APPUGATIONS DE LA GARANCE ET DE SES DÉRIVÉS
Les matières colorantes rouges, c'est-à-dire celles qui teignent en rouge les mordants d'alumine, sont les seules (pii interviennent utilement dans les teintures faites avec la garance ou ses dérivés. Quant aux produits jaunes ou fauves, ils ne jouent d'autre rôle que d'entraver ces opérations et de rendre les teintes moins belles.
Ces pigments de garance ne se fixent directement sur aucune fibre ; ils- exigent impérieusement le concours des mordants; ceux-<;i, le plus souvent, sont des oxydes métalliques et principalement des hydrates d'alumine, de peroiyde de fer ou de sesquioxyde de chrome.
Les oxydes peuvent être incorporés à la fibre comme toute substance insoluble susceptible de lui être présentée à l'état soluble et d'être précipitée dans ses pores. Le tissu, ainsi préparé, étant plongé dans un bain renfermant en solution la matière colorante, l'oxyde métallique attire la substance tinctoriale, et se combine avec elle, en vertu d'une affinité qui lui est propre, et que ne modifie nullement la ptfesence de la fibre. Il se forme une laque colorée adhérente comme le mordant lui-même. La couleur de cette laque varie avec la nature de l'oxyde ; elle est rouge ou rose avec l'alumine , noire, vio-
lette OU lilas avec Toxyde de fer, puce avec un mélange des deux ; de sorte que le bain monté avec une seule matière colorante peut produire simultanément des effets très-distincts, sur un même échantillon imprimé avec des mordants divers. ^
Dans ce cas, le mordant n'est plus seulement fixateur, mais encore générateur de la nuance, à la production de laquelle il concourt aussi bien que le pigment lui-même.
On fait quelquefois intervenir, concurremment avec le mordant métallique, un corps gras modifié, dans le but de communiquer à la laque une plus grande stabilité et plus d'éclat. Cette manière de procéder constitue un genre spécial, connu sous le nom de rouge d'Andrinople ou rouge turc.
Les matières colorantes de la garance se fixent généralement par voie de teinture, sur tissu préparé. On a cependant réussi à les appliquer par impression '; mais cette méthode est, encore aujourd'hui, beaucoup plus restreinte que l'autre.
L'emploi de la garance et de la fleur exige des opérations consécutives à la teinture, dirigées dans le but de blanchir les fonds non mordancés dont la pureté est toujours altérée, et d'éliminer les substances jaunes qui nuisent à l'éclat des nuances.
Avec la garancine, la pincoffine et la plupart des extraits, on peut éviter les manipulations de l'avivage et se contenter de restituer les blancs par un léger chlorage. Dans ce cas les teintes sont moins brillantes que celles de la garance avivée. Selon l'effet que l'on veut produire' et la nécessité oti l'on peut se trouver de renoncer à l'avivage, on teindra en fleur ou en garancine. Ainsi le cachou peut être associé à la garancine ou à l'alizarine commerciale, il ne saurait l'être à la fleur qui exige un avivage.
Quoi qu'il en soit, les préliminaires sont les mêmes.
GENRES GARANCES ORDINAIRES (sUR TISSUS DE COTON).
Le garançage ordinaire, dirigé dans le but d'obtenir
des rouges, des roses, des noirs, des violets et lilas aussi \ifs que possible , soit isolément , soit simultanément , se compose d'une série d'opérations que nous pouvons diviser en :
1** Blanchiment aussi parfait que possible du calicot;
2' Impression des mordants dissous dans un véhicule convenable;
3' Fixation de ces mordants, c'est-à-dire précipitation des oxydes colorants dans les pores de la fibre ;
4* Teinture ou garançage ;
5" Avivage ou purification des teintes, on pourrait dire aussi modification des teintes par introduction dans la laque binaire d'une certaine quantité de corps gras et d'oxyde d'étain.
A. Blanchiment. — Nous n'avons que peu de chose à ajouter à ce qui a été dit au premier volume. Ce blanchiment doit être complet, afin d'éliminer toutes les substances étrangères capables d'attirer la matière colorante du bain, et d'obtenir les blancs réservés par la gravure aussi purs et aussi faciles à restituer que possible.
C'est à ce point de vue surtout que l'introduction du savon de résine a rendu de grands services.
B. Impression et fixation des mordants. — Nous ne nous occuperons pas ici des procédés d'impression en eux-mêmes ; leur description ne rentre pas dans le cadre de cet ouvrage. Le lecteur les trouvera en détail dans le Traité de Vimpresmndes tissus^ de M. Persoz.
Mais nous examinerons avec soin les méthodes et les préparations qui servent à les fixer.
Mordants pour rouge et rose.
La base fixatrice des rouges et des roses garances est toujours et partout l'alumine hydratée ou un sous-sel d'alumine insoluble.
Pour remplir le but auquel on le destine, cet oxyde doit
être intimement et mécaniquement uni à la fibre et faire corps avec elle.
On doit, par conséquent, le dissoudre physiquement ou chimiquement, imprégner le tissu de cette solution et déplacer rhydrate par un moyen convenable, variant avec la nature du dissolvant.
