Élémens de chimie/Partie 1/9
Il paroît hors de doute que les corps que nous sommes convenus d’appeler acides sont la combinaison de l’air vital avec une substance élémentaire.
L’analyse de presque tous les acides dont les principes sont connus établit cette vérité d’une manière positive ; et c’est à raison de cette propriété qu’on a assigné à l’air vital la dénomination de gaz oxigène.
On appelle acide toute substance caractérisée par les propriétés suivantes.
A. Le mot aigre, employé généralement pour désigner l’impression ou la sensation vive et piquante que font certains corps sur la langue, peut être regardé comme synonyme du mot acide : la seule différence qu’on puisse établir entr’eux, c’est que l’un désigne une sensation foible, tandis que l’autre comprend tous les degrés de force depuis la saveur la moins développée jusqu’à la causticité la plus marquée : on dira, par exemple, que la saveur du verjus, de l’oseille, du citron est aigre, mais on se servira du mot acide pour exprimer l’impression que font sur la langue les acides nitriques, sulfuriques, muriatiques, etc.
Il paroît que c’est la tendance très-marquée à la combinaison qu’ont les acides qui détermine leur causticité : c’est d’après cette propriété que l’immortel Newton les a définis des corps qui attirent et sont attirés.
C’est encore d’après elle que quelques Chimistes ont supposé les acides munis de pointes.
C’est par rapport à cette affinité marquée qu’ont les acides avec les divers corps, que nous ne les trouvons que rarement à nud.
B. Une seconde propriété des acides, c’est de changer en rouge quelques couleurs bleues végétales, telles que celles de tournesol, du sirop de violette, etc. on se sert assez généralement de ces deux réactifs pour reconnoître leur présence.
On prépare la teinture de tournesol, en faisant infuser légèrement dans l’eau ce qui est connu dans le commerce sous le nom de tournesol ; si l’eau est trop chargée du principe colorant, l’infusion est violette, et il faut alors l’affoiblir avec de l’eau pour lui donner la couleur bleue : la teinture de tournesol exposée au soleil y devient rouge, même dans les vaisseaux fermés ; et, quelque temps après, la partie colorante se dégage et se précipite en une matière mucilagineuse décolorée. On peut employer l’alkool à la place de l’eau pour préparer cette teinture.
On croit assez généralement que le tournesol fabriqué en Hollande, n’est que la partie colorante extraite des chiffons ou drapeaux de tournesol du Grand-Galargues, et précipitée sur une terre marneuse : ces chiffons se préparent, en les imprégnant du suc de morelle, et les exposant à la vapeur de l’urine qui y développe la couleur bleue : ces drapeaux sont envoyés en Hollande, et c’est ce qui a fait croire qu’on les employoit à la fabrication du tournesol ; mais des recherches ultérieures m’ont appris que ces drapeaux étoient adressés à des Marchands de fromage, que ceux-ci en tiroient la couleur par l’infusion et en lavoient leurs fromages pour leur donner une couleur rouge. Je me suis convaincu par l’analyse du tournesol, que le principe colorant étoit de la même nature que celui de l’orseille, et que ce principe étoit fixé sur une terre calcaire et une petite quantité de potasse : d’après cette analyse, j’ai essayé de faire fermenter le liken parellus d’Auvergne, avec l’urine, la chaux et l’alkali, et j’ai obtenu une pâte semblable au tournesol : l’addition de l’alkali me paroît nécessaire pour empêcher le développement de la couleur rouge, qui combinée avec le bleu forme le violet de l’orseille.
Pour essayer un acide concentré avec le sirop de violette, il y a deux observations à faire, 1°. le sirop de violette est souvent verd, parce que la pétale de la violette contient une partie jaune à la base, qui combinée avec le bleu fournit cette couleur ; il est donc essentiel de n’employer que le bleu de la pétale pour avoir une belle infusion bleue ; 2°. il faut avoir la précaution d’étendre et de délayer le sirop avec une certaine quantité d’eau, sans cela les acides concentrés, tels que le sulfurique, le brûlent et forment un charbon.
On peut employer la simple infusion de violettes à la place du sirop.
La partie colorante de l’indigo n’est pas sensible à l’impression des acides, le sulfurique le dissout sans en altérer la couleur.
C. Un troisième caractère des acides, c’est de faire effervescence avec les alkalis ; mais cette propriété n’est pas générale, 1°. parce que l’acide carbonique et presque tous les acides foibles ne peuvent pas se reconnoître à cette propriété ; 2°. parce que les alkalis les plus purs se combinent paisiblement et sans effervescence avec les acides.
N’y a-t-il qu’un seul acide dans la nature, dont les autres ne soient que des modifications ?
Paracelse avoit admis un principe acide universel, qui communiquoit à tous ses composés la saveur et la dissolubilité.
Becher crut que ce principe étoit composé d’eau et de terre vitrifiable.
Stalh a essayé de prouver que l’acide sulfurique étoit l’acide universel, et son sentiment a été celui de presque tous les Chimistes pendant long-temps.
Meyer soutint long-temps après que l’élément acide étoit le causticum contenu dans le feu ; ce systême fondé sur quelques faits connus a eu des partisans.
Le Chevalier Landriani a cru être parvenu à ramener tous les acides à l’acide carbonique, parce qu’en les traitant tous de diverses manières il obtenoit ce dernier pour résultat constant de ses analyses : il a été induit en erreur, en ce qu’il n’a pas fait assez d’attention, à la décomposition des acides qu’il employoit, et à la combinaison de leur oxigène avec le carbone des corps dont il se servoit dans ses expériences, ce qui lui produisoit l’acide carbonique.
Enfin, l’analyse et la synthèse rigoureuses de la plupart des acides connus, ont prouvé à M. Lavoisier que l’oxigène formoit la base de tous, et que leurs différences et leurs variétés ne provenoient que de la substance avec laquelle ce principe commun étoit combiné.
L’oxigène uni aux métaux forme les oxides ; et, parmi ces derniers, il en est qui ont des propriétés acides et sont classés parmi eux.
L’oxigène combiné avec des corps inflammables, tels que le soufre, le carbone, les huiles, forme d’autres acides.
L’action des acides sur tous les corps, ne peut se concevoir qu’en partant des données que nous venons d’établir sur la nature de leurs principes constituans.
L’adhésion de l’oxigène à la base est plus ou moins forte dans les divers acides, conséquemment leur décomposition est plus ou moins facile ; ainsi, par exemple, dans les dissolutions métalliques, qui n’ont lieu que lorsque le métal est à l’état d’oxide, l’acide, qui cédera son oxigène avec le plus de facilité pour oxider le métal, aura sur lui l’action la plus énergique ; de là vient que l’acide nitrique et l’acide nitro-muriatique sont ceux qui dissolvent le plus aisément ; de là vient encore que l’acide muriatique dissout plus facilement les oxides que les métaux, et que l’acide nitrique fait l’inverse ; de là vient que ce dernier agit si puissamment sur les huiles, etc.
Il est impossible de concevoir et d’expliquer les divers phénomènes que nous présentent les acides dans leurs opérations, si on n’en connoît les principes constituans : Stahl n’auroit point cru à la formation du soufre, s’il avoit suivi la décomposition de l’acide sulfurique sur le charbon ; et, à l’exception des combinaisons des acides avec les alkalis et avec quelques terres, ces substances se décomposent en tout ou en partie dans toutes les opérations qui se font sur les métaux, les végétaux et les animaux, comme nous le verrons en observant les divers phénomènes qui se présentent dans tous ces cas.
Nous ne parlerons en ce moment que de quelques acides ; nous nous occuperons des autres, à mesure que nous traiterons des diverses substances qui les fournissent : nous nous occuperons ici de préférence de ceux qui sont les plus connus, et qui jouent le plus grand rôle dans les opérations de la nature et dans celles de nos laboratoires.
De l’acide carbonique.
Cet acide est presque toujours à l’état de gaz : nous trouvons que les anciens en avoient quelques connoissances. Van-Helmont l’appelloit gaz silvestre, gaz du moût ou de la vendange : Becher lui-même en avoit une idée assez précise, comme il paroît par le passage suivant : « distinguitur autem inter fermentationem apertam et clausam ; in apertâ potus fermentatus sanior est, sed fortior in clausâ, causa est quod evaporantia rarefacta corpuscula, imprimis magna adhuc silvestrium spirituum copia, de quibus antea egimus, retineatur et in ipsum potum se precipitet unde valde eum fortem reddit. »
Hoffmann avoit attribué la vertu de la plupart des eaux minérales à un esprit élastique qui y étoit contenu. M. Venel, célèbre Professeur des Écoles de Montpellier, a prouvé en 1750, que les eaux de Seltz dévoient leur vertu à de l’air surabondant.
