CHAPITRE IL

SOUFRE ET SES COMPOSÉS OXIDES

A CIDES SULFUREUX ET SULFURIQUE ; BISULFATE POTASSIQUE .

Soufre.

Formule .... — S Équivalent . . . = 201 ,16

§ 6. Le soufre que l’on emploie dans les établissements de toiles peintes est ordinairement le soufre brut du commerce , qui contient toujours une plus ou moins grande quantité de matières terreuses. Mais comme il est complètement volatilisable par la chaleur, surtout au contact de l’air, où il brille en se transformant en gaz sulfureux, on peut très aisément déterminer la quantité de matières terreuses qui se trouve dans un poids donné de ce corps brut. Il suffit pour cela d’en prendre 10 grammes , par exemple, et de les introduire dans une capsule de porcelaine qu’on chauffe à l’air libre. Le soufre ne tarde pas à s’enflammer; il brûle aux dépens de l’oxigène, et passe à l’état de gaz sulfureux, qui disparaît, tandis que les matières terreuses donnent un résidu qui peut être pesé.

Quelques fabricants , pour parer aux inconvénients qui peuvent résulter de ces impuretés, n’emploient que du soufre épuré, dit soufre en canon.

§ 7. Applications. Le soufre étant susceptible de se fondre, et même , à un certain degré de chaleur, de changer d’état moléculaire, au point de rester mou, après son refroidis-

sèment, on met à profit l’une et l’autre de ces propriétés pour relever des empreintes.

Mélangé avec une certaine quantité de sel ammoniac et de limaille de fer, il sert à luter les ouvertures qui se forment dans les chaudières de fonte ou de fer battu.

Le soufre est d’une application plus importante encore quand on l’emploie à la production du gaz sulfureux pour soufrer les tissus de soie et de laine. (Voy. Blanchiment de ces, tissus.)

Acide sulfureux.

Formule ~ S ou SO2

Équivalent.. . . = 401,16

§ 8. L’acide sulfureux, gazeux à la pression et à la température ordinaires , passe à l’état liquide par un abaissement de chaleur ou par une augmentation dépréssion. Sous le premier de ces états , il est beaucoup plus lourd que l’air 5 car un volume d’air pesant 1, un même volume de gaz sulfureux pèsera 2,23 h. Un litre d’eau dissout l\h litres de ce gaz.

§ 9. Le gaz sulfureux est un produit de laboratoire et ne se trouve point dans le commerce ; on l’obtient par plusieurs procédés :

(a) Par l’inflammation et la combustion du soufre dans une chambre fermée remplie d’air.

C’est toujours ainsi qu’on le prépare pour l’opération du soufrage des tissus de laine et de soie. Lorsqu’on veut l’avoir à l’état liquide , il faut , ou recourir à un autre procédé , ou , si l’on fait usage de celui-ci , opérer la combustion dans un appareil spécial. On place un tube de terre, d’environ 1 mètre à 1 '",50 de long, et de 30 à 50 centimètres de diamètre, sur un foyer, de manière qu’un point au moins de ce tube puisse être chauffé. On laisse libre l’une de ses ouvertures, tandis qu’à l’autre on adapte un tube plongeant dans une dame-jeanne à deux tubulures, remplie d’eau. On fixe le tube plongeur à l’une de ces tubulures , et à l'autre un autre tube qu’on met en corn-

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munie ation avec l’appareil aspirateur de Brunner. L’appareil ainsi disposé, on introduit du soufre dans le tube de terre chauffé légèrement, on l’enflamme , puis on détermine l’écoulement de l’eau dans l’appareil aspirateur : alors un courant d’air s’établit , entre dans le tube de terre par l’ouverture qui est restée libre , y brûle le soufre et le transforme en acide sulfureux, lequel se rend , avec le nitrogène de l’air, dans la damejeanne , en saturant l’eau qu’elle contient. Si l’on fait cette opération sur une grande échelle , il faut avoir soin de mettre en communication entre elles plusieurs dames-jeannes remplies d’eau, avant de placer l’appareil aspirateur; autrement on serait exposé à perdre une certaine quantité de gaz sulfureux qui se trouve en suspension dans l’air.

( b ) En mélangeant du soufre et du suroxide manganique dans

le rapport de l’ équation suivante : MnO2 +S2~ Mn S 4- S.