Alumine. L'aluminium forme avec Toxygène une seule combinaison dont la composition correspond à la formule
(Ai%r-
Al* hexatomique remplace W dans six molécules d'eau condensées en une seule.
On trouve l'alumine anhydre en cristaux prismatiques, très-durs, connus sous le nom de corindon. Ces cristaux sont tantôt incolores (corindon hyalin incolore), tantôt colorés en bleu, en rouge, en jaune et en vert, et constituent alors diverses pierres précieuses appelées rubis oriental, saphir, améthyste orientale, topaze orientale.
Ces teintes sont étrangères à l'alumine, et dérivent de la présence de petites quantités d'oxydes étrangers.
On a pu reproduire artificiellement l'alumine cristallisée, en dissolvant l'oxyde amorphe dans le borax fondu et en soumettant le mélange à la température soutenue et élevée d'un four à porcelaine (1000°).
Le borax se volatilise lentement, en laissant cristalliser l'alumine.
En exposant l'acide borique aux vapeurs du fluorure d'aluminium, on forme du fluorure de bore gazeux et de l'oxyde d'aluminium cristallisé. L'émeri ou poudre à roder n'est autre chose qu'une poussière cristalline de corindon.
Sous cette forme seulement, elle est indécomposable par la chaleur, fusible, sous l'influence de la haute température du chalumeau à gaz hydrogène et oxygène. Elle est insoluble dans l'eau, les acides et les alcalis.
GARANCE. 19i
Une seconde variété cl*alumîne s'obtient parla dessiccation de l'hydrate. Tant qu'elle n'a pas été fortement calcinée, elle se dissout dans les acides et les alcalis.
L'alumine amorphe s'obtient le plus facilement par la décomposition sèche de l'alun ammoniacal ou des hydrates.
Hydrates d'alumine. — On distingue plusieurs variétés bien définies d'hydrate d'alumine : l'hydrate ordinaire
^"^V^JOS l'hydrate allotropique ^^4^^'jo* ou premier
anhydride de l'autre, insoluble ; l'hydrate allotropique so* lubie, isomère du précédent.
L'hydrate ^ tj* 1^* ^® trouve cristallisé dans le r^ne
minéral, on lui donne le nom de gibsite. La gibsite artificielle s'obtient en abandonnant à l'action lente de l'acide carbonique de l'air, une solution potassique d'alumine.
Le composé gélatineux qui se précipite lorsqu'on ajoute de l'ammoniaque ou du carbonate d'ammoniaque à un sel d'alumine soluble, offre aussi, après dessiccation à 100°, une composition semblable. Il est très-peu soluble dans l'eau et l'ammoniaque, facilement soluble dans les acides et les alcalis caustiques^ Bouilli pendant vingt-quatre heures avec de l'eau, il perd la faculté de se dissoudre dans les acides et les alcalis et change de composition en perdant une m.olé-
Al^ I cule d'eau (hydrate allotropique jj " 0* de M. Péan de
Saint-Gilles).
M. Walter Crum a obtenu une modification soluble trèsremarquable de cet hydrate allotropique. A cet effet, une solution de biacétate d'alumine, ne renfermant que 1 partie d'alumine sur 200 parties d'eau, est introduite dans un vase bouché que l'on maintient au bain-marie, à 100°, pendant deux fois vingt-quatre heures. Au bout de ce temps la saveur astringente a disparu et l'acide acétique est devenu libre, car on peut le chasser par une ébullition prolongée avec de
Veau, en vase ouvert. L'hydrate allotropique reste en solution et le liquide devient gommeux par la concentration. Il est coagulé en gelée par l'addition d'une très-petite quantité d'acide sulfurique et par beaucoup d'autres acides encore, ainsi que par les alcalis. Un excès de réactif redissout le coagulum en ramenant l'alumine à sa modification normale.
M. Graham obtient une modification soluble colloïdale de Aia j l'hydrate ttc"" 0*, en soumettant à la dialyse une solution
d'alumine hydratée, dans le chlorure d'aluminium. Le sel neutre passe à travers le dialyseur, en laissant l'alumine en solution dans de l'eau pure. Une semblable liqueur se coagule facilement par la chaleur ou par l'addition de sels solubles alcalins.
Cette alumine soluble de Walter Crum se fixe facilement sur tissu et fonctionne comme mordant ; l'alumine soluble allotropique a perdu la propriété d'attirer en bain de teinture.
L'alumine hydratée se précipite encore, non plus en gelée, mais en grains plus denses : 1° par l'ébullition d'un mélange de sulfate ou de chlorhydrate d'alumine et d'hyposulfite de soude ; il se dépose en même temps du soufre et il se dégage de l'acide sulfureux ; 2*" lorsqu'on décompose par un courant d'acide carbonique une solution alcaline d'alumine, convenablement concentrée.
Les solutions alcalines précipitent de l'hydrate par les acides, mais un excès d'acide redissout le précipité; bouillies avec du chlorhydrate d'ammoniaque, elles dégagent de l'ammoniaque avec production d'hydrate d'alumine et formation d'un chlorure alcalin. L'alumine hydratée perd son eau à une température qui n'est pas trop élevée, mais l'élimination n'est complète qu'au rouge vif.
