‹ Traité élémentaire de chimie fondée sur les principes de la thermochimieChapitre 95 sur 143 · Fe -H 0* H- s = FcOjSO» dissous -h 117,5 calories · texte numérisé non relu

Fe -H 0* H- s = FcOjSO» dissous -h 117,5 calories

L'acide sulfureux dissous se comportera au contact des oxydants comme en présence de l'oxygène ; si, par exemple, on verse quelques gouttes d'acide azotique dans une solution d'acide sulfureux, il se formera de l'acide sulïurique et de Tacide hypoazotique :

S0« dissous + AzO«,HO = SO' dissous -f AzO* + HO + (70,2 - 2,6 -\- 34,5—38,4 — 41,6) calories

et comme l'acide hypoazotique se décompose au contact de l'eau, en donnant de l'acide azotique et du bioxyde d'azote (415), on aura en déflnitive :

5S0* dissous + AzO»,HO = 3S0' dissous -f AzO* -f HO -f (3 X 70,2 — 21 ,6 + 34 ,5 — 3 X 58,4 — 41 ,6) calories

9= + 65,7 calories; on voit que cette réaction est fortement exothermique, aussi a-t-elle lieu à la température ordinaire.

4V9. Préparation. — On vient de voir un certain nombre de circonstances dans lesquelles l'acide sulfurique hydraté prend naissance par suite d'oxydation de l'acide sulfureux; la réaction à laquelle on s'est arrêté industriellement, est celle de l'acide azotique sur l'acide sulfureux, avec formation d'acide hypoazotique et d'acide sulfurique :

AzO^HO + S0« = S05,H0 -f AzO* -\- (96,5 — 2,6 — 41,6 — 34,6) calories

réaction fortement exothermique (g = 4- 17,7 calories) et facile. Si, en effet, à la température ordinaire, on fait passer un courant d'acide sulfureux dans un verre contenant de l'acide azotique fumant, on voit se dégager d'abondantes vapeurs rouges d'acide hypoazotique, et, au bout de peu de temps, tout l'acide azotique a été décomposé et on ne trouve plus que de l'acide sulfurique dans le verre. C'est au fond ce que Ton fait dans l'industrie ; mais les composés oxygénés de l'azote étant d'un prix assez élevé, il importe de ne pas perdre tout cet acide hypoazotique. Or, si on le met en contact avec de l'eau, on a, nous l'avons dit (415), de l'acide azotique et du bioxyde d'azote :

3AzO* + 2H0= 2(AzO»,HO) + AzO« -f (2 x48,6 — 21 ,6 4-3x2,6—2x54,5) calories.

et le bioxyde d'azote, au contact de l'oxygène de l'air redevient acide hypoazotique :

AzO« + 20 = AzO* + (— 2,6 + 21,6) calories.

On peut donc,' au moyen de l'eau, régénérer une partie de l'acide azotique, et avec l'oxygène de l'air transformer le bioxyde d'azote qui s'échappe en acide hypoazotique, que l'eau décomposera de nouveau en acide azotique et bioxyde d'azote, et ainsi de suite. On voit qu'avec une quantité déterminée d'acide azotique, «on pourra théoriquement transformer en acide sulfurique une quantité indéfinie d'acide sulfu-

reux ; Tacide azotique tour à tour décomposé et régénéré, sert seulement d'intermédiaire pour prendre à Tair de Toxygène qu'il cède ensuite à Tacide sulfureux.

Fig. 96. — Préparation de l'acide sulfuriquc.

41f>l. — Il est aisé de montrer que les choses se passent bien ains au moyen de l'appareil suivant : un grand ballon de 8 à 10 litres est fermé par un bouchon muni de 4 tubes ouverts aux deux bouts, l'un d'eux communique avec un appareil qui dégage de l'acide sulfureux (fig, 96), l'autre avec un flacon qui dégage du bioxyde d'azote, le 3' avec un soufflet par lequel on injecte de Pair, le 4' est destiné à donner issue à l'azote provenant de l'air. On met au fond du ballon une petite quantilé d'eau chaude qui fournira de la vapeur, et l'on y fait arriver de l'acide sulfureux et du bioxyde d'azote ; celui-ci se transforme au contact de l'oxygène de l'air en vapeurs rouges d'acide hypoazotique, qui disparaissent bientôt au contact de la vapeur d'eau et de l'acide sulfureux, et il se forme de l'acide sulfurique; puis tout s'arrête faute d'oxygène. Si alors on insuffle de l'air dans le ballon, les vapeurs rouges réapparaissent immédiatement, les réactions recommencent pour s'arrêter dés que l'air est dépouillé d'oxygène, et cela indéfiniment.

499. Préparation Industrielle. — Dans l'industrie, ces réactions ne se font pas dans des ballons, mais dans de grandes chambres dont les parois sont entièrement revêtues de feuilles de plomb, pour qu'elles ne soient pas attaquées par l'acide sulfurique; d'où le nom qu'elles portent de chambres de plomb (fig, 97).

L'acide sulfureux provenant de la combustion du soufre à l'air, ou du grillage d'un sulfure en A (t64) est amené par des conduits doublés de plomb BB dans une première chambre C, de laquelle il se rend

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par un conduit D dans une deuxième chambre E,où il rencontre une cascade d'acide azotique coulant sur une sorte de château d'eau en terre cuite, de manière à présenter une large surface de contact à Facide sulfureux ; il se forme de Tacide sulfurique et de l'acide hypoazotique. Les gaz passent ensuite par F dans une troisième chambre G où arrivent en même temps de la vapeur d'eau injectée par une chaudière à vapeur RS et de l'air; là tous ces corps se mélangent parfaitement, réagissent de la manière la plus complète et la majeure partie de l'acide sulfurique se forme ; les gaz qui échappent à la réaction passent par les tuyaux H Y L K dans d'autres chambres I, M plus petites où les réactions se terminent et finalement ils se dégagent par une cheminée PO. Cette dernière est remplie de coke sur lequel coule continuellement de l'acide sulfurique destiné à dissoudre les produits oxygénés de l'azote qui pourraient s'échapper, et cette dissolution mise plus tard en contact avec de l'acide sulfureux servira à le transformer en acide sulfurique.

480. — L'acide sulfurique qui se forme dans les chambres de plomb se réunit à la partie inférieure de ces appareils, et comme il entraîne avec lui de la vapeur d'eau condensée, il ne marque que 50' à 52* à l'aréomètre de Baume, au lieu de 66 que donne l'acide monohydraté. On le concentre en le chauffant dans de larges chaudières plates en plomb; il perd beaucoup de vapeur d'eau par cette grande surface d'évaporation, et arrive à marquer 60" Baume, mais comme à partir de ce degré de concentration l'acide chaud attaque les chaudières en donnant de l'acide sulfureux et du sulfate de plomb, on termine la concentration en le distillant dans un alambic de platine. L'eau se dégage avec les premières portions d'acide, et quand le contenu de l'alambic arrive à marquer 66** Baume, on le soutire avec un siphon et on le met dans des touriespour le livrer au commerce ; sa densité est alors 4,84.

On fabrique annuellement en France 80 miUions de kilogranmies environ, d'acide sulfurique monohydraté.

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