CHAPITRE

DE LA FORMATION SPONTANÉE DE L'AMMONIAQUE p, . ET DE QUELQUES AUTRES COMPOSÉS. ,

$ I"', De la formation spontanée de l'ammoniaque.

1 II I. On a pu voir, d'sprès tous les faits qui ont, été exposés jusqu'ici, et la marche que nous avons suivie, que notre hut est d'examiner ce qui se passe dans le contact de substancesdiverses réunies en tas, o[i formant des magma; les effets produits devant être attribués non-seulement au jeu des affinités, mais encore aux actions électriques de contact, rentrent dans le domaine de l'électro-chimie et, sous ce rapport, doivent attirer toute notre attention.

L'ammoniaque se forme fréquemment dans les décompositions étectro-clîimiques , ainsi que dans certaines actions spontanées. Nous devons donc étudier les circonstances principales dans lesquelles cet alcali prend naissance , afin d'établir une relation entre l'un et l'autre mode d'action.

Nous savons que lorsque l'on soumet à l'action de la pile de l'eau distillée, au moyen de deux lames de platine, il se forme de l'ammouiaque sur la lame négative par suite de la combinaison de l'hydrogène de l'eau décomposée avec l'azote de l'air ou des substances organiques qui se trouvent dans l'eau. De même dans les appareils électro-chimiques simples, tels que celui qui sert à produire des cristaux de protoxide de cuivre (53o), et i *[ui est composé d'une lame de cuivre , de deutoxide et

fl6 FORSI4TIOX SPOKTAVÉe HE l'aMMOSIAQUI. sur le fer clans l'inténear des maisons absorbe les vapeurs ammouiacales (jui s'y développent et les y retient assez fortement; maih il n'est pas nécessaire d'avoir recours à celle explication pour démonlrer l'existence de l'ammoniac|ue dans la rouille, attendu qu'elle se forme, comme nous l'avon» dît précédemment, toutes les fois que l'eau réagit sur le fer au contact de l'air.

Ili^. M- Chevalier a prouvé aussi, de la manière nui vante, que le fer en s'oxidant au contact de l'eau et de l'air donne naissance à de l'ammoniaque. Ayant introduit (le la tournure de fer, parfaitement décapée, dans de l'eau distillée renfermée dans un flacon dont l'ouverture plongeait dans le mercure, du papier tournesol rougi par un acide introduit lo heures après dans le flacon a été ramenéau bleu. (Quelques jours après, l'eau ayant été satura par l'uclde liydro-ch torique, on 3 obtenu une quantité Kensîble do elilorure d'ammoniaque.

M. Clirviiliera reconnu aussi la présence del'ammoiiinqurdaiis différents minerais de fer, ti;lsque le fer oli-

Sisle lamelliforme de l'île d'Elbe, la variété compacte c Framont, le fer oxidulé, le fer hématite, l'hyénîte, le fer oxidr terreux , enfin dans le résidu des eaux de Passy après l'évaporation.

La nrt-sencc de l'ammoniaque dans les oxides de fer naturel et les composés de ve métal est très-impoitaDte pour ta grâtogie, puisqu'elle nous semble indiquer que ces oxidt's et ce^ composés proviennent de l'altération du for par l'eau. Aussi ne craignons -nous pas d'ajouter d'outrés preuves à celles que nous venons de donner,

M. Boussingault a cspérimenlé sm- des minerais de fer nouvellement tirés de terre rt sur les lieux mêmes, «6n de montrer que U formation de Tanimouiaque ne devait jms être atlribuôe au »'jour prolongé de ces minerais dans les maisons Itahitét'S, où l'on supposait qu'iU «fasorbaieiit ika vapeurs ammoniacales.