Elle s'unit facilement aux matières colorantes en formant souvent de très-belles laques.
Elle fonctionne comme acide et comme base, faisant dou-
ble décomposition avec les acides hydratés et avec les alcalis hydratés; dans le premier cas pour donner ce que Ton nomme les sels d'alumine, dans le second les aluminates.
Caractères des sels S alumine. — Généralement incolores, saveur astringente (lorsqu'ils sont solubles). Ils ne précipitent pas par l'acide chlorhydrique et l'hydrogène sulfuré ; donnent un précipité blanc gélatineux par l'ammoniaque (très-peu soluble dans un excès de réactif), par le sulfhydrate,le carbonate d'ammoniaque, les carbonates dépotasse et de soude (insoluble dans un excès des réactifs), par la potasse et la soude (solubles dans un excès de réactif). Tous ces précipités représentent de l'hydrate. Cet hydrate, calciné avec du nitrate de cobalt, donne une masse d'un beau bleu.
Il existe un grand nombre de variétés de sels d'aluminium :
\ o Les sels saturés dans lesquels les six atomes d'hydro-
Al* ) gène de l'hydrate J* | 0* sont remplacés par six atomes
d'un radical d'acide monoatomîque : exemple, nitrate sa- *^^^ ôfALo*^ ^*' ^^ par trois atomes diatomiques : exemple, sulfate saturé Lgi^x j ^S o" P^r deux atomes triatomiques : exemple, phosphate ^,p^" . 0*.
Le sesquichlorure Al^, Cl* représente l'hydrate dans lequel Cl« remplace 6(H0), tout comme la glycérine tri-
chlorhydrique C^H*,„ Cl' représente la glycérine /' 1 0^
dans laquelle Cl' remplace 3(H0).
2<» Les sels non saturés. On peut, en effet, remplacer une partie seulement de Thydrogène basique par un radical d'acide.
Tel serait, par exemple, le sulfate basique
APy. )
On comprend facilement que le nombre des sels basiques d'alumine, correspondant à un même acide, peut être assez considérable. Cette complication est le résultat des faits observés, et non de la théorie que nous avons adoptée. Elle découle des fonctions hexatomiques de l'aluminium (AP)„.
Les sels saturés sont généralement plus solubles que les autres ; parmi eux le sulfate, les sulfates doubles, le nitrate, l'acétate, le chlorure, se dissolvent facilement. Ce sont du reste les seuls employés en pratique.
Les phosphates, borates, arséniates, silicates sont insolubles.
Sources de matières premières. — Les sources auxquelles l'industrie des toiles peintes et de. la teinture va puiser les composés aluminiques, sî-précieux et si indispensables, sont nombreuses et abondantes.
Nous citerons: 1** L'alunite ou pierre d'alun; composé naturel d'alun (sulfate aluminico-potassique) et d'alumine hydratée , exploité dans le voisinage de l'olfa et fournissant la variété d'alun connue sous le nom d'alun cubique ou de Rome. 2° Les schistes pyriteux et carbonifères ( mélanges d'argile schisteuse, de pyrite de fer et de matières bitumineuses) répandus et exploités dans beaucoup de localités, en France (notamment près de Bouxwiller, Bas-Rhin), en Allemagne et en Angleterre. 3° Les schistes argileux situés au-dessous des couches de houille dans le sud du Lancashire. 4"* Les diverses espèces d'argiles (sihcates hydratés d'alumine) si répandus partout, les kaolins provenant de la désagrégation lente des roches feldspathiques. 5° Enfin le minerai exploité depuis quelques années dans le midi delà France, dans les départements des Bouches-du-Rhône et du Var, sur une ligne qui va directement de Toulon à Tarascon. On le rencontre également en Galabre et au Sénégal. La Bauxite, c'est le nom qu'on lui donne, renferme suivant M. H. Sainte-Claire Deville :
Alumine. 60 à 7o pour 100
Peroxyde de fer d2 à 20 —
Silice... 1 à 3 —
Eau. Quantités variables.
De plus, des traces de vanadium, de chrome et peut-être de tungstène. Il sert directraient à préparer Taluminate de soude.
Pendant longtemps l'alun à base de potasse a été la seule forme commerciale des composés aluminiques et le fabricant d'indiennes préparaît lui-même ses mordants acétates.
De nos jours on fabrique en grand, non-seulement l'alun potassique, mais l'alun ammoniacal, le sulfate d'alumine, l'aluminate de soude, l'acétate et le pyrolignite d'alumine et même le nitrate.
Nous passerons successivement en revue ces différents sels, qui tous ont de l'importance dans l'industrie qui nous occupe.
Aluns. — Le nom d'alun s'appliquait, originairement, à un composé bien défini et unique, renfermant les éléments du sulfate saturé d'alumine et du sulfate de potassium, unis à 24 molécules d'eau de cristallisation.
TI
0 •+ ^/ I 0« + 24H«0 « (Al«)r, I 0» + 24H«0
cristallisant tantôt en octaèdres, tantôt en cubes, ou encore en octododécaèdres, ou en octdliQxaèdres.
