SILICE

Silicium. . ^ . 0,4804 — 100 S i Oxigène. . . . 0,5198 — 108,16 Son atome pèse 577,478.

Préparation . — Pour Tusage de la voie sècâe on prépare la silice avec du quarz en morceaux cristallins ou avec du sable quarzeux. Quand on se sertde quarz , on le fait chauffer brusquement et on le jelte dans l'eau pendant qu'il est encore rouge ; il devient alors trè§<frîable, et on peut le réduire en poudre Gne sous le pilon avec la plus grande facilité. Aprèsqu'oo Ta tamisé on le fait bouillir avec de Tacide muriatique, afin d*en séparer les parcelles de fer que le frottement détache toujours du nv^rtier ; on le lave et on le calcine. Quand on emploie du sable, il faut d abord le laver dans un grand volume d*eau et jusqu^à ce que ce liquide ne 8e trouble plus, pour enlever la matière argileuse dont il est souvent mélangé; puis on doit le faire bouillir avec de Tacide muriatique qui dissout le carbonate de chaux et l'oxidede fer dont il est presque toujours souillé ; enfin on le lave et on le calcine*

On peut employer le sable sans le broyer, quand il doit se former une combinaison très-fusible, mais dans le cas contraire il est indispensable de le réduire en poudre fine, après ravoir étonné par le feu.

Dans les manufactures de porcelaine et dans les manufactures de faïence dite terre de pipe, onprépùre^ pour mêler dans les pàtos, de la silice en fanne qui est très-propre à servir aux essais : on obtient cette farine en passant sous des meules du sable blanc ou du silex étonne par le feu.

Fuêibilité des silicates. — Il est peu de doctmasîstes qui n*aient fait quelques essais sur la fusibilité des silicates : les plus intéressants sont dus à Achard , à M. Lampadius [Journal des Mines, t. XVIII, p. Idl), et à Collet Descostil {Journal 'des Mines). Nous en avons fait nous-mêmes un grand nombre dans le cours de ces dix dernières années. Nous allons faire connaître tes résultats principaux de toutes ces recherches f nous nous occuperons d'abord des silicates alcalins et terreux simples, puis des composés doubles auxquels ces silicates simples peuvent donner naissance, et nous traiterons , en terminant , des silicates métalliques simples et multiples.

Toutes les fois que nous avons opéré sur des oxides irréductibles, nous avons fait nos essais dans des creusets brabqués de charbon ; par ce moyen nous avons évité Tinfluence de la malièrc du crf>usct, nous avons conservé aux silicates toute leur pureté, et nous avons pu, en pesant les culots,

386 FOND.iIfTS.

reconnaître s'il y avait eu volatilisation de quelque substance. Noos avons chauffé tantôt dans un Fourneau à vent donnant environ 150** p. de chaleur en deux heures de temps : nous désignerons ce fourneau par ce signe (g. f.); tantôt dans les fours de la manufacture de porcelaine de Sèvres , dont M. Brongniart « ingénieur en chef, directeur de cette manufacture, a bien voulu nous permettre Fusage : nous désignerons ces fours par le signe (S.). On peut évaluer leur température à 140** : le pyromètre marque bien quelquefois jusqu'à 150°; maïs il est constaté maintenant que le long espace de temps pendant lequel les cylindres d*argîle du pyromètre restent dans le feu, contribue à leur retrait autant que pourrait le faire une température plus élevée soutenue pendant un temps plus court, et Tensenible des faits nous a prouvé d'ailleurs que la chaleur n'est jamais aussi forte dans les fours a porcelaine que dans notre fourneau à vent.

Quand nous avons opéré dans le fourneau à vent, les essais ont été retirés au bout de deux heures et exposes immédiatement au contact de l'air atmosphérique ; ils étaient complètement refroidis au bout d'une heure; mais quand nous placions nos creusets daVis les fours de Sèvres , ils restaient, comme la porcelaine, pendant cinq à six jours dans le four après l'extinction du feu, et ils n'éprouvaient par conséquent qu*un refroidissement très- lent. Cette circonstance était propre à favoriser l'agrégation régulière des matières fondues, et nous en avons profité avec succès (1) pour essayer de produire artificiellement, sous des formes cristallines , des composés identiques avec quelques-uns de ceux que l'on trouve dans la nature. C'est dans ce but que nous avons presque toujours employé les éléments que nous voulions combiner entre eux dans des rapports pondérables atomiques.