Ce mélange doit être introduit dans une cornue de grès ou de fonte , et chauffé convenablement. Il se dégage alors du gaz sulfureux qu’on dirige à l’aide d’un tube dans des vases remplis d’eau , et où il se dissout.

(c) En faisant un mélange de soufre et de sulfate ferreux desséché , ou mieux encore de soufre et de sulfate ferrique , si l’on a ce dernier sel à sa disposition.

Les mélanges doivent être faits soit dans le rapport de

S Fe + $2=z 2 S + SFe s’il s’agit de sulfate ferreux , soit dans

celui de S3 Fe 4- 5 S = 6 S + 2 (Fe S) s’il s’agit de sulfate fer- ‘ rique. Introduits dans des cornues de grès ou de fonte , ils ont à peine besoin d’y être chauffés au rouge sombre , pour produire des dégagements considérables de gaz acide sulfureux. Ce dernier entraîne toujours avec lui quelque peu de soufre , dont on le débarrasse en le faisant passer au travers d’un petit flacon rempli d’eau.

(d) Lorsqu’on n’est point intéressé à préparer du gaz pur , on peut avoir recours à la décomposition que l’acide sulfurique

éprouve , soit par les matières organiques , soit par le charbon.

A cet effet on prépare une bouillie très claire de sciure de bois et d’acide sulfurique du commerce. Dès que cette bouillie , qu’on introduit dans un ballon ou dans une cornue de verre munie d’un tube recourbé , est chauffée , il se produit un dégagement d’acide sulfureux et d’acide carbonique. Comme ce dernier acide est beaucoup moins soluble dans l’eau que l’acide sulfureux , il suffit de diriger les deux gaz dans des vases pleins de ce liquide pour en opérer la séparation ; l’acide sulfureux seul y est absorbé.

(e) Des fabricants qui font usage d’acide sulfureux liquide le préparent d’une autre manière ; ils dissolvent du bisulfite sodique dans de l’eau , et le décomposent par l’acide sulfurique ,

d’après l’équation S2 Na 4- S = Na S H- 2 S.

Voici comment ils préparent ce bisulfite sodique : ils mettent des cristaux de soude (carbonate sodique hydraté ) dans des vases à fonds plats exposés à la vapeur du gaz sulfureux , qui se produit en abondance dans les chambres à soufrer la soie et la laine L’eau du carbonate disparaît et le sel tombe en poudre , ce qui en indique la saturation complète par l’ acide sulfureux .

§ 10. Applications. Les applications de l’acide sulfureux se rattachent principalement à l’action qu’exerce ce gaz sur les matières colorantes , qu’il modifie d’une façon toute particulière . — Voyez aux généralités sur les matières colorantes l’action de cet acide , et voyez aussi l’article Blanchiment par V acide sulfureux liquide .

On utilise l’énergique pouvoir désoxidant de l’acide sulfureux dans plus d’une circonstance. C’est ainsi qu’il peut toujours 5 si ce n’est à la température ordinaire , du moins à l’aide d’une température peu élevée , faire passer tous les sels ferriques à l’état de sels ferreux , et transformer subitement le bichromate potassique en sulfate chromico-potassique ( alun de

chrome ) d’après l’équation Cr2 K + 3 S + S = (Gr S3 KS).

SOUFRE ET SES COMPOSES OXIDES

Acide sulfurique.

Formule . rz: Sou SCF

Équivalent . = 501,16

§11. Cet acide , livré parle commerce aux industriels , reçoit des dénominations différentes suivant son origine et les diverses proportions d’eau qu’il renferme. Sous les noms d 'huile çleviiriol de S-axe , à' acide sulfurique de Nordhausen , diacide sulfurique glacial, et enfin d’acide sulfurique fumant , on désigne un même acide retiré du sulfate ferrique par la distillation. Il est formé de 2 éq. d’acide sulfurique anhydre et de 1 éq. d’eau.

Sous les noms d 'acide sulfurique des chambres , d'acide sulfurique anglais , et enfin diacide sulfurique du commerce proprement dit, on désigne l’acide qui résulte de la combinaison du soufre avec l’oxigène dans les chambres de plomb. Il est formé de 1 éq. d’acide sulfurique anhydre , et de 1 éq. d’eau ; ou pour 100 parties il renferme : acide sulfurique anhydre 81,68, eau 18,23.