On s'aperçut ensuite qu'il est possible, sans rien changer à l'arrangement moléculaire efàla forme des cristaux, de remplacer, dans cet édifice complexe, les deux atomes de potassium par deux atomes d'ammonium, ce qui donne :
4(S0«), \ ' (Al% [08+24H»0. ■ (AzH*)«, '
(Al%peut àson tour, dans ces deux produits, être remplacé par (Fe^Xi, (Cr^)„, (Mn^)„, la constitution chimique et la forme des cristaux ne variant pas. On a ainsi toute une série parallèle de corps isomorphes.
Alun potassique (AI«)ri 0^ + 24H20
Alun ammoniacal (AlVV, [ 0« -f nn^O :
(AzH*)», ) Alun de fer potassique (Fe]\t
Alun de fer ammoniacal (Fe*)yi | 0» -f 24H«0
(AzH*)« ) Alun de chrome potassique.
Alun de chrome ammoniacal.
Alun de manganèse potassique.
Alun de manganèse ammoniacal.
Alun de thallium.
On donne le nom générique d*alun à tous ces produits, en les distinguant par le nom des métaux qui s'y trouvent.
Aluns à base et alumine. — Les aluns potassique et ammoniacal ont des propriétés si rapprochées qull est impossible de les distinguer à première vue et sans le secours de
l'analyse.
4(S02)) Alun ordinaire.— (Al^)^ 0» + 24H^O. Sel blanc, sa- K» ) veur astringente, réaction acide, densité = 1,71. Solubilité dans l'eau :'
100 parties d
reau à....
Oo
dissolvent
3,29 parties d'alun
. lOo
. iOO«
Une dissolution concentrée d'alun, dans l'eau bouillante, dépose par refroidissement des cristaux octaédriques réguliers, un peu efflorescents à Tair. En présence d'un excès d'alumine, à une température qui ne dépasse pas 40 ou 50*, l'alun cristallise en cubes. Ainsi, en dissolvant l'alun octaédrique dans de l'eau à 40 ou 50**, et en versant goutte à goutte du carbonate de potasse dans le liquide fortement agité jusqu'à ce que le précipité cesse de se redissoudre, puis en filtrant et abandonnant à la cristallisation on obtient des cubes. L'alun cubique, redissous dans l'eau froide, cristallise de nouveau en octaèdres. Il est à remarquer que l'alun cubique est exempt de fer, la présence de ce métal dans une solution étant incompatible avec celle d'un excès d'alumine.
Sous l'influence de la chaleur ce sel commence par fondre (92°), puis il se boursoufle en une masse poreuse blanche. A une température élevée il se décompose avec dégagement d'acide sulfurique et laisse un mélange d'alumine et de sulfate de potasse.
Lorsqu'on porte à l'ébullition une solution basique d'alumine, susceptible de cristalliser en cubes, on détermine la précipitation d'une certaine quantité de sous-sulfate d'alumine.
Une solution d'alun, bouillie avec de l'alumine en gelée, donne naissance à la précipitation d'un sel cristallin insoluble, offrant la composition de l'alunite.
4(S0^),) 2(AzH*))
Alun ammoniacal. — (Al^)vi >0®+24H^0. Ses propriétés
générales et sa solubilité sont les mêmes que celles de l'alun à base de potasse, dont il ne se distingue que par le dégagement d^ammoniaque qu'il fournit avec les alcalis caustiques. Par la calcination il donne de l'alumine pure.
4(S0^)J Alunde soude.— (Al% >0» + 24H»0. Cristallise en
Na^ )
octaèdres très-e£florescents.
Il est très-soluble dans Teau (10 parties d'eau à 16*" en dissolvent 11 parties). On l'a trouvé dans la province de Saintr Jean, sur le revers des Andes,
Sulfates d'alumine. — 1** Neutre ou saturé.
Il cristallise en petites lames minces, flexibles, d'un éclat nacré, de saveur sucrée et astringente, de réaction acide. Il est très-soluble dans l'eau, à peine soluble dans l'alcool.
C'est l'élément essentiel de l'alun, aussi son emploi commence-t-il à se répandre de plus en plus. Sa grande solubilité, qui s'oppose aune purification facile et surtout à l'élimination complète du fer, lui fait seule encore préférer les aluns, dans lesquels les sulfates alcalins jouent un rôle passif au point de vue des applications.
2" Basiques. — On en connaît plusieurs, savoir : Le sulfate bibasique o^ai^) ^^ obtenu en faisant digérer une solution concentrée de sulfate neutre avec de l'alumine en gelée. Le sulfate tribasique ^In?" )o*^ + 9H^O qui se précipite lorsqu'on ajoute une petite quantité d'ammoniaque au sulfate neutre.
Ce sulfate basique peut s'unir en différentes proportions àl'aluminepour donner d'autres sels basiques.
Parmi les sels qui offrent quelque intérêt dans les opérations de teinture et d'impression, nous citerons encore :
le nitrate. ^9^S^^' |0«. Sel cristallîsable ; très-soluble
dans l'eau, soluble dans l'alcool, déliquescent.
GAfiANCœ.. 199
On le prépare soit en dissolvant raliinii»e dans l'acide nitrique, soit en précipitant le sulfate d'alumine par yine quantité équivalente de nitrate de plomb.
