygène.

temps après le beau travail de Davy, Gay-Lussac et Thénard

l'i'il|nirill«D ilii iwluilwn |Mr li mWiode de Gii-Liuue «t TMurd.

(le (itiii'iiiii'ii ()« r<<i' liii'ii it(V;n|i(^u. l.'iiius (les exlrûmités c de ce tube s'eo- Hii^n (liiiiN iiiii< iilliiii^i i>ii l'uivn' A liiqiiclle eudopte un récipient Dmuai il'iiii liiliii iiliilnclt'iirf, L'HiiIro cxliviiiilé du tube c, inclinée à l'horiionet liiiMiiiil Niiitlio <<ii dolinrH du rotinu'iiu, porte suspendue une grille î t'Iiiirlvin, <iiii pi'iiiii'l di> clinurt'tT «'lie {wrlioii au rouge dans toute sa liui^ui'iii'. v\ M> tt'rniiut' pm- un Iu1h> rectturbé plongenut dans le macnR d'iiiio t'i»Mii\<'lli> K; olliMi'Irvmplip do rro^niieiits d'hydrate alcalin pré»l.i|t|t<nioiit l'uiidu ri itiulo f\\ phtjiii's. Lo n>ripiont U reçoit de l*huile de DAplitiv t iti-><iiii' lo «MiH\u Inium* do louraurv de Ter est porté au roiue xtU piv«<|tto l>laii<\ tt)i uiH du iVu daii$ U f^lle pour litjuélivr l'akali )^)M Moitl ou t-DikUul !4> HtoUiv OH ctHiUcI xwc le 1er. U w ptuduil ac- MikM ^ l\v\uK- UM(^uoli«(Ho \\'k*0'\ I'VO': «n tueuse loup U se ifc-

PREMIERE FAMiLLB. — MÉTAUX ALCALINS. 543

gage de l*hydrogène et des vapeurs de potassium ou de sodium qui se coadeosent dans Fhuile de naphte :

I5Fe4-4(KHe) = Fe»e*-l-4K-i-4H], 5Fe + 2(K0H0) = Fe'O* -H 2 K + 211.

Le mercure de TéprouvetteE qui ferme l'extrémité antérieure du tube en fer sert de soupape de sûreté eii cas d'obstruction» ce qui arrive laseï souToit.

La théorie de cette expérience n'est pas aussi simple que semble l'indiquer l'équation précédente. Le fer ne s'oxyde pas dans les parties les plus chaudes du canon de fusil. La portion du métal qui retient l'oxygène, principalement à l'état de protoxyde, est située vers la sortie, là où la température est moins élevée qu'au centre ; cet oxyde est entouré de potasse et forme avec elle un magma compact et difCcilement attaquable par l'eau. Il est cependant indispensable de chauffer le tube à une haute température et de faire arriver l'alcali rapidement. M. Dcville explique ces contradictions apparentes de la manière suivante : La potasse hydratée qui traverse les parties les plus chaudes du tube n'est pas réellement décomposée par le fer, mais dissociée par la chaleur seule; il se produit une atmosphère contenant de Toxygcnc, de Thydrogène et des vapeui*s d'oxyde et de métal alcalins. Ces éléments se recombineraient intégralement dans les portions moins chaudes du tube s'ils n'y rencontraient un excès de fer qui s'empare d'une portion de l'oxygène. L'oxyde de fer ainsi formé serait lui-même réduit à nouveau par la vapeur de potassium ou de sodium, si la couche de potasse ou de soude, résultant d'une action commençante de cet ordre, ne constituait un vernis préservateur.

De là ce mélange intime de potasse et de protoxyde de fer et la nécessité de faire marcher l'opération très-vite, afin de ne pas laisser à la réduction le temps de se compléter. Cette méthode, ainsi que la première, n'a plus qu'un intérêt historique. La préparation du potassium et du sodium s'effectue aujourd'hui par le procédé de Curaudeau et de Brunner, perfectionné par MM. Donny, Mareska et Deville.

Le procédé de Brunner est fondé sur la réduction des carbonates al câlins par le charbon à haute température, réduction dans laquelle il se dégage de l'oxyde de carbone. On a

Grftce aux modifications apportées par M. Deville, il est devenu, pour le sodium surtout, tellement facile et pratique qu'il se prête à l'extraction industrielle de ce métal.

54t oiiuif: générale.