Il opéra sur du fer oxidé hydraté, qui se Irouvait en GloBsUans la mine d'or <k> Cumba. Le mioe-rai fut traité «<ne et IWu ânûUée ivnferniMat un |icu d

CHAPtTKE V. 87

cliloriqiie. L'eau de lavageayantéléévaporée,lerésitIu fut introduit avec uu fragment de chaux vive dans un tube de verre fermé par une extrémité. Le mélange, humecté et chauffé légèrement, laissa dégager de l'ammoniaque. Ou a cité encore quelques exemples de la présence de l'ammoniaque dans les minéraux, entre autres dans certaines substances aigileuses, mais nous pensons en avoir dit assez pour montrer qu'elle se forme dans un grand nombre d'actions lentes, et principalement dans celles où les courants électriques prêtent un puissant appui aux afHnités.

1118. On prouve encore la formation spontanée de l'ammoniaque de la manière suivante :

On preud des lames polies de fer, de zinc, de plomb et d'étain, sur lesquelles on verse une couche très-mince d'-eau distillée, et l'on applique dessus des bandes de papier de curcuma. Une demi-heure apiès, la couleur jaune passe au rouge dans quelques points, puis s'étend. La couleur rouge disparaît au feu. Si Ton remplace les bandes de papier de curcuma par du papier joscpU et qu'au bout de 11 heures on les expose à l'action de la chaleur dans un tube au haut duquel on a mis du papier à réactif humide, on a aussitôt la réaction alcaline.

Il est prouvé par là qu'il y a formation d'ammoniaque toutes les fois qu'un métal facilement oxidable se trouve en contact avec l'eau et fair.

1 1 19. Lorsqu'on répand une dissolution de sulfate de potasse sur une lame de fer , on obtient des effets électro-chimiques qui conduisent à des résultats analogues. L'oxidation du fer commence aussitôt, le métal prend l'électricité négative et la solution l'électricité positive; quelques pallies de la surface se recouvrent d'oxide, il en résulte de petits couples voltaïques formés de fer, d'oxide et d'euu ; le métal est le pôle positif et son oxide le pôle négatif. Dès lors celui-ci doit attirer l'hydrogène de l'eau qui se combine avec l'azote de l'air dissous dans

i; celte opération doit marcher d'autant plus vite

88 FORMATION SPOMTAJSjfE DE l' AMMONIAQUE, qu'il y a plus d'oxide de forme. L'action vollaïque exerce eocore son action sur le sulfate de potasse pour 0[jérer sa décoin poaili ou; ta potasse qui est mise à nu se combine avec l'acide cacbonique de l'air, tandis que l'acide sulfurique forme avec l'oxide de fer un sous- proto-sulfate de fer, let{uel se combine avec le sulfate de potasse. Cette combinaison se décompose peu à peu, à mesure que le métal passe à un étatsupérieurd'oxidation. L'expérience marche plus rapidement quand on opère avec de la limaille de fer, que l'on humecte de temps à autre. La dissolution acquiert alors promptemeiit la facilité de rougir la couleur du curcuma, et l'on n'y reconnaît alors aucune trace de fer, ce qui dénote que ta combiuaison du sous-sulfate de fer avec le sulfate de potasse est insoluble; dans ces diverses réactions il se produit également de l'ammoniaque.

1I20. Peut-OH employer ce procédé eu grand, pour décomposer les sulfates de potasse et de soude et obtenir ainsi les carbonates de ces deux bases? Voici l'expérience qui a été faite à cet égard : sur une plaque de tôle, de deux décimètres de côté, nous avons mis huit décagrammes de limaille de fer et 3 grammes de sulfate de potasse, avec suffisamment d'eau distillée pour humecter toute la niasse,qui a été tenue constammenthumide; 6 jours après ou a lavé, à quatre reprises différentes, la plaque et la limaille, puis l'on a filtré et évaporé; le résidu salin pesait a'' i5; traité avec le chlorure de barlum , pour en précipiter tout l'acide sulfurique, on a eu a^'iS desulfatc de baryte, qui représentent 0,^4 'l'acide sulfurique. Cette quantité correspond à i ^''60 de sulfate de potasse; en retranchant ce nombre de 2^' i5, il reste 0,55 de carbonate de potasse, qui provient de la décomposition de 0,70 de sulfate de potasse. Ainsi, dans l'espace de 6 jours environ, un quart de sulfate de potasse a ete décomposé ; on n'a retrouvé que 2*'' 1 5 de salin que parce qu'une partie du double sulfate qui est restée sur le filtre n'est décomposée que par de nombreux lavages.