Le chlorhydrateoxx chlorure d'aluminium hydraté. APviCl* 4- 12H^0. Il est très-soluble dans l'eau et l'alcool ; se décompose par l'ébuUition en acide chlorhydrique et alumine.
Ij' hyposulfite dont la propriété la plus intéressante est de se décomposer facilement par l'ébullition en acide sulfureux, soufre et alumine.
Les acétates eipyrolignites (acétates préparés avec l'acide de bois). L'histoire de ces sels nous intéresse particulièrement à cause de leur importance dans la fixation des mondants. Les seuls documents importants nous sont fournis par le travail remarquable de M. Walter Crum.
En ajoutant à une solution concentrée de sulfate saturé
d'alumine ^^ ^" ] 0*, une solution d'acétate de plomb,
Pb ^*' ^^ ^^ précipite du sulfate de plomb et le liquide retient de l'acétate d'alumine formé d'après l'équation
T.:i°*+'CT'!»')-"'™?l«*+'(^.'.}'")
Ce Uquide retient du sulfate de plomb en dissolution ; on l'en débarrasse par l'action successive de l'hydrogène sulfuré et de l'acétate de baryum. Il présente une odeur très-marquée d'acide acétique libre, comme si une partie seulement de l'acétyle était entrée en combinaison aluminique. Étendu en couches minces, sur des plateaux en verre ou en porcelaine, et évaporé à une température de 37** centigrades, avec la précaution de remuer constamment avec une spatule, il se dessèche sous forme d'une masse gommeuse complètement soluble dans l'eau, et dont la solution convenablement préparée ne présente plus l'odeur acétique.
Ce dernier produit a une composition représentée par la formule :
4(C«H»0)J (Al«)ri } 0« + 8H*0 H' )
M. Walter Grum le désigne sous le nom de biacétate soluble. D'après cela, l'existence du composé acétique saturé n'est pas encore démontrée et on peut aussi bien, d'accord avec les faits, le considérer comme un mélange du biacétate précédent et d'acide acétique libre.
On obtient le même acétate soi-disant saturé, en dissolvant de l'alumine en gelée dans l'acide acétique bouillant en excès.
Les solutions les plus fortes d'acétate saturé, que l'on puisse obtenir par double décomposition, contiennent à peu près 5 pour i 00 d'alumine ; quand une semblable liqueur, ou bien encore celle que l'on obtient en dissolvant l'alumine dans l'acide acétique, est abandonnée à elle-même pendant plusieurs jours, à la température de IS à 20** centigr., elle laisse déposer sur les parois du vase une croûte qui croît en épaisseur et qui, en se desséchant, offre l'apparence de plaques dures comme delà porcelaine.
La composition de ce dépôt peut être représentée par la formule :
(Al«)r,
4C*H'0 { 0« + 4H*0 (Tessier) ou + 5H*0 (Walter Crum).
C'est le biacétate insoluble à S molécules d'eau de M. Walter Crum.
On obtient en outre un biacétate insoluble de formule :
(Al% )
4(CW0) V0«+3H«0 H* j
SOUS forme d'un précipité cristallin d'un vif éclat, lorsqu'on chauffe une solution concentrée d'acétate saturé, le dépôt se réunit au fond du Vase sous forme d'une poudre blanche pesante ; il se fojme d'autant plus vite que la température est plus élevée (quelques jours à 37** centigr., deux ou trois heures à 60*^; en peu d'instants à l'ébullition). Le liquide surnageant ne retient presque pas d'alumine. Ce sel est insoluble dans l'eau froide ou chaude, ainsi que dans l'acide acétique. 1 partie mise à digérer une heure et demie dans 200 parties d'eau bouillante, se dissout avec production de biacétate d'alumine, d'acide acétique et d'hydrate soluble; il est soluble dans les acides sulftirique, nitrique et chlorhydrique, avec mise en liberté d'acide acétique. Une dissolution de sulfate d'alumine l'attaque également.
Les dissolutions d'acétate d'alumine obtenues par double décomposition et contenant moins de 3 pour 100 d'alumine ne sont plus précipitées par l'ébullition, lorsqu'elles sont récemment préparées ; mais elles acquièrent cette propriété au bout de quelques semaines, lorsqu'elles arrivent à contenir une quantité d'acide acétique libre, égale à celle d'une solution d'acétate saturé à 4 pour 100 d'alumine. Une des propriétés les plus intéressantes des acétates d'alumine est celle de fournir une modification soluble de l'alumine. Il a déjà été question plus haut de cette transformation.
Les solutions d'acétate d'alumine additionnées d'un sel étranger, tels que : sulfates desoude, dépotasse, d'ammonium, demagnésie, chlorurede sodium, alun, se troublent beaucoup plus facilement par l'action de la chaleur que celles d'acétate pur; déjà au-dessous de 100'' il se forme des précipités de sel basique, en même temps que de l'acide acétique devient libre. Le précipité se redissout par le refroidissement, si l'on n'a pas expulsé l'acide acétique devenu momentanément libre.
Le mordant rouge préparé avec l'alun et l'acétate de plomb setrouvedanslesconditionsd'un mélange d'acétate d'alumine
et de sulfate alcalin ; on conçoit d'après cela qu'il se décontpose par la chaleur mieux que Tacétate pur, qui exige une ébullition prolongée et un certain état de concentration.