Dans l'anciHine mi-thodi; de Brunner, ou cbnnlTnit au rouge j mélange uilinie de carbonate alcalin et de charbon; la calcinatimâj

l'abri de 1'

F.g. Îi3. -

icr'N^

1' d'un turtrate aloalin ruurnit directemenl un sembbblc I mélange. Li réduclîuii i lieu dans une bouteille mi fer forgé B (fig. 253).ltilM e\lérieiirenient et conchw h a monta loin ent dans iid bon fiinmeau à vent, la btiu- Icille repose sur deuxbrh i\ws réfraclaires ; elle port* I xin evtrêmilé anténeure un liibe t en fer, Tissé et luté, faisant Eaiilie en dehors du Totirneau, et doal l'eilrémité libre s'engagt dans un récipienlen cuirreC et D. Le récipient est [wrlagé cil deux comparlimeiils par une cloison verticale médiane c, qui ne descend psi jusqu'au fond et vient plonger dans do l'imilc de naphle, dont la sm^ face est un peu plus élevée que le bord inférieur de cette cloison. U vase CD est formé de deux parties indépendantes C et D, s'emboStant l'uiK dans l'autre ; il est plongé dans de l'eau froide contenue daus le cjlin^ extérieur 0. Les gaz et les vapeurs qui sortent de la bouteille à réaction par le tube t sont donc obligés de passer sous la cloison e en b^rlHl^ tant à travers l'huile de naphte avant de sortir par la tubulure b, qui fait face à l'orifice de l.

Les rendements, surtout pour le potassium, sont souvent très-faibles ou nuls, et le tube t s'obstnic très-lHCtlcment par suite du dépôt d'un^ matière pulvérulente noire ; il est donc indisjiensable de dégager A" temps en temps la lumière de ce tube en enfonçant par la tubulure b un ringard qui traverse un trou percé dans la cloison médiane.

Les causes de ces peiles et de cette diminution de rendement ont été étudiées avec soin.

MM.Dunnyet Mareska' ont observé qu'en faisant arriver dans un récipient spacieuK un mélange d'oxyde de carbone et de vapeurs do poU*sium ou de sodium, il n'y avait plus condensation du métal alcalin. L^ deux corps réagissent l'un sur l'autre avec une producliou

1. ItirGiki et DoDDJ, Aniia'ei iJe Chiiiite et de PJiynf ut, [Z\l.ltXy, Jt^ iili

ptU V\m.\S. — HÉIVI'X UXALINS.

de charbon, aiuM t\ao de composés particuliers di^tonant )n comhnt cet inconvénient en rcniplnçnnt Ig récipient de Hiie builc en tôle allongée cl plaie a, d, ouverte à ses dcu\ !t dont l'une se

ilin ^j condense aussitôt, tandis que l'oxyde Ap. raibonc r l'autre cxlrciiiilé et brùle avec une Ilainnic bleue. Au boul wuix! le récipient est plein; on le détache et on le laisse I de l'huile de naphtc. Avec 800 grammes de crème de » on oblicnt ainsi 200 grammes de potassium, le rende- [ue étant de 5S0 grammes. Au lieu de luter la bouteille en le contenter de la saupoudrer avec du boi'as pendant qu'elle ce Acl, en fondant, forme un vernis suffisant pour préserver ^dation.

a réaliste un nuire proférés très-important en subsliluantaii me de carbonate alcalin et de chnrbon, obtenu par la calci- Arlrate, crème de tartre, un mélange de carbonate alcalin, 1 de craie.

' cor|)s empêche la masse de se frîtlcr, et le sel alcalin de i charbon en fondant : eoGn l'acide carbonique provenant Msition de la craie entraîne les vapeurs métalliques dans le idcnsateur.

dium on procède h peu près de même, en remplaçant le i calcinatîon d'un mélange de crème de tartre et du tartratc ;an mélange de 20 parties de carbonate do soude sec, de flQiiiltc pulvérisée et de 5 parties de craie, La boilc métnll de récipient est disposée verticalement, elle est ouverte

Sntéricure dans tonte sa hauteur; les gaz plus légers que Isodiuin vicnncnl biùlcr à la partie supérieure, tandis que i. - 35

le sodium *e conilonsc à la partie inCèrienre, d'où il s'ccciiil» dans une marmite contenant cic l'huile de naplile.

1 kilogramme 4tt0 grammes dti mélange prêtant fournïssenl MO grammes de sodium. Il sert |iriiicipnlemeiil dafts les opérations indnt- Irielles. En petil. on peut emplojcv un mt^lange i«Ume de 717 parti» de carbonate de soude sec, de {75 parties de charbon el de 108 pirlifs de craie.