En 1755 M. Black d’Édimbourg avança que la pierre à chaux contenoit beaucoup d’air différent de l’air ordinaire ; il prétendit que le dégagement de cet air constituoit la chaux, et qu’en lui redonnant cet air on régénéroit la pierre calcaire : en 1764 M. Macbride étaya cette doctrine de nouveaux faits : M. Jacquin, Professeur à Vienne, reprit le travail, multiplia les expériences sur la manière d’extraire cet air, et ajouta de nouvelles preuves pour confirmer que l’absence de cet air rendoit les alkalis caustiques et formoit la chaux : M. Priestley porta dans cette matière toute la clarté et toute la précision qu’on pouvoit attendre de son génie et de son habitude dans des travaux de cette nature ; cette substance fut alors connue sous le nom d’air fixe. En 1772 Bergmann démontra que ce gaz étoit acide, et il l’appela acide aérien ; depuis ce Chimiste célèbre, on l’a désigné sous les noms d’acide méphitique, d’acide crayeux, etc. Et, dès qu’il a été prouvé que c’étoit la combinaison de l’oxigène et du carbonne ou charbon pur, on lui a consacré le nom d’acide carbonique.
On trouve l’acide carbonique sous trois états différens, 1°. sous celui de gaz ; 2°. sous celui de mélange, 3°. sous celui de combinaison.
Il se présente à l’état de gaz, à la grotte du chien près de Naples, au puits de Pérols près de Montpellier, dans celui de Neyrac en Vivarais, sur la surface du lac Averne en Italie, et sur celle de plusieurs sources, dans quelques souterrains, tels que les tombeaux, les caves, les fosses d’aisance, etc. il se dégage sous cette forme, par la décomposition des végétaux entassés, par la fermentation de la vendange ou de la bière, par la putréfaction des matières animales, etc.
Il est à l’état d’un simple mélange dans les eaux minérales, puisqu’il y jouit de toutes ses propriétés acides.
Il est dans un état de combinaison, dans la pierre à chaux, la magnésie ordinaire, les alkalis, etc.
On emploie divers procédés pour le recueillir, selon qu’il se présente dans tel ou tel état.
I°. Lorsque l’acide carbonique est à l’état de gaz, on peut le recueillir, 1°. en remplissant une bouteille d’eau et la vidant dans l’atmosphère de ce gaz, l’acide prend la place de l’eau, et on bouche tout de suite la bouteille pour retenir ce gaz ; 2°. en exposant dans son atmosphère de l’eau de chaux, des alkalis caustiques, ou même de l’eau pure ; cet acide gazeux se mêle ou se combine avec ces substances, et on peut l’en extraire ensuite par les réactifs dont nous parlerons dans le moment.
II°. Si l’acide carbonique est dans un état de combinaison on peut l’extraire, 1°. par la distillation à un feu violent ; 2°. par la réaction des autres acides, tels que le sulfurique qui a l’avantage de n’être pas volatil, et conséquemment de ne pas altérer par son mélange l’acide carbonique qui se dégage.
III°. Lorsque l’acide carbonique est dans l’état de simple mélange, comme dans l’eau, les vins mousseux, etc. on peut l’obtenir, 1°. par l’agitation du liquide qui le contient, comme le pratiquoit M. Venel, en se servant d’une bouteille à laquelle il adaptoit une vessie mouillée ; 2°. par la distillation de ce même liquide. Ces deux premiers moyens ne sont point rigoureux ; 3°. le procédé indiqué par M. Gioanetti consiste à précipiter l’acide carbonique par le moyen de l’eau de chaux, on pèse le précipité et on en déduit les treize trente-deuxièmes pour la proportion dans laquelle l’acide carbonique s’y trouve : l’analyse a démontré à ce célèbre Médecin que 32 parties de carbonate de chaux contenoient 17 chaux, 2 eau et 13 acide.
Cette substance est acide, 1°. la teinture de tournesol agitée dans un flacon rempli de ce gaz devient rouge ; 2°. l’ammoniaque versée dans un vase plein de ce gaz le neutralise ; 3°. l’eau imprégnée de ce gaz est très-aigrelette ; 4°. il neutralise les alkalis et les emmène à crystallisation.
Il nous reste à présent à examiner les principales propriétés de ce gaz acide.
A. Il est impropre à la respiration : l’histoire nous apprend que deux esclaves que Tibère fit descendre dans la grotte du chien furent étouffés sur le champ ; et deux criminels, que Pierre de Tolède vice-Roi de Naples y fit enfermer, eurent le même sort : l’Abbé Nollet, qui se hazarda à en respirer la vapeur, sentit quelque chose de suffoquant et une légère âcreté qui détermina la toux et l’éternuement. Pilatre du Rozier, que nous retrouvons dans toutes les occasions où il y a quelque danger à courir, se fit attacher par des cordes fixées à ses aisselles, et descendit dans l’atmosphère gazeuse d’une cuve de bière en fermentation ; à peine fut-il entré dans la mofette que de légers picotemens le contraignirent à fermer les yeux ; une suffocation violente l’empêcha de respirer ; il éprouva un étourdissement accompagné de ces bourdonnemens qui caractérisèrent l’apoplexie et, lorsqu’on l’eut retiré, sa vue resta obscurcie pendant quelques minutes, le sang avoir engorgé les jugulaires, le visage étoit devenu pourpre, il n’entendoit et ne parloit que très-difficilement : tous ces symptômes disparurent peu à peu.
C’est ce gaz qui a produit de si fâcheux accidens, à l’ouverture des caveaux, dans les lieux où l’on fait fermenter la vendange, le cidre, la bière, etc. Les oiseaux plongés dans le gaz acide carbonique y périssent subitement : le fameux lac averne, où Virgile a placé l’entrée des enfers, exhale une si grande quantité d’acide carbonique, que les oiseaux ne peuvent pas voler dessus impunément. Lorsque l’eau du boulidou de Perols est à sec, les oiseaux qui cherchent à se désaltérer dans les ornières sont enveloppés dans la vapeur méphitique et y périssent.
Des grenouilles plongées dans l’atmosphère de l’acide carbonique y vivent 40 à 60 minutes en suspendant la respiration.
Les insectes s’y engourdissent, après quelque temps de séjour, et reprennent leur gaîté du moment qu’on les expose à l’air libre.
Bergmann a prétendu que cet acide suffoquoit en éteignant l’irritabilité : il se fonde sur ce qu’ayant tiré le cœur d’un animal mort dans l’acide carbonique avant qu’il fût refroidi, il ne donna aucun signe d’irritabilité. M. le Chevalier Landriani a été plus loin, car il a avancé que ce gaz appliqué sur la peau éteignoit l’irritabilité, et a soutenu qu’en liant au col d’une poule une vessie pleine de ce gaz, de façon que la seule tête de l’animal fût dans l’air libre et tout le corps enveloppé dans la vessie, la poule périssoit sur le champ. M. l’Abbé Fontana a répété et varié l’expérience sur plusieurs animaux, et aucun n’en est mort.
M. le Comte Morozzo a publié des expériences faites en présence du Docteur Cigna, dont les résultats paroissent infirmer les conséquences du cél. Bergmann ; mais il est à observer, que le Chimiste de Turin n’a fait périr les animaux que dans l’air vicié par la mort d’un autre animal, et que le gaz nitrogène domine dans cette circonstance. V. journal de phys, t. 25, p. 112.
B. L’acide carbonique est impropre à la végétation : M. Priestley ayant tenu les racines de plusieurs plantes dans l’eau imprégnée d’acide carbonique, a observé qu’elles y ont péri toutes ; et si l’on voit végéter des plantes dans l’eau ou dans l’air où ce gaz est contenu, c’est qu’il y est en petite quantité.
M. Sennebier a même observé que des plantes qu’on fait croître dans l’eau légèrement acidulée par ce gaz transpirent beaucoup plus de gaz oxigène, parce que, dans ce cas, cet acide se décompose, et le principe charbonneux se combine et se fixe dans le végétal, tandis que l’oxigène est poussé au dehors.
J’ai vu que les fungus qui se forment dans les souterrains se résolvoient presque en entier en acide carbonique ; mais si on expose peu à peu ces végétaux à l’action de la lumière, la proportion de l’acide diminue, celle du principe charbonneux augmente, et le végétal se colore ; j’ai suivi ces expériences avec le plus grand soin dans une mine de charbon.