Aluminate de soude. — Depuis la découverte des mines de bauxite dans le midi de la France et leur exploitation sur • une grande échelle, ce sel a acquis une grande importance. Il n'était préparé, autrefois, que dans les fabriques mêmes qui le consommaient et en solution, par l'addition d'un excès de soude à la gelée d'alumine précipitée, et ne recevait que des applications restreintes.
L'aluminate de soude se prépare en mélangeant, en proportions convenables, le minerai avec du sel de soude d'une pureté suffisante. Ce mélange, introdiiit dans un four à réverbère, est chauffé au rouge vif. Lorsque la matière frittée ainsi obtenue cesse de faire effervescence par l'addition d'un acide, l'opération dans le four est complète ; l'aluminate de soude est extrait parlixiviation. Celle-ci s'opère au moyen d'un filtre d'une construction spéciale, sous lequel on peut faire le vide; la vapeur employée sert en même tenaps à chauffer l'eau destinée à l'extraction et à aspirer l'eau avec force à travers toute la matière, en se condensant au-dessous de la sur£îce filtrante, et en produisant ainsi le vide«
Pour obtenir raluminate de soude anhydre, on n'a plus qu'à évaporer la solution à siccité.
Le produit se présente sous forme d'une poudre agglomérée, d'une teinte légèrement verdâtre, due à des traces de vanadium. Il est me au toucher, fixe et infusible àia température la plus élevée du fouràréverbèBe; calciné pendant longtemps, il perd seulement par la volatilisation les sulfates et chlorures renfermés sous forme d'impujretés. Il est trëssoluble dans l'eau finoide oomme dans l'eau chaude.
Les solutions ne marquant pas plus de 10 à 12 degrés Baume restent très-longtemps limpides. Plus concentrées au contraire (35 à 40** Baume), elles donnent un dépôt dense et granuleux d'alumine. Ge qui reste dans la liqueur suma-
géante est un sous-aluminate avec excès de soude, très-hy-' grométrique, déliquescent et fusible comme la soude caustique.
L'acide carbonique donne dans les solutions d'aluminate de soude un précipité d'alumine facile à laver, mais qui retient énergiquement une certaine quantité de carbonate alcalin.
L'alumine se précipite encore par le bicarbonate de soude, par tous les acides minéraux et organiques employés en proportions convenables pour saturer l'alcali, par les sels ammoniacaux (carbonate, chlorure, etc.).
Tous les sels, dont on peut séparer la base correspondante par l'action de la soude, donnent des dépôts formés d'une combinaison d'alumine avec cette base. Les sels d'alumine eux-mémef$ donnent des précipités d'aluminate d'alumine.
En précipitant l'alumine de l'aluminàte par une proportion d'acidfi chlorhydrique convenable pour saturer la soude, on l'obtient sous une forme où elle est facilement soluble dans l'acide acétique. On peut donc préparer par ce moyen de l'acétate d'alumine très-pur et exempt de fer.
L'aluminàte de soude correspond théoriquement à la formule :
(A1»)ti I ^e Soude... 47,21
Na«j Alumine 52,79
100,00 Celui du commerce renferme :
Soude i . . . .^ 43
Àluraiae 4S
Sulfate de soude et chlorure de sodium provenant
des impuzetôs du sel de soude âmployé. .«•>••.... 9
Au lieu de calciner le minerai avec du carbonate de soude, on peut le chauffer avec un mélange de charbon et de sulfate de soude.
Fabrication des sulfates d'alumine simples ou doubles. — Alun de Rome. Cette variété d'alun se prépare avec l'alunite. Il suffit de la calciner légèrement, puis de l'exposer à l'air pour qu'elle se délite et cède à l'eau de l'alun qui cristallise en cubes parfaitement exempts de fer soluble. Cette grande pureté, qui a fait pendant longtemps la fortune de l'alun de Rome, est due à ce qu'il cristallise en présence d'un excès d'alumine, incompatible avec le fer dissous ; nous avons vu que l'on imite parfaitement l'alun de Rome, en neutralisant l'alun ordinaire par une quantité de carbonate de potasse telle que le précipité formé commence à refuser de se dissoudre par l'agitation.
La théorie de cette opération est facile à comprendre si l'on se rappelle la composition de l'alunite (sulfate basique d'alumine uni à du sulfate de potasse). La calcination ménagée détermine la séparation de l'excès d'alumine. La plus grande partie de l'alun fabriqué en France et en Allemagne s'obtient en soumettant les schistes pyriteux et carbonifères à une combustion lente au contact de l'air. Il se forme du sulfate ferreux et du sulfate d'alumine. La masse lixiviée donne une solution qui, concentrée, dépose des cristaux de vitriol vert. L'eau -mère alumino-ferrugineuse est additionnée de sulfate de potasse ou d'ammoniaque, ce qui détermine la précipitation de cristaux grenus d'alun. Ceuxci bien égouttés sont cristallisés deux fois.