La préparation du sodium esl bien plus régulière que c*Ile du polsssium ; elle ne donne pas lieu ans mêmes dangers d'obslniction des (ubw ni nui mêmes réaclions des vapeurs métalliques surl'osydede carbone.

l,a température de la réduction du carbonate de sonde par le charboa «' sensiblement moins élevée : aussi a-l-on pu stibstituer à la eomuc en Ter de simples tubes T en tdie (Hg. 25o), lûtes exlcriourcmenl. do l'.!*) de longueur et de 0",14 de diamètre intérieur, avec une épaisseur ds 10 à 12 millimètres. I^c mélange se charge par la partie postérieure wu9 Tonne de gsrgousses enveloppét*» de toile ou de papier, de sorte <p' l'opération peut fonctionner d'une manière continue. Tous ces pcriK* lionncments ont permis d'alleindiv pour le sodium le prît de rerànl (le 9 fr. 25 cent. (Deville. Annales de Chimie et de Phrjgique, [% t. XLill. p. 18; t. XLVI. p. 421). Pour purifier le métal ainsi obtenn, il suflit de Ib fondre sous l'Imilc de napbte el de le couler dans une liti* gotièi-e.

PREMIÈRK FAMILLK. — MÉTAUX ALCALINS. 547

Le potassium brut est filtré par pression à travers un nouet de linge immergé dans Thuile de naphte chauffée à 60 degrés ; le produit est ensuite distillé dans une cornue en fer munie d'un col qui plonge dans un récipient condensateur contenant de l'huile de naphte. Sans cette précaution, on s'exposerait à des explosions, en maniant au contact de l'eau le métal impur.

Rubidium et césium. — Ua premier mémoire de HM. Kircbhoff et Bunsen, rédigé en avril 1860 et traduit dans les Annales de Chimie et de Physique^ (3), t. LXII, se rapporte à la méthode spectroscopique appliquée à la recherche des métaux alcalins et alcalino-terreux connus à cette époque. Au mois de mai de la même année, dans une lettre adressée à M. du Bois-Reymond, M. Bunsen annonçait à l'Académie de Berlin l'existence d'un nouveau corps simple, le césium, appartenant au groupe des métaux alcalins et découvert dans l'eau minérale de Kreutznach,dans les eaux mères des salines de Dûrckheim et dans la source d'UngemachàBaden. Le 28 février 1861, l'Académie de Berlin recevait une nouvelle communication relatant la découverte d'un cinquième métal alcalin extrait du lépidolilhe de Saxe; ce métal reçut le nom de rubidium.

M. Bunsen a appliqué à l'extraction du rubidium une méthode analogue à celle de Brunner. II a reconnu que sa séparation, moins facile que celle du sodium, s'effectue plus aisément que pour le potassium. La présence du carbonate de chaux est également très-utile et la quantité de charbon employée doit être exactement dans le rapport nécessaire pour réduire l'oxyde métallique et transformer l'acide carbonique en oxyde de carbone. Le mélange employé se composait de :

Bittrtnte de rabidiuin 89,55

Tartrate neutre de chaux (hydraté] 8,46

Noir de fumée pur • i,09

La réduction s'effectue dans un canon de fusil recourbé AB (fig. 256), dans lequel on introduit le mélange. Ce canon doit être parfaitement décapé à l'intérieur et exempt d'oxyde. L'appareil condensateur 86 compose d'un tube de fer fermé à Tune de ses extrémités, d'un diamètre un peu plus petit que celui du tube A ; il peut être refroidi par un courant d'eau entrant en a et sortant en bc. Dès que la réduction commence, on fait pénétrer le condenseur dans le canon de fusil A, de telle sorte que l'extrémité de ce dernier vienne plonger de quelques millimètres dans la cuve d remplie de 10 à 15 centimètres cubes de pétrole. 75 grammes de bitartrate de rubidium ont donné 5 grammes environ de métal (19 pour 100 de la quantité théorique^; duus l'vvvVé.-

5tt CHOIE GC^CULE.

rieor du tube il routait na composé détomit d'ujde de carluiie et de

tlf, S4. — PrépanliM da rabUioai par ■- BuMa.

Le césium n'a pan encore été isolé à rélat mélallique.