C. L’acide carbonique se dissout dans l’eau avec facilité : l’eau imprégnée de cet acide a des vertus précieuses pour la médecine, et l’on a inventé successivement plusieurs appareils pour faciliter ce mélange ; l’appareil de Nooth perfectionné par Parker et Magellan est un des plus ingénieux. On peut consulter l’Encyclopédie méthodique, art. acide méphitique.
Les eaux minérales naturelles acidules ne différent de celles-ci que par d’autres principes qu’elles peuvent tenir en dissolution ; on peut les imiter parfaitement lorsque l’analyse en est bien connue, et il est absurde de croire que l’art ne puisse pas imiter la nature dans la composition des eaux minérales : il faut convenir que ses procédés nous sont absolument inconnus dans toutes les opérations qui tiennent essentiellement à la vie, et nous ne pouvons pas nous flatter de l’imiter dans ces circonstances ; mais, lorsqu’il est question d’une opération purement mécanique ou de la dissolution de quelques principes connus dans l’eau, nous pouvons et nous devons faire mieux qu’elle, puisqu’il nous est permis de varier les doses, et de proportionner la force d’une eau aux besoins et au but que l’on se propose.
D. Le gaz acide carbonique est plus pesant que l’air commun : le rapport que nous a indiqué M. Kirwan entre ces deux airs, par rapport à leur pesanteur, est celui de 45,69 à 68,745 le rapport qu’ont fourni les expériences de M. Lavoisier, est celui de 48,81 à 69,50.
Cette pesanteur le précipite dans les endroits les plus bas : c’est elle encore qui fait qu’on peut le transvaser, et déplacer, par ce moyen, l’air atmosphérique. Ce phénomène vraiment curieux avoir été observé par M. de Sauvages, comme on peut le voir dans sa dissertation sur l’air, couronnée à Marseille en 1750.
Il paroît prouvé par des expériences suffisantes que l’acide carbonique est une combinaison de carbone ou charbon pur et d’oxigène. 1°. Si on distille les oxides de mercure, ils se réduisent sans addition, et ne fournissent que du gaz oxigène ; si on mêle à l’oxide un peu de charbon, on ne retire que de l’acide carbonique, et le charbon diminue de poids ; 2°. si on prend un charbon bien fait, et qu’on le plonge tout allumé dans un flacon rempli de gaz oxigène, et qu’on bouche le vase dans le moment, le charbon brûle avec vivacité, et finit par s’éteindre ; Il se produit, dans cette expérience, de l’acide carbonique dont on peut s’emparer par les procédés connus ; ce qui reste est un peu de gaz oxigène qu’on peut convertir en acide carbonique en le traitant de la même manière.
Dans ces expériences je ne vois que charbon et gaz oxigène, et la conséquence qu’on en tire est simple et naturelle.
La proportion du charbon est à celle de l’oxigène, comme 12,0288 est à 56,687.
Si dans quelques cas on obtient de l’acide carbonique en brûlant du gaz hydrogène, c’est que ce gaz tient du carbone en dissolution : on peut même dissoudre le carbone dans le gaz hydrogène en l’exposant au foyer du miroir ardent dans l’appareil au mercure sous une cloche remplie de ce gaz.
Le gaz hydrogène qu’on extrait du mélange d’acide sulfurique et de fer tient plus ou moins de charbon en dissolution, parce que le fer en contient plus ou moins, d’après les belles expériences de MM. Berthollet, Monge, et Vandermonde.
Les alkalis, tels qu’ils se présentent naturellement, contiennent de l’acide carbonique ; c’est cet acide qui en modifie et diminue l’énergie, et c’est à lui que les alkalis doivent la propriété de faire effervescence : on peut donc considérer les alkalis comme des carbonates avec excès d’alkali ; et il est facile de saturer cet alkali surabondant, et de former de véritables sels neutres crystallisables.
Carbonate de potasse.
Le carbonate de potasse a été désigné sous le nom de tartre craïeux : on connoit depuis long-temps la manière de faire crystalliser l’huile de tartre : Bonhius et Montet ont indiqué successivement des procédés ; mais le plus simple consiste à exposer une dissolution d’alkali dans l’atmosphère du gaz acide qui se dégage de la vendange ; l’alkali se sature, et forme des crystaux prismatiques tétraèdres terminés par des pyramides très-courtes et à quatre pans : j’ai plusieurs fois obtenu ces crystaux en prismes quadrangulaires coupés de biais à leurs extrémités.
Ce sel neutre n’a plus le goût urineux de l’alkali ; il a la saveur piquante des sels neutres, et on peut l’employer avec le plus grand succès dans la médecine ; je l’ai vu prendre à la dose d’un gros sans aucun inconvénient.
Ce sel a l’avantage sur le sel de tartre d’être moins caustique et d’une vertu toujours égale.
Ce sel, d’après l’analyse de Bergmann, contient par quintal 20 acide, 48 alkali, 32 eau.
Il n’attire point l’humidité de l’air ; j’en ai conservé pendant plusieurs années dans une capsule sans apparence d’altération.
La silice décompose à chaud le carbonate de potasse, ce qui occasionne un bouillonnement considérable ; le résidu est le verre, où l’alkali est à l’état caustique ; la chaux décompose le carbonate en s’unissant à l’acide ; les acides produisent le même effet en se combinant avec la base alkaline.
Carbonate de soude.
Les dénominations, alkali minéral aéré, soude craïeuse, etc. ont été données successivement à cette espèce de carbonate.
L’alkali minéral, dans son état naturel, contient plus d’acide carbonique que le végétal ; et il suffit de le dissoudre et de le rapprocher convenablement pour l’obtenir en crystaux.
Ces crystaux sont, pour l’ordinaire, des octaèdres rhomboïdaux, et quelquefois des lames rhomboïdales appliquées obliquement les unes sur les autres, de sorte qu’elles paroissent se recouvrir à la manière des tuiles.
Ce carbonate effleurit à l’air.
Cent parties contiennent 16 acide, 20 alkali, 64 eau.
L’affinité de sa base avec la silice est plus forte que celle du carbonate de potasse, aussi la vitrification est-elle plus prompte et plus facile.
La chaux et les acides le décomposent avec les mêmes phénomènes que nous avons observés à l’article du carbonate de potasse.
Carbonate d’ammoniaque.
Ce sel a été généralement connu sous le nom d’alkali volatil concret, on l’a aussi désigné par celui d’alkali volatil craïeux, etc.
On peut le retirer par la distillation de plusieurs substances animales ; le tabac en fournit aussi beaucoup ; mais presque tout celui qui est employé dans les arts et la médecine, est formé par la combinaison directe de l’acide carbonique et de l’ammoniaque : on peut opérer cette combinaison, 1°. en faisant passer l’acide carbonique à travers l’ammoniaque ; 2°. en exposant l’ammoniaque dans l’atmosphère du gaz acide carbonique ; 3°. en décomposant le muriate d’ammoniaque par les sels neutres qui contiennent cet acide, tels que le carbonate de chaux : à cet effet on prend de la craie blanche qu’on dessèche bien exactement, on la mêle avec parties égales de muriate d’ammoniaque bien pilé, on met le mêlange dans une cornue et on procède à la distillation ; l’ammoniaque et l’acide carbonique dégagés de leurs bases et réduits en vapeurs se combinent et se déposent sur les parois du récipient, où ils forment une couche plus ou moins épaisse.
La cristallisation de ce carbonate m’a paru celle d’un prisme à quatre pans terminé par un sommet dihèdre.
Le carbonate a moins d’odeur que l’ammoniaque ; il est très-soluble dans l’eau ; l’eau froide en dissout son poids à la température de 60 degrés de Farheneit.
Cent grains de ce sel contiennent 45 acide, 43 alkali, 12 eau, selon Bergmann.
La plupart des acides le décomposent et déplacent l’acide carbonique.
De l’acide sulfurique.
Le soufre, comme tous les autres corps combustibles, ne brûle qu’en raison du gaz oxigène qui se combine avec lui.
Les phénomènes les plus communs qui accompagnent cette combinaison, sont une flamme bleue, une vapeur blanchâtre et suffoquante, et une odeur forte, piquante et désagréable.
Les résultats de cette combinaison varient suivant la proportion dans laquelle ces deux principes entrent dans cette même combinaison.
On peut obtenir à volonté du soufre sublimé, du soufre mou, de l’acide sulfureux ou de l’acide sulfurique, selon qu’on combine plus ou moins d’oxigène avec le soufre par le moyen de la combustion.