Quand nous avons voulu chauffer a une température médiocre, nous nous sommes servi d'un fourneau de calcination surmonté d'un tuyau de tôle de 1 mètre de hauteur, et dans lequel la chaleur s'élevait à 50 ou 60*^ p. : nous désignerons ce fourneau par le signe (p. f.).

• § 2. — Silicates alcalins et terreux simples. Lorsqu'on chauffe de la silice avec du carbonate de po-

(1) M. Mitscherlich a menlionné dans les Annales de Chimie, T. XXI? , page 555, quelques-uns des résultats dont je lui aï fait part.

SILIGATBS ALCikLIlfS. 387

tasse ou do carbonate de soude dans des creusets brasqués, une partie de la matière alcaline s'infiltre dans la brasqae avant que la combinaison ail pu avoir lieu ; d'un autre côté ^ une autre portion très-notable de l'alcali se volatilise lorsque la température a atteint on certain degré d'élévation; en sorte qu'en pesant les culots, on trouve toujours un déficit considérable. Ces circonstances s'opposent à ce qu'on puisseobtenir des silicates alcalins dans lesquels la silice et ralcali se trouvent en proportions rigoureusement atomiques ; mais on peut toujours connaître exactement la composition du silicate préparé, en calculant la proportion de Talcalî d'après le poids du culot et de la silice employée.

Polasêe. — Les silicates de potasse et de soude sont trèsfusibles. A la température de 50° p. il ne faut que trois parties de carbonate de potasse ou de soude pour former avec la silice une combinaison très-fluide ; à la cTialeur de IBO" p. une très-petite quantité d'alcali suffit pour produire cet effet. Les silicates KS\ KS«, KS etKS'* (l) se fondent en verres transparents plus 6u moins bulleux. Le silicate KS*' , contenant :

Silice 0,857

Potasse 0,143

se fond en un verre incolore transparent, mais extrêmement bulleux.

Le silicate KS'^ , contenant :

Silice 0,910

Potasse 0,090

donne encore un verre transparent, mais excessivement boursouflé, scoriforrae, et qui conserve le même volume que la silice employée , ce qui prouve qu'il n'y a que ramollissement.

Soude. — Les silicates de soude NS«, NSS NS» et NS'* se fondent en verres transparents , compactes ou plus ou moins bulleux.

Les silicates NS*' et N&»\ contenant :

Silice. • 0,901 — 0,924

Soude 0,099 — 0,076

(1) Les exposants des lettres indiquent les rapports des quantités d'oxigène contenues dans les oxides auxquels ils se rapportent. Ouand cet exposant devrait être l*unité, on le supprime : ainsi, l'expression KS'* indique un silicate de potasse dans lequel la sil|ce contient 12 fois autant d*oxigène que Talcali.

388 FOUDAISTS.

se fondent en verres transparents excessivement bulleux. Dans l'expérience que l'on a fuite, ces verres étaient d'un beau rouge de groseille. Nous supposons que cette couleur provenait d'une petite quantité de sulfate que contenait le carbonate de soude, et qui se sera changé en sulfure par le contact du charbon.

Le silicate NS"^ , contenant':

Silice 0,988

Soude 0,062

donne un émail blanc,'légèrement translucide et scoriforme, qui occupe le même volume que te mélange employé : il n*y a donc que ramollissement.

Il parait qu'à poids égal la soude est plus fondante que la potasse.

Les silicates alcalins ne prennent jamais l'aspect pierreux, et donnent toujours des verres sans aucun indice de cristallisation ni de structure lamelleuse^ soit quon les fasse refroidir rapidement, soit qu'on les abandonne à un refroidissement lent , comme cela a lieu dans un four à porcelaine.