Lithium. — Davy obliat le premier te lithium en dccomposani b lilhine par la pile. Matthiessen isola plus facilement ce métal par l'électnilyse du rhlorurc fondu tAnnalen der Ckemie und Pkarmade, t. XCIV, p. 10). Voici quelques détails sur ce sujet : Du chlorure d« lithium pur est foudu dans un petit creuset de porcelaine placé sur une l.nmpe à alcool à double courant; on le décompose par te courant d'une pile de 4 à U éléments Itunsen. On prend comme pôle positif une petite i)aguctle de coke (charbon des cornues à gaz) et pour p6le négatif w fil de fer de la grosseur d'une aiguille à tricoter. Au bout de quelques secondes, il se torme au-dessous de la surface du chlonire fondu un petit globule de lilliium qui s'attache au fil de fer et qui altebt bientàl la grosseur d'un petit pois. Pour le recueillir, on soulève le fd de fer avec le globule par l'intermédiaire d'une petite cuiller en fer et l'on relire le fil. Le métal reste dans la cuiller et se trouve préservé du contact de l'air par le sel qui s'est figé autour de lui. En répétant cette opération de trois en trois minutes et en laissant refroidir chaque prise sous l'Iuiilc de naphle, on par^'ient à réduire en peu de lem|)s 50 grammes de chlorure.

)J. Troo^t {Annales de Chimie et de Phyiiqtte, (3), t. U, p. 111)

PREUÊRE FAMILLE - MfiTAtlX ALCALINS. 549

* fittt Rerri du mêiUG procédé, eo modiriaut un peu l'appareil, pour éviler la perte de chlorure projeLc en petites goutleleLles par les bulles de chlore. Il emploie un creuset de fonte de 12 cctitimèti-cs de liimteur sur ^2 millimètres de diamcti'c à l'ouverture. Ce creuset (Ëg. 257) est hermétiquement fermé à 'a partie supérieure par un disque de fer ajusté 3u tour et qui est lui-même percé de deux ouvertures : l'une de 5 millimètres de diamètre laisse passer le pâle négatif, l'autre de 51 milliiQèlres de diamètre maintient et i-eçoit un cylinore en tâle de 29 millimètres de diamètre intérieur, descendant jusqu'à la moitié de la hauteur Qu creuset. Le cylindre en tôle est lui-même rc- | "'êtii intérieurement d'un tubeen porcelaine, dans liiii'moii'rucéJùJiiiiiiiiiuwi l'intérieur duquel plonge le pâle positif. De wtle manière le chlorure projeté se dépose sur les parois du tube de porcelaine et retombe dans le creuset. Le lithium s'accumule autour du |>ôle négatif et l'expérience peut marcher seule pendant pUisii'urs heures. On remplace le chlorure à mesure qu'il disparait, en projetant des morceaux de ce sel sec par le tube eu porcelaine.

^. Troost a eu vain cherche à isoler le lithium par les procédés de ■'éduction du carbonate par le charbon ou de la litbine par le fer, eu employant les plus hautes températures réalisables dans ces sortes d'expériences.

Le sodium réduit le chlorure de lithium en donnant un alliage. Ttudlium. — Enmars186l M, W. Crookes annonçait dans le L'Aernicfl/ Itewa qu'un dépôt sélcnifère du Ilartz, soumis à l'analyse spectrale, lui avait présenté une ligne verte caractéristique ; il retrouva un peu plus tard (mai 1861), et en plus grande abondance, les uiéuics indices d'un nouvel élément dans un soufre de Lipan. Crookes n'eut pas le bonheur de pousser sa découverte jusqu'au bout et de séparer le nouveau corjis limple, qu'il envisageait comme appartenant à la classe des niétalloïdc.'i. Au mois d'avril de la même année, Lamy, sans connaître les travaux de H. Crookes, dont il n'avait encore été fait aucune mention dans les principales publications périodiques françaises, découvrit la même raie verte dans les dépâts des chambres de plomb de l'usine de Loos oii l'un labrique l'acide sulfurique par la combustion des pyrites belges. Mais, plus favorisé que le chimiste anglais, il parvint à isoler le nouvel élément à l'état de pureté et à le caractériser par ses propriétés.

L'extraction et la séparation du thaltiuni de ses combinaisons sont très-facilement réalisahlce dans des conditions analogues à celles qui finimisBeal le plomb.

En hàtÊomt, àt diâi le #■ f ^ fo'a m0smnt qae le pMJs •'abotM^^ Uûdtf i|ae b ifettsdé m^aeale: fl le «éHQiî» MTait Injunk à b lempêntone ordinaire.