Lorsque le courant d’air qui entretient la combustion est rapide, le soufre est entraîné et déposé sans altération apparente dans l’intérieur des chambres de plomb où se fabrique l’huile de vitriol : si on modère le courant d’air, la combinaison est un peu plus exacte, le soufre est en partie dénaturé, et il se dépose en une pellicule à la surface de l’eau ; cette pellicule est souple comme une peau, peut être maniée et retournée de la même manière : si le courant est encore moins rapide, et que l’air ait le temps nécessaire pour former une combinaison exacte avec le soufre, il en résulte de l’acide sulfureux ; lequel acide conserve sa forme gazeuse, à la température de l’atmosphère, et peut devenir liquide comme l’eau par l’application d’un froid très-fort, d’après la belle expérience de M. Monge : si la combustion est encore plus étouffée, et qu’on laisse digérer l’air sur le soufre plus long-temps et plus exactement, il en résulte de l’acide sulfurique ; on peut faciliter cette dernière combinaison par le mélange du salpêtre, parce que celui-ci fournit abondamment de l’oxigène.
Des expériences nombreuses, que j’ai faites à ma fabrique pour économiser le salpêtre employé dans la fabrication des huiles de vitriol, m’ont présenté plusieurs fois les résultats que je viens d’indiquer.
Tous les procédés qu’on peut mettre en usage pour extraire l’acide sulfurique se réduisent, 1°. à l’extraire des substances qui le contiennent ; 2°. à le former de toutes pièces par la combinaison du soufre et de l’oxigène.
Dans le premier cas, on distille les sulfures de fer, de cuivre ou de zinc, même ceux d’alumine et de chaux d’après MM. Neumann et Margraaf ; mais ces procédés très-dispendieux ne sont même pas d’une exécution bien facile, et on les a abandonnés pour en adopter de plus simples.
Dans le second cas, on peut présenter l’oxigène au soufre sous deux formes, ou à l’état de gaz ou à l’état concret.
1°. La combustion du soufre par le gaz oxigène s’exécute dans de grandes chambres tapissées de plomb ; on facilite la combustion en mêlant avec le soufre environ un huitième de nitrate de potasse, les vapeurs acides qui remplissent la chambre se précipitent sur les parois, et on en facilite la condensation par une couche d’eau qu’on dispose sur le fond de cette chambre. Dans quelques fabriques de Hollande, on opère la combustion dans de grands ballons de verre à large orifice, et les vapeurs se précipitent sur l’eau qu’on a mise dans le fond.
Dans l’un et dans l’autre cas, lorsque l’eau est assez imprégnée d’acide, on la concentre dans des chaudières de plomb, et on la rectifie dans des cornues de verre pour la blanchir et la mettre au degré du commerce. Cet acide convenablement concentré, marque 66 degrés à l’aréomètre de M. Baumé ; et lorsqu’il n’a pas été porté à ce degré, il est impropre à la plupart des usages pour lesquels on le destine, il ne peut pas être employé, par exemple, à dissoudre l’indigo, car le peu d’acide nitrique qu’il contient s’unit au bleu de l’indigo et forme une couleur verte : je me suis convaincu de ce phénomène par des expériences rigoureuses, et j’ai vu des couleurs manquées et des étoffes perdues par rapport au défaut de l’acide.
2°. Lorsqu’on présente l’oxigène à l’état concret, il est alors combiné avec d’autres corps qu’il abandonne pour s’unir au soufre ; c’est ce qui arrive en distillant l’acide nitrique sur le soufre ; 48 onces de cet acide 36 degrés distillées sur deux onces de soufre m’ont fourni près de 4 onces de bon acide sulfurique : le fait étoit connu de Matte Lafaveur ; mais j’ai indiqué tous les phénomènes et les circonstances de cette opération en 1781.
On peut encore convertir le soufre en acide sulfurique par le moyen de l’acide muriatique oxigéné, Encyclopédie méthodique, t. 1, p. 370.
L’acide sulfurique qu’on a trouvé à nud dans quelques lieux d’Italie paroît également provenir de la combustion du soufre : Baldaffari l’a observé dans cet état dans une grotte creusée au milieu d’une masse d’incrustations déposées par les bains de St. Philip en Toscane ; il ajoute que de cette grotte s’élève continuellement une vapeur sulfureuse : il a encore trouvé de ces efflorescences sulfureuses et vitrioliques à St. Albino près de Monte Pulciano, et aux lacs de Travale, où il vit des branches d’arbre couverres de ces concrétions de soufre et d’huile de vitriol. Journal de phys. t. 7, p. 395.
O. Vandelli rapporte que dans les environs de Sienne et de Viterbe on trouve quelquefois l’acide sulfurique dissous dans l’eau. M. le Commandeur de Dolomieu a assuré l’avoir trouvé pur et crystallisé dans une grotte de l’Etna dont on avoit tiré du soufre autrefois.
D’après une première expérience de M. Berthollet, 69 parties soufre, 31 oxigène ont formé 100 parties acide sulfurique : d’après une seconde, 72 soufre, 28 oxigène forment 100 acide sec.
Les divers degrés de concentration de l’acide sulfurique lui ont fait donner différens noms sous lesquels il est connu dans le commerce : de-là, les dénominations d’esprit de vitriol, d’huile de vitriol, d’huile de vitriol glaciale, pour exprimer ses degrés de concentration.
L’acide sulfurique est susceptible de passer à l’état concret par l’impression d’un froid actif : cette congélation est un phénomène connu depuis long-temps : Kunckel et Bohn en ont parlé, et Boerhaave dit expressément, oleum vitrioli summâ arte purissimum summo frigorc hiberno in glebas solidescit perspicuas, sed statim ac acuties frigoris retunditur, liquescit et difficcit. Nous devons à M. le Duc Dayen de belles expériences sur la congélation de cet acide ; et M. de Morveau les répéta avec un égal succès, en 1782, et se convainquit que cette congélation pouvoit s’opérer à un degré de froid bien moindre que celui qu’on avoit annoncé.
J’ai obtenu déjà plusieurs fois de superbes crystaux d’acide sulfurique, en prismes hexaèdres aplatis terminés par une pyramide hexaèdre ; et mes expériences m’ont permis de conclure, 1°. que l’acide très-concentré crystallise plus difficilement que celui qui marque entre 63 et 65 ; 2°. que le degré de froid convenable est de 1 à 3 sous 0. On peut voir le détail de mes expériences dans le volume de l’Académie des sciences de Paris, pour l’année 1784.
Les caractères de l’acide sulfurique sont les suivans.
1°. Il est onctueux et gras au toucher, ce qui lui a mérité le nom très-impropre d’huile de vitriol.
2°. Il pèse 1 once 7 gros dans un flacon contenant une once d’eau distillée.
3°. Il s’échauffe avec l’eau au point de lui communiquer un degré de chaleur supérieur à celui de l’eau bouillante : si on bouche l’extrémité d’un tube de verre, qu’on y mette de l’eau, et qu’on le plonge par le bout fermé dans un verre moitié plein de ce même liquide, on pourra porter à l’ébullition l’eau contenue dans le tube en versant de l’acide sulfurique sur celle qui est dans le verre.
4°. Il se saisit avec avidité de toutes les substances inflammables qui le noircissent et le décomposent.
Stalh avoit cru que l’acide sulfurique étoit l’acide universel ; il fondoit sur-tout cette opinion sur ce que des linges imbibés d’alkali et exposés à l’air attiroient un acide qui se combinoit avec lui et formoit un sel neutre qu’il a cru de la nature du sulfate de potasse. Des expériences plus rigoureuses ont démontré que cet acide aérien étoit le carbonique ; et nos connoissances actuelles nous permettent moins que jamais de croire à un acide universe.
Sulfate de potasse.
Le sulfate de potasse est décrit indifféremment sous les noms d’arcanum duplicatum, sel de duobus, tartre vitriolé, vitriol de potasse, etc.
Ce sel crystallise en prismes hexaèdres terminés par des pyramides hexaèdres à pans triangulaires.
Il a une saveur vive et piquante, et se fond difficilement dans la bouche.
Il décrépite sur les charbons, rougit avant de se fondre, et se volatilise sans se décomposer.
Il se dissout dans 16 parties d’eau froide, à la température de 60 degrés de Farheneit, et l’eau bouillante en dissout le cinquième de son poids.
100 grains contiennent 30,21 acide, 64,61 alkali, et 5,18 eau.
Presque tout le sulfate de potasse usité dans la médecine est formé par la combinaison directe de l’acide sulfurique et de la potasse ; mais celui qui circule dans le commerce provient de la distillation des eaux fortes par l’acide sulfurique ; celui-ci est en beaux cristaux, et on ne le vend dans le Comtat Venaissin que 40 à 50 liv. le quintal. L’analyse du tabac m’a également fourni de ce sulfate.