En traitant directement les schistes alumineux par l'acide sulfurique, M. Spence est arrivé à augmenter considérablement le rendement en alun ; en effet 60 tonnes donnaient autrefois une tonne d'alun , tandis que par cette nouvelle méthode, il suffit de 3/4 de tofmes pour produire une tonne d'alun. M. Spence emploie les schistes situés au-dessous des couches de houille dans le sud du Lancashire. Leur couleur est noire. On l'accumule en tas de quatre à cinq pieds de haut et on le calcine lentement, à une température voisine du rouge, dans le but de désagréger le schiste et de rendre
l'alumine soluble dans Tacide sulfurique. Après dix jours, le schiste, demeuré poreux et friable, est mis à digérer avec de l'acide sulfurique d'une densité égale à 1,3S, pendant 36 à 48 heures et à 100° degrés centigrades. Cette température s'obtient en chauffant les cuves en dessous, et en y introduisant les vapeurs d'une chaudière contenant les eaux ammoniacales des usines à gaz. En effet, il n'est nullement nécessaire de traiter d'abord par l'acide et ensuite par l'alcali, le traitement combiné, convenant tout aussi bien, pourvu qu'il y ait un excès d'acide. Le liquide bouillant s'écoule dans des citernes, où il se refroidit sous l'influence d'une agitation continuelle. L'alun ammoniacal cristallise en farine qu'on lave avec les eaux-mères de la purification. Cette farine est dissoute sans eau par un jet de vapeur ; la solution, clarifiée dans un réservoir en plomb, se rend dans des tonnes dont on peut facilement enlever les douves. L'alun cristallise en une masse compacte ayant la forme du tonneau , d'un pied d'épaisseur ; l'eau-mère retourne aux chaudières.
La fabrication de l'alun ammoniacal a presque partout remplacé celle de l'alun potassique, pour des raisons d'économie. Le sulfate alcalin ne joue , en effet , d'autre rôle que de faciliter la cristallisation.
Le kaolin, calciné et traité par l'acide sulfurique bouillant à 4t)° Baume, donne facilement du sulfate d'alumine trèspur et exempt de fer ; il suffit de chasser l'excès d'acide, et de reprendre par l'eau. Sous le nom de tourteaux d'dl\m{ahimcaké) on trouve dans le commerce du sulfate d'alumine, mélangé à la silice du silicate d'alumine employé à la préparation.
A cet effet, le kaolin calciné et très-finement broyé est mélangé avec une quantité convenable d'acide sulfurique à 30° cent, et d'une densité = 1,4. La pâte liquide est versée dans des cadres, carrés, oîi elle se solidifie et devient trèsdure; c'est un mélange de sulfate aluminique à 8 molécules d'eau, avec la silice devenue libre.
h' alumine alun s'obtient par le traitement sulfurique de l'alunite. C'est un mélange d'alun potassique et de sulfate d'alumine. Le rendement parle traitement primitif de l'alunite était de 30 pour 100; il devient parla de 100 à 120 pour
Des moyens de fixer r alumine sur tissu.
Bien des moyens se présentent à l'esprit pour fixer Thydrate d'alumine sur tissu. Disons tout d'abord, que la nature de la fibre influe notablement sur la facilité de. cette préparation ; parmi tous les moyens possibles, le fabricant choisira celui ou ceux qui exigent les manipulations les plus faciles et les moins nombreuses. Dans tous les cas^ l'alumine doit être présentée à la fibre dans un état de complète dissolution, et après qu'elle l'a imprégné sous cette forme,, précipitée dans ses pores par un agent convenable ; mais il ne suffit pas de précipiter de l'hydrate d'alumine, il faut encore que cet hydrate soit dans un état physique moléculaire convenable, pour donner en teinture les plus belles nuances. Ainsi on remarque des différences très-notables entre les tissus teints daiis un même bain de garance et mordancés par divers procédés. Ces différences peuvent tenir, soit à l'état d'agrégation plus ou moins grand de l'oxyde métallique, soit à sa position par rapport aux pores de la fibre.
L'examen microscopique de tranches de fils de coton , mordancés à la manière ordinaire (acétate d'alumine), ou au moyen de chlorure aluminique, a révélé à M. Walter Grum des faits curieux qui rendent compte des variétés de nuances fournies en teinture. Dans le premier cas, la laque colorée est surtout accumulée dans le canal central de la fibre ; dans le second, elle est plus superficielle et localisée dans l'anneau périphérique.
L'alumine peut être obtenue en solution : 1** à l'état de sel saturé; â'* à l'état de sel basique; 3** sous ses. modifications solubles ; 4* en combinaison avec les alcalis.
Sels saturés. — Certains de ces sels peuvent être mis en présence de la fibre (nous parlons ici principalement du coton) sans subir la moindre décomposition , soit par l'effet du temps à la température ordinaire, soit sous Tinfluence de la chaleur. Un simple lavage à Teau suffît pour éliminer tout l'oxyde dont le tissu était imprégné. Tels sont le nitrate, le sulfate, l'alun. Lorsqu'on veut feire intervenir dans le mordançage de semblables composés, il est nécessaire de faire subir consécutivement au tissu un passage en bain saturant, capable de précipiter l'hydrate d'alumine, ou du moins un composé basique insoluble.