Baryte, — Nous avons préparé les silicates de baryte suivants avec du sable quarzeux et du carbonate de baryte natif: plusieurs se sont fondus :

BS BS» BS» BS» BS» BS**

Silice. . 0, 1 72—0,298 - 0,S84— 0,565— 0,658- 0,7 15 Baryte. . 0,823-0,707—0,616-0,445—0,848-0,285

BS (g. f. et S.) a donné un culot composé d'une multitude de petits grains arrondis et agglomérés au contact. Ces grains étaient d'un blanc-gris ou rosacé et luisants : ils n ont •dû éprouver qu'une fusion pâteuse.

BS'^ (S.) a donné un culot compacte, un peu bulleux à la surface, à cassure écailleuse et cireuse.

BS* (S.) a donné un culot sans bulles, d'un blanc un peu jaunâtre, fragile^ lamelleux en divers sens, se cassant eu fragments cristallins, translucides et assez éclatants.

BS^ et BS* (S.) se sont fondus en niasses rompactes, d'un blanc grisâtre, translucides, à cassure conchoïde un peu cireuse, comme relie du pétrosilex.

BS^ ' (g. f.) a donné un émail poreux , dur , blanc, opaque, ou légèrement translucide, luisant dans les cavités : il y a eu ramollissement sans fusion complète.

H n'y a donc de bien fusible que les silicates de baryte

SILICATES ALCALINS. 389

qui conliennenl moins de baryte que BS-, et moins de silice queBS*\

Strotitiane. — Nous avons essayé les deux silicates de strontiane

Silice 0,551 — 0,784

Strontiane 0,449 — 0,265

Nous les avons préparés avec du sable et du carbonate de strontiane artificiel.

StS* (g. f.) s'est fondu en émail blanc, compacte, sans bulles, transparent dans quelques parties, mais dans presque toute la masse h peine translucide sur les bords , à cassure légèrement conchoîdc , luisante.

StS*( g- f) a donné un culot scoriforme, criblé de cavités comme une éponge, blanc, un peu translucide et légèrement ëmaillé. Il avait conservé le volume de la matière employée : il n*y avait donc pas eu fusion.

Il suit de ces essais que la strontiane est beaucoup moins fondante que la baryte.

Chaux, — Lorsqu'on chauffe très-fortement du carbonate de chaux (craie ou marbre) avec de la silice réduite en poudre impalpable, il y a toujours combinaison , et lorsque la chaux domine , le silicate se dissout en totalité dans les acides; mais il n*y a fusion que quand la silice et la chaux > sont employées dans des proportions qui ne peuvent varier qu'entre des limites peu distantes. Dans le cas \e plus favorable , on n'obtient une fusion complète qu'à l'aide de la plus haute température du fourneau à vent.

Les silicates

c*s c^s c*s* es

Silice 0,113 - 0,220 — 0,297 — 0,358

Chaux. .... 0,885 — 0,780 — 0,703 — 0,642 ne peuvent ni se fondre ni se ramollir. Les trois premiers restent pulvérulents; l'eau en sépare beaucoup de chaux. Le quatrième GS (g. f.) éprouve un commencement de fusion , et produit une masse en partie scorifornie et en partie pulvérulente.

Les tilicates

es* cs' es*

Silice. . . . 0,528 — 0,622 — 0,756 Chaux. . . 0,472 — 0,378 — 0,244 se fondent ou se ramollissent.

es* se trouve dans la nuture et porte le nom de 7a-

felipath. Chauffé au four a porcelaine , il donne un culoi un peu boursouflé , d*un aspect pierreux , à cassure grenue, à grains lamelleui et translucides ; on remarque dans les cavités des cristaux éclatants et nets , mais très-petits. Au grand fourneau à vent , il se fond en une masse scorifbrme demi-vitreuse et translucide, quand on donne une heure de vent , comme pour les essais de fer ; et en culot partie compacte , partie huileux , incolore, translucide , à cassure cireuse un peu luisante , lorsqu'on chauffe pendant une heure de plus.

. CS' (S.) donne un culot scoriforme d*un très-beau blanc, translucide , qui ressemble à de ta porcelaine ; sa cassure est inégale , grenue et à grains fins : il est assez dur pour rayer le verre.

CS^ donne un culot scoriforme , blanc , translucide, sans solidité , et qui s'égrène entre les doigts (S.) , et un verre transparent poreux (g. f.}.

Magnésie. — Nous avons essayé les silicates de magnésie