M. Baumé prouva à l’Académie, en 1760, que l’acide nitrique, aidé de la chaleur, pouvoit décomposer le sulfate de potasse. M. Cornette fit voir ensuite que l’acide muriatique avoit la même vertu ; et j’ai démontré, en 1780, que l’acide pouvoit en être déplacé par l’acide nitrique sans le secours de la chaleur, mais que si on rapprochoit la dissolution, l’acide sulfurique reprenoit sa place.
Sulfate de soude.
Cette combinaison de l’acide sulfurique et de la soude est encore connue sous les noms de sel de glauber, sel admirable, vitriol de soude, etc.
Ce sel crystallise en octaèdres rectangulaires, prismatiques ou cunéiformes, dont les deux pyramides sont tronquées près de leurs bases.
Il a une saveur très-amère, et se dissout aisément dans la bouche.
Il se boursouffle sur les charbons, et y bouillonne en laissant dissiper son eau de crystallisation ; il ne reste qu’une poudre blanche qui entre difficilement en fusion, et se volatilise à un feu violent sans se décomposer.
Il effleurit à l’air, y perd sa transparence, et se réduit en une poudre fine.
Trois parties d’eau, à 60 degrés thermomètre de Farheneit, en dissolvent une, et l’eau bouillante dissout son poids égal.
100 grains de ce sel contiennent 14 acide, 22 alkali, 64 eau.
On le forme par la combinaison directe des deux principes qui le constituent ; mais le tamarix gallica des bords de la mer en contient une si grande quantité qu’on peut l’en extraire avec économie ; il suffit de brûler cette plante, et d’en lessiver les cendres : celui qu’on vend dans le midi de la France est en superbes crystaux et est préparé de cette manière ; il est très-pur, et le prix ne s’élève qu’à 30 à 35 livres le quintal ; on forme encore ce sulfate lorsque dans les laboratoires nous décomposons la muriate de soude par l’acide sulfurique.
La potasse dissoute à froid dans une dissolution de sulfate de soude, précipite la soude, et prend sa place. V. mes mémoires de chimie.
Sulfate d’ammoniaque.
Le sulfate d’ammoniaque, sel ammoniacal, secret de glaubert, est très-amer.
Il crystallise en prismes à 6 pans aplatis et alongés, terminés par des pyramides à 6 pans.
On n’obtient des crystaux bien prononcés que par l’évaporation insensible.
Il attire un peu l’humidité de l’air.
Il se liquéfie à une chaleur douce, et se volatilise à un feu modéré.
Deux parties d’eau froide en dissolvent une, et l’eau bouillante en dissout son poids, voyez de Fourcroy. Les alkalis fxxes, la barite et la chaux en dégagent l’ammoniaque.
Les acides nitrique et muriatique en dégagent l’acide sulfurique.
Les différentes substances dont nous venons de parler sont d’un usage assez étendu dans les arts et la médecine.
L’acide sulfureux est employé à blanchir la soie, et à lui donner du lustre ; Stahl l’avoit même combiné avec l’alkali, et avoit formé ce sel si connu sous le nom de sel sulfureux de Stahl : cette combinaison passe bien vite à l’état de sulfate si on la laisse exposée à l’air, elle absorbe facilement l’oxigène qui lui manque.
Le principal usage de l’acide sulfurique est dans les teintures, où il sert à dissoudre l’indigo, et à le porter, dans un état de division extrême, sur l’étoffe qu’on veut teindre : on l’emploie encore dans les fabriques d’indiennes, pour enlever l’apprêt qu’on donne à ces étoffes par le moyen de la chaux : le Chimiste en fait un grand usage, dans les analyses, et pour séparer d’autres acides de leurs combinaisons, tels que le carbonique, le nitrique, le muriatique, etc.
Le sulfate de potasse est connu, dans la médecine, comme fondant, et on s’en sert dans les cas de dépôt laiteux : on le donne à la dose de quelques grains ; il est même purgatif à plus haute dose.
Le sulfate de soude est un purgatif efficace à la dose de 4 à 8 gros ; on le dissout dans une pinte d’eau.
De l’acide nitrique.
L’acide nitrique, qu’on appelle eau forte dans le commerce, est plus léger que le sulfurique ; il a ordinairement une couleur jaunâtre, une odeur forte et désagréable, et répand une vapeur rouge : il imprime une couleur jaune à la peau, à la soie, et à presque toutes les substances animales avec lesquelles on le met en contact ; il dissout et corrode avec avidité le fer, le cuivre, le zinc, etc. et laisse échapper un nuage de vapeurs rouges pendant tout le temps que dure son action ; il détruit entièrement la couleur des violettes qu’il rougit, s’unit à l’eau avec facilité, et le mélange prend d’abord une couleur verte qui disparoît quand on l’affoiblit davantage.
Cet acide n’a été trouvé nulle part à nud, il est toujours dans un état de combinaison, et c’est de ces mêmes combinaisons que nous avons l’art de l’extraire pour l’appliquer à nos usages : le nitrate de potasse est la combinaison la plus commune ; c’est aussi celle dont nous nous servons ordinairement pour en retirer l’acide nitrique.
Le procédé usité dans le commerce pour faire l’eau forte, consiste à mêler une partie de salpêtre avec deux à trois parties de terre bolaire rouge, on met le mélange dans des cornues luttées qu’on dispose sur une galère, on adapte un récipient à chaque cornue et on procède à la distillation ; la première vapeur qui passe n’est que de l’eau, on la laisse se dissiper en ne luttant pas encore la jointure du récipient à la cornue ; et lorsque les vapeurs rouges commencent à paroître on vide le phegme condensé dans le récipient, et pour lors on lutte pour s’opposer à la sortie des vapeurs acides ; les vapeurs qui se condensent forment d’abord une liqueur verdâtre, cette couleur disparoît insensiblement et elle est remplacée par une teinte plus ou moins jaune. Quelques Chimistes, M. Baumé sur-tout, ont pensé que la terre agissoit sur le salpêtre par l’acide sulfurique qu’elle contient ; mais, outre que ce principe n’existe point dans toutes, comme MM. Macquer, de Morveau, Schéele l’ont prouvé, nous savons que les cailloux pulvérisés produisent également la décomposition du salpêtre, je crois que l’on doit rapporter l’effet des terres sur ce sel à l’affinité très-marquée qu’a l’alkali avec la silice qui en fait la base, et sur-tout au peu d’adhésion qu’ont entr’eux les principes constituans du nitrate de potasse.
Dans nos laboratoires nous décomposons le salpêtre par le moyen de l’acide sulfurique : on prend du nitrate de potasse bien pur, on l’introduit dans une cornue tubulée qu’on place dans un bain de sable et à laquelle on adapte un récipient, on lutte avec soin toutes les jointures, on verse par la tubulure moitié poids d’acide sulfurique, et on procède à la distillation ; on a l’attention de placer un tube à la tubulure du récipient et de le faire plonger dans l’eau pour coercer les vapeurs et ôter toute crainte d’explosion.
Au lieu d’employer l’acide sulfurique, on peut lui substituer le sulfate de fer et le mêler au salpêtre à parties égales ; dans ce cas, le résidu de la distillation bien lavé forme la terre douce de vitriol, employée pour polir les glaces.
Stahl et Kunckel ont fait mention d’une eau forte très-pénétrante, de couleur bleue, obtenue par la distillation du nitre avec l’arsenic.
Quelque précaution qu’on apporte dans la purification du salpêtre, quelqu’attention qu’on donne à la distillation, l’acide nitrique est toujours imprégné de quelqu’acide étranger, sulfurique ou muriatique, dont il faut le débarrasser : on le dépouille du premier, en le redistillant sur du salpêtre très-pur, qui retient le peu d’acide sulfurique qui peut exister dans le mélange : on le prive du second, en y versant quelques gouttes d’une dissolution de nitrate d’argent, alors l’acide muriatique se combine avec l’argent, et se précipite avec lui sous la forme d’un sel insoluble, on laisse reposer la liqueur, on la décante de dessus le dépôt, et cet acide ainsi purifié est connu sous les noms d’eau forte du départ, d’acide nitreux précipité, d’acide nitrique pur, etc.
Stahl avoit regardé l’acide nitrique, comme une modification du sulfurique déterminée par sa combinaison avec un principe inflammable : cette opinion a été étayée de quelques faits nouveaux, dans une dissertation de M. Pietsh couronnée par l’Académie de Berlin en 1749.