Les ¥//|iubo tkUjmiqoes oa le npfports des poids jUmûques aux dentit» ttrfTctfiOffidantef oe toot fM>iQt égaux, eomme dans d'antres bmillcs riatorellef; leon Takors sont à peu prés des multiples par i, 2, 4 et 5 de 11,5 Tolnme atomique do lithium.

Les produits des chaleurs spécifiques par les poids atomiques sont à peu de chose prê§ égaux et fanent de 6,5 à 6,7.

Là Tolâtilité augmeote aTec le poids atomique.

En comptant les temps nécessaires pour Tolatilis^ des poids ég^vi de chlorures alcalins introduits dans b même région d*un bec Bunseo, on observe qu'ils sont sensiblement en raison inverse des poids moléculaires de ces sels ou en raison inverse des poids atomiques des métaux.

Les métaux alcalins sont blanc d'argent, mous, ductiles et malléables.

Parmi tous les éléments, ce sont eux qui se prêtent le mieux aux recherches spectroscopiques. Généralement ils sont caractérisés, amsi que leurs combinaisons volatiles, par une raie ou par un petit nombre de raies très-brillantes et très-nettes. Cette simplicité facilite d'autant plus les conclusions et leur donne d'autant plus de certitude, que la sensibilité de la méthode spectroscopique est plutôt trop grande que trop faible. Il est impossible de faire des observations sans voir apparaître Mvec plus ou moins tfu\lctv^\\.fc \^ \\î\^ \^\sltv^ ^>\^^4\\v«v\ les poussières

PREMIÈRE FÂMIfXE. — MÉTAUX ALCALINS.

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559 CHIMIE GÉKfiRALB.

ratmosphériques contiennent assex de ce métal pour la faire rcssotli nettement.

Les nombres suivants, publiés par Bunsen, donnent une idée de cette sensibilité. On peut déceler avec le spectroscope :

VUlifmune.

0,0000003 de fodiiim.

0,0000009 de Ulhiam.

0,000(fô de eéHimi.

0,00002 de UialUmn.

0,001 de poUssium.

Les raies que Ton attribue à ces métaux sont celles qui se retrouvent dans l'examen de toutes leui*s combinaisons. En voici les longueurs d'oude : Lithium» — Sels dans la flamme d'un bec Bunsen :

Loofor nra «food*.

Très-brillan'c 670,5

Faible 610,2

Avec l'étincelle dans les solutions salines, la raie 670,5 est moins vive que celle dont la longueur d'onde est égale à 610,2; on voit, en outre, une raie dont la longueur d'onde est égale à 460,4.

Sodium. — Dans la flamme ou avec l'étincelle on n'observe qu'une raie double correspondant à la double raie D de Fraunhofer. Les longueurs d'onde correspondantes de ces raies très-brillantes sont 589,5 et 588,9.

L'étincelle avec le sel marin fondu ou avec le métal donne en outro

Une double raie faible 615,6

— assez vivo 568,7

— faible 498,2

Potassium. — Avec les sels dans la flamme on observe

Une raie rouge double et vive 708,0

— violette faible 404,5

A une haute température, ou avec l'étincelle et le sel fondu, on a eu outre

Une raie faible 694,6

— assez vivo 583,1

— vive 580,i

— faible. . 578,3

— vive 555,5

— vive 533,6

— faible 531,9

Rubidium. — Les sels de rubidium dans la flamme donnent

Une raie faible 780.0

— faible 629,7

— vive 421,6

.^ — très-vive. 420,2

nmiIÈRE FAMILLE. — MÉTAUX ALCALINS. 555

Céêium. — Les sels de césium donnent dans la flamme

Une raie faible 021,0

— faible C00.7

— très-vive 456,0

ThaUium. — Avec Tétincelle ou dans la flamme on a

Une raie verte très-brillante 531,9

Dans la flamme on a en outre des traces d'une raie 5C8.0

Ëtat naturel.

Les métaux alcalins proprement dits, lithium, sodium, potassium, rubidium et césium, s'accompagnent assez généralement dans la nature, et là où Ton rencontre l'un d'entre eux, on est à peu près certain de trouverles autres, ne fut-ce qu'à l'état de traces. C'est sous forme de sels, et particulièrement de chlorures, de bromures, d'iodures, de fluorures, de sulfates, de nitrates, de carbonates et de silicates multiples qu'ils se présentent. Au point de vue de leur importance comme masse, on peut les ranger dans l'ordre suivant : sodium, potassium, lithium, rubidium, césium, thallium.