§ 12. Les substances qui peuvent altérer la pureté de ces acides sont :

1° Pour l 'acide de Saxe, une certaine quantité de gaz sulfureux provenant de la décomposition par le feu d’une partie d’acide sulfurique, puis d’une certaine quantité de sulfates ferrique et calcique, entraînés mécaniquement pendant la distillation.

2° Pour l 'acide sulfurique du commerce, des. proportions variables de sulfate plombique provenant de l’alfération du plomb des chambres et de vapeur nitreuse qui n’a point été expulsée durant la concentration de l’acide sulfurique à sa sortie des chambres. Quelquefois, mais rarement, il s’y trouve encore une certaine quantité de sulfates alcalins, introduits en vue d’élever le degré aréométrique de l’acide. On y rencontre aussi parfois des traces de chloride hydrique , d’arsenic et de sélénium. Enfin , suivant que les acides du commerce ont été plus ou moins concentrés ou exposés à l’air humide , ils pourront

renfermer des quantités d’eau variables et en dehors de la composition que nous leur avons assignée plus haut.

La présence des matières salines, des sulfates plombique, ferrique et alcalins , est facile à constater dans l’acide sulfurique ;

11 suffit pour cela de faire évaporer sur une lame de platine quelques gouttes de cet acide , qui n’y laisseront de résidu qu’autant qu’il contiendra de ces sels en dissolution. En distillant 500 grammes de cet acide , on obtiendra assez de résidu pour en pouvoir constater rigoureusement la nature et le poids. Le sulfate plombique est reconnaissable par le sulfide hydrique qui le noircit ; le sulfate ferrique par le sulfure ammonique qui produit un précipité noir dans la matière inattaquable par le sulfide hydrique ; quant aux sulfates alcalins , ils ne sont colorés ni par l’un ni par l’autre de ces réactifs.

Quelquefois l’acide sulfurique contient du sulfate plombique en si forte proportion qu’étendu d’eau il se trouble et devient laiteux. Cette manière de se comporter en présence de l’eau est en outre l’indice certain que l’acide sulfurique n’a point été assez concentré ; et pour preuve , c’est qu’en chauffant un tel acide dans une cornue de verre , l’eau s’en trouve bientôt expulsée, et il se produit un dépôt abondant de sulfate plombique. Un acide de cette nature doit , autant que possible, être rejeté , d’une part parce qu’il n’est pas au titre , et d’une autre parce que la présence du sulfate plombique en rend l’emploi dangereux dans quelques opérations , surtout dans celles du blanchiment. En effet , le sulfate plombique, sous l’influence de la chaux , se fixant intimement aux tissus , et les sels plombiques , en présence du chlorure de chaux , se transformant spontanément en suroxide plombique , on conçoit que dans les opérations du blanchiment , où la chaux et le chlorure de chaux figurent au nombre des agents employés , il puisse se former sur les tissus des taches de suroxide plombique. Si nonobstant ces inconvénients on fait usage de cet acide , on doit l’étendre de deux fois son volume d’eau et le laisser reposer. La majeure partie , si

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ce n’est la totalité du sulfate plombique , se dépose en quelques heures , et au bout de ce temps on décante le liquide transparent, dont on peut se servir sans danger.

Pour constater la présence de la vapeur nitreuse dans l’acide sulfurique , il suffit de mélanger 50 c. c. d’acide sulfurique avec 15 c. c. d’une dissolution saturée de sulfate ferreux; il se produit immédiatement une coloration brune ou rouge , couleur fleur de jucher ; et par l’addition d’une certaine quantité d’acide sulfurique , la première de ces nuances passe à la dernière. Mais pour déceler à l’aide de cette réaction la présence des acides nitrique et nitreux dans l’acide sulfurique , il faut être attentif au double rôle que joue le sulfate ferreux en présence de ces deux acides. En effet, une portion de ce sulfate est d’abord employée à ramener les acides nitrique et nitreux à l’état d’oxide nitrique , en passant elle-même à l’état de sulfate ferrique , tandis qu’une autre se combinant avec l’oxide nitrique , constitue le composé brun qui, délayé dans l’acide sulfurique , donne la belle couleur fleur de pêcher. On voit par là qu’il est indispensable que le sulfate ferreux soit en excès , car autrement il n’y aurait point de coloration.