Les expériences du cél. Hales l’avoient conduit plus près du but, puisqu’il a manié successivement les deux principes constituans de l’acide nitrique : ce célèbre Physicien avoit retiré 90 pouces cubes d’un demi pouce cube de nitre, et il s’est borné à conclure que cet air étoit la principale cause des explosions du nitre. Le même Physicien rapporte que la pyrite de Watson, traitée avec autant d’esprit de nitre que d’eau, produisoit un air qui avoit la propriété d’absorber l’air frais qu’on faisoit entrer dans les vaisseaux : ce grand homme a donc extrait successivement les principes de l’acide nitrique, et ces belles expériences ont mis M. Priestley sur la voie de ses découvertes.
Ce n’a été néanmoins qu’en 1776 que l’analyse de l’acide nitrique a été bien connue : M. Lavoisier, en distillant cet acide sur le mercure et recevant les divers produits dans l’appareil pneumato-chimique, a prouvé que l’acide nitrique dont le poids est à celui de l’eau distillée comme 131607 à 100000 contient,
| Gaz nitreux | 1 | once | 7 | gros | 51 | grains | |||
| Gaz oxigène | 1 | . | 7 | . | 51 | ||||
| Eau | . | . | 13 | . | . | . | |||
En combinant ensemble ces trois principes on régénère l’acide décomposé.
L’action de l’acide nitrique sur la plupart des matières inflammables, n’est qu’une décomposition continuelle de cet acide.
Si on verse l’acide nitrique sur du fer, du cuivre ou du zinc, ces métaux sont attaqués dans le moment, avec une vive effervescence et un dégagement considérable de vapeurs qui deviennent rutilantes par leur combinaison avec l’air atmosphérique, mais qu’on peut retenir et recueillir à l’état de gaz dans l’appareil hydropneumatique ; dans tous ces cas les métaux sont fortement oxidés.
L’acide nitrique qu’on mêle avec des huiles les épaissit, les noircit, les charbonne ou les enflamme, selon qu’on présente l’acide plus ou moins concentré et en plus ou moins grande quantité.
Si on met de l’acide nitrique très-concentré dans une fiole à médecine, et qu’on y verse du charbon en poudre impalpable et très-sec, il s’enflamme dans le moment, et il se dégage de l’acide carbonique et du gaz nitrogène.
Les divers acides qu’on a obtenus par la digestion de l’acide nitrique sur quelques substances, tels que l’acide oxalique, l’arsenique, etc. ne doivent leur existence qu’à la décomposition de l’acide nitrique, dont l’oxigène se fixe avec les corps sur lesquels on le distille : la facilité qu’a cet acide de se décomposer en fait un des plus actifs, parce que l’action des acides sur la plupart des corps n’a lieu que par leur propre décomposition.
Les caractères du gaz nitreux qu’on extrait par la décomposition de l’acide sont, 1°. d’être invisible ; 2°. d’avoir une pesanteur un peu moindre que celle de l’air ; 3°. d’être impropre à la respiration, quoique l’Abbé Fontana prétende l’avoir respiré sans danger ; 4°. de ne pas servir à la combustion ; 5°. de n’être point acide, d’après les expériences de M. le Duc de Chaulnes ; 6°. de se combiner avec l’oxigène et de reproduire l’acide nitrique.
Mais quelle est la nature de ce gaz nitreux ? On a prétendu d’abord que c’étoit l’acide nitrique saturé de phlogistique : ce système a dû tomber dès qu’il a été prouvé que l’acide nitrique déposoit son oxigène sur le corps sur lequel il agit, et que le gaz nitreux pesoit moins que l’acide employé. Une belle expérience de M. Cavendish a jeté le plus grand jour sur cette matière : ce Chimiste, ayant introduit dans un tube de verre sept parties de gaz oxigène obtenu sans acide nitrique, et trois parties de gaz nitrogène, ou, en évaluant ces quantités en poids, dix parties nitrogène vingt-six oxigène, et faisant passer l’étincelle électrique à travers ce mélange, s’apperçut qu’il diminuoit beaucoup de volume, et parvint à le changer en acide nitrique : on peut présumer de cette expérience, que cet acide est une combinaison de sept parties d’oxigène et de trois de nitrogène : ces proportions constituent l’acide nitrique ordinaire ; mais, lorsqu’on s’empare d’une portion de l’oxigène, il passe alors à l’état de gaz nitreux, de façon que le gaz nitreux est la combinaison du gaz nitrogène et d’un peu d’oxigène.
On peut décomposer le gaz nitreux, en l’exposant sur le sulfure de potasse dissous dans l’eau ; le gaz oxigène s’unit au soufre et forme de l’acide sulfurique, tandis que le gaz nitrogène reste pur.
On peut décomposer encore le gaz nitreux par le moyen du pyrophore qui brûle dans cet air et absorbe le gaz oxigène.
L’étincelle électrique a aussi la propriété de décomposer le gaz nitreux : M. Van-Marum a observé que trois pouces de gaz nitreux se réduisoient à un pouce trois quarts, et qu’alors il n’avoit plus aucune propriété du gaz nitreux ; enfin, d’après les expériences de M. Lavoisier, 100 grains gaz nitreux contiennent 32 nitrogène, 68 oxigène.
D’après le même Chimiste, 100 grains acide nitrique contiennent 79 oxigène et 20 nitrogène ; et c’est là la raison pour laquelle il faut employer le gaz nitreux dans une moindre proportion que le gaz nitrogène pour le combiner avec le gaz oxigène et former l’acide nitrique.
Ces idées, sur la composition de l’acide nitrique, paroissent confirmées par les preuves multipliées que nous avons aujourd’hui de la nécessité de faire concourir les substances qui fournissent beaucoup de gaz nitrogène avec le gaz oxigène pour obtenir l’acide nitrique.
Les divers états de l’acide nitrique peuvent s’expliquer clairement d’après cette théorie ; 1°. l’acide nitreux fumant est celui dans lequel l’oxigène n’est point dans la proportion requise ; et nous pouvons rendre vaporeux et rutilant l’acide nitrique le plus blanc, le plus saturé, en nous emparant d’une partie de son oxigène par le moyen des métaux, des huiles, des corps inflammables, etc. ou bien en le dégageant par la simple exposition de cet acide à la lumière du soleil, d’après les belles expériences de M. Berthollet.
La propriété qu’a le gaz nitreux d’absorber l’oxigène pour former avec lui l’acide nitrique, l’a fait employer pour déterminer la proportion du gaz oxigène dans la composition qui forme l’atmosphère : l’Abbé Fontana a construit, sur ces principes, un eudiomètre ingénieux, dont on peut consulter la description et la manière de s’en servir, dans le premier volume des expériences sur les végétaux par M. Ingenhousz.
M. Berthollet a observé avec raison que cet eudiomètre étoit infidèle ; 1°. il est difficile d’obtenir du gaz nitreux formé constamment par les mêmes proportions des gaz nitrogène et oxigène, attendu qu’elles varient, non-seulement selon la nature des substances sur lesquelles on décompose l’acide nitrique, mais même selon que la dissolution de telle ou telle substance par l’acide se fait avec plus ou moins de rapidité : si l’acide se décompose sur une huile volatile, on peut n’obtenir que du gaz nitrogène ; si l’acide agit sur du fer et qu’il soit très-concentré, il peut n’en résulter que du gaz nitrogène, comme je l’ai observé, etc. 2°. L’acide nitrique qui se forme, par l’union du gaz nitreux et de l’oxigène, dissout plus ou moins de gaz nitreux, selon la température, la qualité de l’air qu’on éprouve, la grandeur de l’eudiomètre, etc. de sorte que la diminution varie, en raison de la quantité plus ou moins grande de gaz nitreux qui est absorbé par l’acide nitrique qui se forme ; conséquemment la diminution doit être encore plus forte en hiver qu’en été, etc.
D’après les expériences de M. Lavoisier, quatre parties de gaz oxigène suffisent pour saturer sept parties et un tiers du gaz nitreux, tandis qu’il faut à peu près seize parties d’air atmosphérique : d’où ce cél. Chimiste a conclu que l’air de l’atmosphère ne contenoit en général qu’un quart de gaz oxigène et respirable. Des expériences suivies à Montpellier sur les mêmes principes, m’ont convaincu que 12 à 13 parties d’air atmosphérique suffisoient constamment pour saturer 7 parties et un tiers de gaz nitreux.