D'autres sels aluminiques se décomposent par la chaleur humide, en cédant à la fibre tout ou partie de leur oxyde terreux, ou un sel basique; tandis que l'acide devient libre et abandonne le tissu en se gazéifiant. (Chlorure, acétate, hyposulfite.)
Pour ce genre de composés, on fixe déjà le mordant par impression de la solution et par une exposition dans une atmosphère chaude et humide.
Un pareil résultat n'est pas seulement le fait d'une dissociation des éléments constitutifs, mais encore, de Tintervention des éléments de l'eau, dont le concours est nécessaire pour former l'acide et l'hydrate d'alumine. C'est donc une véritable saponification dans le sens étendu que les chimistes donnent à cette expression.
Sels basiques. — Lesselsnon saturêsoubasiquesd'alumine abandonnent assez facilement à la fibre leur excès d'alumine en se convertissant en sels saturés. La chaleur humide peut développer le phénomène dans une solution d'un pareil corps, mais l'attraction de porosité exercée par la matière textile le favorise sînguUèrement, et à ce sujet nous prions le lecteur de se reporter au chapitre consacré à la fixation des couleurs.
Aluminates alcalins. Les solutions alcalines d'alumine laissent précipiter l'alumine sous l'influence des acides ou
20 j TRAITÉ DES MATIÈRES COLORANTES.
de certains sels mentionnés plus haut. Un tissu portant des impressions d'aluminate de soude se mordance, par conséquent : 1** par simple exposition à Tair; dans ce cas, Tacide carbonique de l'atmosphère est chargé de la saturation de Talcali ; 2*" par un passage en bain acide assez faible pour que Talumine déplacée ne puisse se redissoudre ; 3" par un passage en bain d'un sel ammoniacal. L'alumine ne formant pas de combinaison stable avec l'ammoniaque, l'alcali volatil se dégage; 4° par une immersion dans un sel métallique dont l'oxyde forme , avec l'alumine, un aluminate insoluble. Exemple :
Aluminate de . Acétate de zinc. Aluminate de Acétate de sodium. zinc. sodium.
La préparation des mordants rouges pour garançage a subi bien des variations et des améliorations depuis que l'indienne a pris pied en Europe. Nous ne suivrons pas toutes les phases par lesquelles elle a passé et nous prendrons à peu près la question au point où elle est arrivée. Pour beaucoup de fabricants, l'alun et l'acétate ou le pyrolignite de plomb en sont les éléments essentiels. Pour d'autres, le sulfate d'alumine, s'il est exempt de fer, remplace avantageusement l'alun. Nous avons vu, en effet, que le sulfate alcalin ne joue aucun rôle important. Si nous nous laissons guider par la vue théorique la plus simple qui puisse se présenter à l'esprit, nous serons portés à croire qu'il convient avant tout d'employer les deux sels en proportions telles, que tout l'acide sulfurique du sulfate neutre d'alumine, dont les éléments se trouvent dans l'alun, soit précipité sous forme de sel de plomb. Il resterait alors dans la liqueur : de l'acétate saturé d'alumine, et, si Ton a employé l'alun, du sulfate d'ammonium ou de potassium. Evidemment, on n'aurait aucun avantage à forcer la dose de Facétate de plomb et
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à convertir, par là, en acétate le sulfate alcalin de Talun.
Cette opinion a été soutenue par M. Sébille. D'après lui, il est nécessaire, pour utiliser dans le mordançage la totalité de Talun employé, de précipiter 100 parties d'alun par 125 parties d'acétate de plomb cristallisé.
Les résultats de la pratique et surtout les intéressantes recherches de M. D. Kœchlin Schouch ne s'accordent pas avec ce calcul. Ainsi, diverses doses d'acétate de plomb ayant été mises avec le même poids d'alun et la même quantité d'eau, les préparations ont été imprimées et teintes ; on a obtenu des nuances égales quand la proportion variait de 75 parties à 125 d'acétate de plomb pour 100 d'alun ; au-dessous de 75 la teinture devenait plus faible. De même, en conservant la dose d'acétate de plomb et d'eau et en changeant seulement les quantités d'alun, il s'est trouvé que le mordant le plus fort était celui qui renfermait 3 parties d'acétate pour 4 d'alun. La théorie précédente exigerait 5 parties d'acétate pour 3 d'alun.
Comme conséquence de ces observations qui s'appliquent aussi au sulfate d'alumine, mais avec d'autres rapports, nous pouvons conclure, en toute certitude, qu'il n'est pas nécessaire d'atteindre le point de saturation dansle double échange, et qu'on peut fort bien laisser une certaine dose d'acide sulfurique dans la liqueur, sans nuire à la force du mordant.
Que renferme le mordant des indienneurs préparé avec 100 parties d'alun et 75 au plus d'acétate de plomb ? On ne saurait le dire exactement, dans l'état actuel de la science ; tout ce que l'on peut affirmer, c'est que les deux acides en présence se partagent la base, proportionnellement à leur masse ; si nous prenons le cas simple d'un mordant préparé avec du sulfate d'alumine, il contiendra, après séparation, du sulfate de plomb, du sulfate basique d'alumine en quantité variable, suivant le plus ou moins d'acide sulfurique non précipité, de l'acétate d'alumine basique et de l'acide