CIUPJTIIE V.

§ II. Considérations sur laformalioii du nitrate de

potasse.

liai. Quoique nous n'ayons pas des raisons aussi p^i-einp toi l'es pour rattacher la formation du salpêtre à des effets électriques que nous en avons eu pour y rainenei- , dans un grand nombre de cas , la forinatioa de l'ammoniaque, cependant, comme l'un des éléments de ce sel, l'acide nitrique, se forme dans les temps d'orage par suite de la réaction des décharges électriques ,st[r l'oxigène et l'azote de l'aii", ainsi que dans un grand nomhre d'actions électro-chimiques où l'oxigène et l'azote se trouvent l'un et l'antre à l'état naissant, il est convenable d'examiner le rôle que peut jouer cet acide dans la nature.

M. Liebig (i) 3 analysé ^y résidus obtenus parl'évaporation d'autant d'eau de pluîe : tous contenaient du chlorure de sodium sans trace de potasse ; le manganèse et le fer manquaient quand les eaux avaient été titrées préalablement. Elles renfermaient également des matières organiques.

Sur les ^'^ échanlilioDS d'eau, il y en avait 17 qui provenaient de pluies orageuses et qui contenaient tous de l'acide nitrique en quantité très-différente combiné avec la chaux ou avec l'ammoniaque. Parmi les autres échantillons , il n'y en avait que deux qui continssent des traces d'acide nitrique.

11 est hien prouvé par là , comme l'avait déjà ohservé Caveudish, que la foudre en éclatant dans l'air déterinlae la formation d'une quantité assez notable d'acide nitrique qui est entraînée par la pluie. Si cette eau est absorbée par des roches poreuses , sur lesquelles elle puisse réagir, il en résulte des nitrates qui produi-

I (1) Annal, de Ch. et de Fhys.

'. p. îag.

QO COSSIDÉR. SUH Là. fORMAÏ. DU JVITR., ETC.

sent des efElorcscences dans les endroits ({ti'i sont à l'abri

de la plulti et des injures de l'air.

1 122. Voilà une des manières d'expliquer la présence des nitrates dans des localilés où il n'existe ni matières animales ni matières végétales. Mais nous sommes bien éloigné d'admettre que telle est la cause des nitrières en général. Par exemple, le nitrate de chaux existe dans un grand nombre de puits en Suède, il est naturel de rapporter sa formation au voisinage des babitatious; car Luiscius, qui a analysé i-i eaux depuitsàGessen, a trouvé dans toutes des nitrates, tandis que des eaux tirées de puits situés à quelques centaines de pas de la ville n'en renfermaient aucune trace. Il faut en conclure que la présence des matières animales a exercé une influence déterminante sur la production de ces nitrates.

11 23. Nous n'avons nullement l'intention d'exposer les diverses tbéories qui ont été données de la nitrificatioo , attendu que nous nous éloignerions du but que nous nous proposons dans cet ouvrage; nous rapporterons seulement plusieurs des circonstauces principales où le nitre se forme, afin que l'on puisse apercevoir quelques-unes des causes qui président à sa production.

M. John Davy a visité, dans l'île de Ceylan, aa cavernes desquelles on extrait le nitre (i). Les roches dans lesquelles elles sont creusées contiennent toujours, au moins, du carbonate de chaux et du feldspath. Suivant le chimiste anglais, la décomposition du feldspath et la réaction du carbonate sur l'oxigène et l'azote de l'aîr donnent naissance à du nitrate de eliaux qui se change en nitrate de potasse, par suite de son action sur le silicate de potasse que perd le feldspath.