Ces expériences font connoître, jusqu’à un certain point, la proportion dans laquelle l’air vital se trouve dans l’air que nous respirons, mais elles ne donnent aucune connoissance sur les gaz délétères qui, mêlés à l’air atmosphérique, l’altèrent et le rendent mal-sain : cette observation restreint prodigieusement l’usage de cet instrument.
La combinaison des gaz oxigène et nitreux laisse toujours un résidu aériforme, que M. Lavoisier a estimé environ un trente-quatrième du volume total ; il provient du mélange des substances gazeuses étrangères qui altèrent plus ou moins la pureté des gaz employés.
Nitrate de potasse.
L’acide nitrique combiné avec la potasse forme ce sel si connu sous les noms de nitre, salpêtre, nitre de potasse, etc.
Ce sel neutre est rarement le produit de la combinaison directe de ses deux principes constituans ; on le trouve tout formé dans certains endroits ; et c’est de-là qu’on retire tout celui qu’on emploie dans les arts.
Dans l’Inde il effleurit à la surface des terres en friche ; les habitans détrempent ces terres dans l’eau, les font bouillir dans des chaudières et crystalliser dans des pots de terre. M. Dombey a observé, près de Lima, sur les terres qui servent de pâturage et qui ne produisent que des graminées, une grande quantité de salpêtre. M. Talbot-Dillon rapporte, dans son voyage d’Espagne, que le tiers de toutes les terres, et dans les parties méridionales la poussière même des chemins, contiennent du salpêtre.
En France on extrait le salpêtre des ruines et plâtras des maisons.
Ce sel existe tout formé dans les végétaux, tels que le tournesol, la pariétaire, la buglosse, etc. et un de mes élèves, M. Virenque, a prouvé qu’il se produisoit dans tous les extraits susceptibles de passer à la fermentation.
On peut favoriser la fermentation du salpêtre, en faisant concourir quelques circonstances avantageuses à sa formation.
Dans le nord de l’Europe on forme des couches à salpêtre avec la chaux, les cendres, la terre des prés, le chaume, qu’on stratifie, et qu’on arrose avec l’urine, l’eau de fumier et les eaux mères ; on garantit les couches par un toit de bruyère. En 1775, le Roi fit proposer un prix, par l’Académie royale des sciences de Paris, pour trouver le moyen d’augmenter la récolte du salpêtre en France, et soustraire les citoyens à l’obligation de laisser fouiller dans les caves pour y chercher et en enlever les terres salpêtrées. Le concours a produit plusieurs mémoires sur cet objet, que l’Académie a réunis dans un seul volume ; et ils ont ajouté à nos connoisances, en nous instruisant, sur-tout, de la nature des matières qui favorisoient la formation du nitre : on savoit, par exemple, depuis long-temps, que le nitre se formoit de préférence près des habitations ou dans les terres imprégnées de produits animaux ; on savoit encore qu’il n’étoit en général à base d’alkali que par le concours de la fermentation végétale. M. Thouvenel, dont le mémoire a été couronné, a prouvé, que le gaz qui se dégage par la putréfaction étoit nécessaire à la formation du nitre, que le sang et puis l’urine étoient les parties animales qui favorisoient le plus sa formation, que les terres les plus divisées et les plus légères étoient les plus propres à la nitrification, qu’il faut ménager le courant d’air pour fixer sur les terres l’acide nitrique qui se forme, etc.
Il me paroît que Becher avoit des connoissances assez exactes sur la formation du nitre, comme on le verra par les passages suivans.
Hœc enim (vermes, muscœ, serpentes) putrefacta in terram abeunt prorsùs nitrosam, ex quâ etiam communi modo nitrum copiosum parari potest solâ elixatione cum aqua comniuni. Phys. subs. lib. 1, S. V, t. 1, p. 286.
Sed et ipsum nitrum necdum finis ultimus putrefactionis est, nam cum ejusdem partes igneas separantur reliquœ in terram abeunt prorsùs puram et insipidam, sed singulari magnetismo prœditam novum spiritum aëreum attrahendi rursùsque nitrum fiendi. Phys. subs. S. V, t. 1, p. 292.
Il suit, de tout ce qui est connu jusqu’à ce jour, que pour établir des nitrières artificielles, il faut faire concourir la putréfaction animale et la fermentation végétale, Le gaz nitrogène, en se dégageant des matières animales, se porte sur l’oxigène et forme l’acide, qui se combine avec l’alkali dont la formation est favorisée par la décomposition végétale.
Lorsqu’on a des terres salpétrées, par le seul travail de la nature ou par le secours de l’art, on en retire le salpêtre par la lixiviation des terres, le rapprochement de la lessive et la crystallisation. À mesure que l’évaporation se fait, il se précipite du sel marin qui accompagne presque partout la formation du nitre ; on le recueille avec des cuillers, et on le met à égouter dans des paniers placés sur les chaudières.
Comme le nitre est en grande partie à base de terre, et qu’il faut lui fournir une base alkaline pour le faire crystalliser, on y parvient, ou en lessivant des cendres avec les terres salpétrées, ou bien en mêlant de l’alkali tout formé avec les lessives elles-mêmes.
Le nitre obtenu par cette première opération n’est jamais pur ; il contient du sel marin et un principe extractif et colorant dont il faut le débarrasser ; pour cet effet, on le dissout dans de la nouvelle eau qu’on évapore, et à laquelle on peut ajouter du sang de bœuf pour clarifier la dissolution : le nitre obtenu par cette seconde manipulation est connu sous le nom de nitre de la seconde cuite ; si on a recours à une troisième opération pour le purifier, on l’appelle alors nitre de la troisième cuite.
Le nitrate de potasse purifié est employé pour les opérations délicates, telles que la fabrication de la poudre à canon, la préparation de l’eau forte pour le départ et la dissolution du mercure, etc. Le salpêtre de la première cuite est usité dans les atteliers où l’on fabrique l’eau forte pour la teinture ; il fournit un acide nitre-muriatique qui est seul capable de dissoudre l’étain.
Le nitrate de potasse crystallise en octaèdres prismatiques, qui représentent presque toujours des prismes à six pans aplatis, terminés par des sommets dihèdres.
Il a une saveur piquante suivie de fraîcheur.
Il fuse sur les charbons : son acide se décompose dans ce cas-ci ; l’oxigène s’unit au carbone, et forme de l’acide carbonique ; le gaz nitrogène et l’eau se dissipent ; et c’est ce mélange de principes qui a été connu sous le nom de Clissus.
La distillation du nitrate de potasse fournit 12000 pouces cubes de gaz oxigène par livre de sel.
Sept parties d’eau, à 60 degrés de Farheneit, en dissolvent une, et l’eau bouillante en dissout parties égales.
100 grains de crystaux de ce sel contiennent 30 acide, 63 alkali, 7 eau.
En jettant dans un creuset chauffé au rouge un mélange de nitre et de soufre à parties égales, on obtient une matière saline qu’on a d’abord appellée sel polychreste de Glaser, et qu’on a ensuite assimilée au sulfate de potasse.
Si on fait fondre du nitre, qu’on répande sur ce sel en fusion quelques pincées de soufre, et qu’on coule en plaques le nitre fondu, on forme un sel connu sous le nom de crystal minéral.
Le mélange de 75 parties de nitre, 9 et de soufre et 15 et de charbon, forme la poudre à canon : on triture pendant dix à quinze heure ce mélange, et on a soin de l’humecter de temps en temps ; cette trituration s’opère ordinairement par des bocards dont les pilons et les mortiers sont en bois. Pour donner à la poudre la grosseur convenable et la grainer, on la fait passer par des cribles de peau dont les trous sont de différentes grandeurs ; on tamise la poudre grainée pour en séparer la poussière, et on la porte au séchoir. La poudre à canon n’éprouve point d’autre préparation, mais il est nécessaire de lisser la poudre qu’on destine pour la chasse ; et on lui donne cette dernière préparation, en la mettant dans une espèce de tonneau qui tourne sur lui-même à l’aide d’un axe qui le traverse ; ce mouvement excite des frottemens continuels qui brisent les angles et polissent les surfaces.
Nous devons à M. Baumé et au Chevalier Darcy un travail sur la poudre, par lequel ils ont prouvé,
1°. Qu’on ne peut pas faire de bonne poudre sans soufre.
2°. Que le charbon est aussi d’une indispensable nécessité.
3°. Que la qualité dépend, cœteris paribus, de l’exactitude avec laquelle le mélange est fait.
4°. Que la poudre a plus d’effet, quand elle est simplement desséchée, que lorsqu’elle est grainée.