Le chlorure de sodium mélangé à de petites quantités de sulfate de soude, de chlorure de potassium et de sulfate de potasse constitue des gisements puissants dans le nouveau grès rouge : il est encore associé à la marne rouge supérieure ; sous cette forme, on lui donne le nom de sel gemme. Les mines les plus importantes, et dont l'exploitation se fait sur Une grande échelle, sont celles de Wieliczka en Pologne, de Hall en Tyrol, de Salzburg et d'Ischl en Autriche, de Stassfurt près Magdeburg, de Vie et de Dieuze en Alsace-Lorraine, de Bex en Suisse, de Clardona en Espagne. La proportion de chlorure de sodium y varie de d4y5 à 99,9 pour 100 et s'élève en moyenne à 98,5. Ces gisements Représentent donc du sel marin à peu près pur. Il en est de même pour les sources salées dues à des infiltrations d'eau atteignant les bancs de &el gemme; le chlorure de sodium y forme à lui seul les 9/10 du résidu solide. L'eau de mer laisse après évaporation un résidu dont le poids ^arie entre certaines limites et qui s'élève en moyenne à 35 grammes par litre ; le chlorure de sodium y entre pour 25 à 28 grammes enviroD. A cette masse considérable de matériaux sodifères, il faut encore ajouter le métal diffusé sous forme de sels divers dans les terres arables, les eaux douces, les roches feldspathiques et autres, dans le natron et le borax de certains lacs, les nitrates des terrains nitrifères du Pérou et du Chili, les êtres vivants, végétaux ou animaux, l'atmosphère.

551 CHIMIE GËMÊRALB.

f.cs composés potassiques sont loin d'être aussi abondants. L'eau de mer contient au maximum O^^IQ de potassium, tandis qu'elle peat Fournir de 11 '%7 à 14'%3 de sodium. Une grande partie des composéi potassiques employés actuellement est extraite des gisements de Stassfivt et des localités environnantes. On a, en efTet, rencontré, entre 355 et 304 mètres de profondeur, des bancs salins qui fournissent un prodail contenant en moyenne

Chlorure de potassium 16

— de magnésium 20

— de sodium 25

SuHato de mngnésio 10

Eau et impuretés 29

C'est la carnalUe impure ou kaliscUz. L'exploitation de ces banes, négligée au début, a acquis depuis quelques années une importance considérable au point de vue de l'industrie des sels de potasse. Ils proviennent évidemment de l'évaporation des eaux mères qui avaient dé[)osé le sel gemme sous-jacent, à la suite de la concentration de vastes bassins d'eau salée. La nature a donc réalisé ainsi sur une grande cclielle ce que Balard tentait de faire avec le secours de l'industrie humaine en cherchant à utiliser les eaux mères des marais salants pour Textraction des sels de potasse. Les cendres des végétaux, les vinasses de betteraves ou de vin ou résidus de la distillation de ralcool, le suint des moutons sont également des sources où Ton puise les sels de potasse. Les végétaux possèdent, en efTet, la faculté d'enlever au sol ses sels de potasse et de se les assimiler. Enfin les roches feldspathiques qui se délitent continuellement à l'air forment un réservoir inépuisable de composés de potassium.

V oxyde du lithium ou lithine a été découvert en 1817 par Arfvedson dans le pclalite d'Utoê en Suède; c'est un silicate double d'alumine et de lithine contenant do 5«7 à 26 pour 100 de ce corps. On l'a rencontré depuis dans d'autres minéraux, tels que : le lépidolithe ou mica rose de Doliéme (silicate d'alumine, de potasse et de lithine avec 4,8 pour 100 d'oxyde de lithium» associé a des fluorures); le tripbane ou spodumen d'Utoë et d'Amérique (silicate d'alumine contenant 6,75 à 8,8 pour 100 de lithine) ; la triphylline ou phosphate de protoxyde de fer contenant 5,45 pour 100 de lithine. Depuis que Ton est en possession de la méthode d'analyse spectrale, on a reconnu que le lithium est un métal très-répandu; il se rencontre aussi bien dans le sol que dans une foule de sources minérales et dans les cendres de beaucoup de végétaux, mais toujours en très-petites quantités. Bunsen a signalé sa présence dans les eaux mères des sources salées de Dûrkheim, de Kissingen, de Kreuznach, d'Ungemach, de Kochbrunnen et de Soden près de Franc-