Le salpêtre se forme à la siu-face de la roche, là où l'air a accès, et il est toujours accompagné de nitrate de chaux et de magnésie; de plus ou n'en trouve pas sur

CBAPITHP. V* 91.

les roches qui ne renferment ni chaux nî feldspath. Il est d'autres circonstances qui favorisent aussi la formation du salpêtre , c'est l'existence d'un peu d'humidité et d'une petite quantité de matière animale. Néanmoins M. Joho Davy n'adopte pas cette opinion, quoique dans les grottes de Ceyian on y trouve généralement des excréments de chauves-souris. A l'appui de son opinion, il cite la nitrière de Mémorra, où on trouve du nitre, quoiqu'il n'existe aucune trace de matière animale.

I I24. Au volcan de Chakisset, dans les environs de Pontgibaud, département du Puy-de-Dôme, il existe une coulée de lave, excessivement poreuse, qui forme un escarpement abrupt et très-éîevé au-dessus de la Sioule. On trouve dans cette masse du salpêtre disséminé en petites houppes cristallisées blanches.

I I î5. On sait que la betterave qui a crû dans un sol trop fumé contient une assez gi'ande quantité de nitre, taudis que lorsqu'elle se trouve dans des terrains maigres et sablonneux, elle n'en renferme pas sensiblement. M. Braconnot ayant pris des feuilles de cette dernière, les ayant liées en botte et suspendues à des hcelles pour les dessécher dans un lieu médiocrement éclairé, chaud et un peu humide , au bout de quelques mois, les pétioles de ces feuilles étaient entièrement pénétrées et couveriesd'une multitude innombrable de petits cristaux de salpêtre, il parait que l'acide nitrique avait remplacé les acides oxalique et malique, qui avaient disparu entièrement. La quantité de salpêtre était si considérable que les pétioles brûlaient rapidement comme une mèche d'artifice, à l'approche d'un corps en ignition.

1 1 26. A la Roche-Guyon , à peu de distance de Paris, il existe des nitrières qui sont l'objet d'une exploitation; elles se composent d'une craie très-poreuse, dont les courbes coupées à pic se trouvent exposées à l'actloa directe des rayons du soleil. La Seine coule an pied des collines où se Ijouvent les terrains crayeux. Les habitants grattent la surface des couches deux fois l'an. On enlève Iques millimètres d'épaisseur que l'on traite comme

§» PRODUCT. DU DOïTBLE PflOSPH. D AMMON., ETC. des plâtras salpêtres. Le résidu crayeux gui reste ap les lavages est façouué en pains et abandonné aux influences atmosphcritjues, qui déterminent une nouvelle formation de nitre. Suivant M. Dumas, qui a visité les lieux, il ne paraît pas que la niatièi'e animale soit assez abondante pour qu'on puisse lui atlribuer la formation presque indéfinie des nitrates qui y prennent naissance.

Suivant cet habile chimiste, la grande quantité d'eau qui s'évapore du .soi voisin et même de la Seine, et qui renferme en dissolution des matières organiques, est absorbée par la craie et y dépose des résidus organiques qui aident à la formation du nître. La craie serait dooc une sorte d'épongé se desséchant à la surface et reprenant par la capillarité l'humidité aux rouches voisines, et qui de proche en proche fait arriver de loin les matières animales déposées dans le sol.

Dans celte localité on a observé un fait qui est une forte objection contre les partisans de la doctrine qui attribue le rôle essentiel aux matières animales; il existe dans ces nitrières des cavités creusées par les exploitants, qui servent de caves, d'écuiies et même de pigeonniers, et dans lesquelles il ne se produit pas de nitre. Il faut dire aussi que les parois de ces cavités sont formés d'uu calcaire, qui n'est pas poreux comme la craie.

§ IIL De la production du double phosph d'ammoniaque et de magnésie dans les tières animales.

iia^. M. Mitscherlich a observé sur un calcul naire des cristaux de double phosphate d'ammoniaque et de magnésie parfaitement caractérisés. Conmicnt ontils pu être formés, ou du moins comment cette substance s'est-elle séparée de l'urine pendant le court séjour qu'elle a fait dans la vessie, de manière à pouvoir cristalliser? c'est ce que nous ne pouvons expliquer.

Nous avons constaté nous-même la formation spontanée du même composé dans des matières fécales.