La présence des acides nitrique ou nitreux dans l’acide sulfurique est surtout nuisible lorsque celui-ci est employé à dissoudre l’indigo.

On reconnaît déjà que l’ acide sulfurique renferme de l’acide sulfureux à l’odeur qu’il développe ; mais on peut encore y constater la présence de ce dernier en l’étendant de quatre à cinq fois son volume d’eau, et en le mettant avec des lames de zinc dans un flacon surmonté d’un tube qui plonge au milieu d’une dissolution d’acétate plombique ; l’eau ne tarde pas à être décomposée; une portion de l’hydrogène dégagé réduit l’acide sulfureux , et le soufre naissant s’unit au reste de l’hydrogène pour former du sulfide hydrique , qui est absorbé par la dissolution en y produisant un précipité noir (Gélis).

On peut encore déceler la présence de l’acide sulfureux dans

l’acide sulfurique à l’aide de quelques gouttes d’une dissolution d’iodate potassique , mélangée d’une certaine quantité de fécule. L’acide sulfureux, s’il existe, réduit l’iodate, et l’iode, mis en liberté, colore la fécule en bleu. Il est essentiel d’opérer peu à peu le mélange des deux liquides , attendu qu’un excès d’acide sulfureux s’opposerait à la coloration de la fécule.

Quand l’acide sulfurique contient du chloride hydrique , ce qui est rare, il suffit de l’étendre de beaucoup d’eau et d’y ajouter du nitrate argen tique ; celui-ci détermine un précipité caillebotteux de chlorure argentique, soluble dans l’ammoniaque.

§ 13. Il y a plusieurs moyens de constater si l’eau est en excès dans l’acide sulfurique : on peut employer à cet effet un thermomètre à l’aide duquel on établit le point d’ébullition de l’acide; ce point d’ébullition une fois déterminé, on connaît approximativement la quantité d’eau que renferme l’acide sulfurique, puisque l’acide sulfurique anhydre et l’acide sulfurique à un équivalent d’eau sont les seuls qui aient des points d’ébullition fixes et invariables. Les acides sulfuriques étendus d’eau ont un point d’ébullition d’autant plus bas et plus rapproché de celui de l’eau qu’ils sont moins riches en acide, comme on peut s’en convaincre par le tableau ci-après.

Point d’ebul-

1 i lion

«le l’acide.

Quantité d’acide sulfurique ordinujre p. 100.

Point d’ebul-

li lion

de l’acide.

Quantité d’acide sulfulique ordinaire p. 100.

Point d'c'bul"

li lion

<le l’acide.

Quantité d’acide sulfurique ordinaire p. 100.

cent.

SOUFRE ET SES COMPOSES OXIDES

On emploie aussi à l’évaluation de la quantité d’eau qui se trouve dans l’acide sulfurique la balance ou l’aréomètre, attendu qu’on a établi par des expériences directes les contractions que subissent des mélanges d’eau et d’acide sulfurique concentré ; ce qui a permis de dresser des tables d’après lesquelles la pesanteur spécifique ou le degré aréométrique d’un acide étant donné, on peut, par cela même, connaître les quantités respectives d’eau et d’acide sulfurique qui constituent un acide étendu d’eau. La dilatation de l’acide sulfurique étant très grande, on a besoin, pour ne pas commettre de graves erreurs, de tenir compte de la température à laquelle on prend la densité de l’acide qu’on essaie.

Nous empruntons aux travaux de Vauquelin et de Darcet le tableau ci-après, d’après lequel le degré aréométrique d’un acide sulfurique étendu étant donné , on a la quantité d’acide concentré qu’il renferme.

Degré

de l’aréomèl.

de Raumé.

Quantité d’acide sulfurique ordinaire p. 100 parties.

Degré

de Paréo inet;.

de Baume.

Quantité d’acide sulfurique

I ordinaire p. 100 parties.

Degré

de l’aréonict.

de Baume.

Quantité d’acide sulfuik|.ie ordinaire p. tOO parties.

Nous donnons enfin les tables de Parkes, à l’aide desquelles la densité d’un acide sulfurique étendu étant déterminé , on a immédiatement la quantité d’acide sulfurique concentré qui s’y trouve.

l/l MATIÈRES PREMIÈRES INORGANIQUES.

Densité.