L’effet de la poudre dépend, de la décomposition rapide qui se fait, en un instant, d’une masse assez considérable de nitre, et de la formation subite des gaz qui en sont le produit immédiat. Bernoulli s’etoit assuré, dans le dernier siècle, du développement d’un air par la déflagration de la poudre ; il mit quatre grains de poudre dans un tuyau de verre recourbé, plongea le tuyau dans l’eau, et enflamma la poudre par le moyen du miroir ardent ; après la combustion, l’air intérieur occupoit plus de volume, de façon que l’espace abandonné par l’eau pouvoit contenir 200 grains de poudre. Hist. de l’Académie des Sciences de Paris 1696, t. II, mémoire de M. Varignon, sur le feu et la flamme.
La poudre fulminante faite par le mélange et la trituration de trois parties nitre, deux de sel de tartre et une de soufre, a des effets encore plus terribles : pour en obtenir tout l’effet, on l’expose dans une cuiller à une chaleur douce, le mélange se fond, il paroît une flamme bleue sulfureuse et l’explosion se décide : il faut observer de ne donner, ni trop ni trop peu de chaleur ; dans l’un et l’autre extrême, la combustion des principes se fait séparément et sans explosion.
Nitrate de soude.
Ce sel a reçu le nom de nitre cubique, par rapport à sa forme, mais la dénomination n’est pas exacte, puisqu’il affecte une figure constamment rhomboïdale.
Il a une saveur fraîche amère.
Il attire un peu l’humidité de l’air.
L’eau froide, à 60 deg. therm. de Far., en dissout un tiers de son poids, l’eau chaude n’en dissout guères plus.
Il fuse sur les charbons ardens avec une couleur jaune, tandis que le nitre ordinaire donne une flamme blanche, suivant Margraaf 24 dissert. sur le sel commun, pag. 343, tom. 2.
Cent grains de ce sel contiennent 28,80 acide, 50,09 alkali et 21,11 eau.
Il est presque toujours le produit de l’art.
Nitrate d’ammoniaque.
Les vapeurs de l’ammoniaque mises en contact avec celles de l’acide nitreux se combinent et forment un nuage blanc et épais qui se dépose difficilement.
Mais lorsqu’on unit directement l’acide à l’alkali, il en résulte un sel qui a une saveur fraîche, amère et urineuse.
M. Delisle prétend qu’il cristallise en belles aiguilles analogues à celles du sulfate de potasse, on ne peut obtenir les crystaux que par une évaporation très-lente.
Ce sel exposé au feu se liquéfie, exhale des vapeurs aqueuses, se dessèche et détonne : M. Berthollet a analysé tous les résultats de cette opération, et en a tiré une nouvelle preuve de la vérité des principes qu’il a reconnus à l’ammoniaque.
De l’acide muriatique.
Cet acide est généralement connu sous le nom d’acide marin, et on le connoît encore sous celui d’esprit de sel dans les atteliers.
Il est plus léger que les deux précédens : il a une odeur vive, piquante, approchant de celle du saffran, mais infiniment plus forte ; il exhale des vapeurs blanches lorsqu’il est concentré ; il précipite l’argent de sa dissolution en un sel insoluble, etc.
Cet acide n’a pas été trouvé à nud : et pour l’obtenir dans cet état, il faut le dégager de ses combinaisons, et on emploie ordinairement le sel commun à cet usage.
L’esprit de sel du commerce s’obtient par un procédé peu différent de celui qui est usité pour extraire l’eau forte ; mais, comme cet acide adhère plus fortement à sa base, celui qu’on en retire est très-foible, et il n’y a qu’une partie du sel marin qui se décompose.
Les cailloux pulvérisés et mêlés avec ce sel n’en séparent point l’acide ; dix livres de cailloux en poudre traitées à un feu violent avec deux livres de sel, ne m’ont donné qu’une masse couleur de litarge, le phlegme n’étoit pas sensiblement acide.
L’argile qui a servi une fois à décomposer le sel marin, mêlée avec une nouvelle quantité de ce sel n’en décompose pas un atome, même lorsqu’on humecte le mélange pour en faire une pâte : ces expériences ont été faites plusieurs fois à ma fabrique, et m’ont présenté constamment les mêmes résultats.
Le sulfate de fer qui dégage si facilement l’acide nitrique, ne décompose que très-imparfaitement le sel marin.
La mauvaise soude, qu’on appelle chez nous blanquete, et où l’analyse m’a démontré 21 livres de sel commun sur 25, distillée avec l’acide sulfurique ne fournit presque point d’acide muriatique, mais de l’acide sulfureux en abondance ;
M. Bérard Dir. de ma fabrique, attribua ces résultats au charbon contenu dans cette soude, lequel décomposoit l’acide sulfurique ; il calcina la blanquete en conséquence pour détruire le charbon, et alors il put la traiter comme le sel marin et avec le même succès.
L’acide sulfurique est celui qu’on emploie ordinairement pour décomposer le sel marin : ma manière de procéder consiste à dessécher le sel marin, à le piler et à le mettre dans une cornue tubulée qu’on place sur un bain de sable ; à la cornue on adapte un récipient, puis deux flacons, dans lesquels je distribue un poids d’eau distillée égal à celui du sel marin employé ; on lutte les jointures des vaisseaux avec la plus grande précaution ; et, lorsque l’appareil est dressé, on verse par la tubulure une quantité d’acide sulfurique qui fait la moitié du poids du sel, il s’excite dans le moment un bouillonnement considérable ; et, lorsque cette effervescence est appaisée, on chauffe graduellement la cornue et l’on porte le mélange à l’ébullition.
L’acide se dégage à l’état de gaz, et se mêle à l’eau avec avidité et chaleur notables.
L’eau du premier flacon est, pour l’ordinaire, saturée de ce gaz acide ; et, forme un acide très-concentré et fumant ; celle du second est plus foible, mais on peut la porter au degré qu’on désire en l’imprégnant d’une nouvelle quantité de ce gaz.
Les anciens Chimistes ont été partagés sur la nature de l’acide muriatique ; Becher a cru que c’étoit l’acide sulfurique modifié par la terre mercurielle.
Cet acide est susceptible de se combiner avec une nouvelle dose d’oxigène : et, ce qui est bien extraordinaire, c’est que par cette nouvelle quantité il devient plus volatil, tandis que les autres acides paroissent acquérir plus de fixité dans ces circonstances ; on diroit même que, dans ce cas, ses vertus acides s’affoiblissent, puisque son affinité avec les alkalis diminue, et qu’il détruit les couleurs végétales bleues, bien-loin de les rougir.
Un autre phénomène non moins intéressant que nous présente cette nouvelle combinaison, c’est que l’acide muriatique s’empare de l’oxigène avec avidité, et que néanmoins, il contracte une si foible union avec lui, qu’il le cède à presque tous les corps, et que la seule lumière peut le dégager.
C’est à Schéele que nous devons la découverte de l’acide muriatique oxigéné : il la fit, en 1774, en employant l’acide muriatique comme dissolvant du manganèse, il s’apperçut qu’il se dégageoit un gaz qui avoit l’odeur distinctive de l’eau régale : il crut que, dans ce cas, l’acide muriatique abandonnoit son phlogistique au manganèse, et il l’appela acide marin déphlogistiqué. Il observa les principales propriétés vraiment étonnantes de ce nouvel être ; et, après lui, tous les Chimistes ont cru devoir s’occuper d’une substance qui présentoit une nouvelle manière d’être des corps.
Pour extraire cet acide, je place un gros alambic de verre d’une seule pièce sur un bain de sable ; à cet alambic j’adapte un petit ballon, et à ce ballon trois ou quatre flacons presque pleins d’eau distillée, étranges à la manière de Woulf ; je dispose le ballon et les flacons dans une cuve, je lutte les jointures avec le lut gras et l’assujettis avec des linges imbibés de lut de chaux et de blanc d’œuf, j’entoure les flacons de glace pilée ; et, lorsque l’appareil est ainsi disposé, j’introduis dans l’alambic demi-livre de manganèse des Cevennes, et verse dessus, à diverses reprises, trois livres d’acide muriatique fumant, je verse cet acide de trois en trois onces, il s’excite à chaque fois une effervescence notable, et je n’en verse une nouvelle quantité que lorsqu’il ne passe plus rien ; lorsqu’on veut opérer sur une certaine quantité, on ne peut pas agir différemment ; car si on verse à la fois une trop grande quantité d’acide, on ne peut pas se rendre maître des vapeurs et l’effervescence fait passer le manganèse dans le récipient. Les vapeurs qui se développent par l’affusion de l’acide muriatique, sont d’un jaune verdâtre, elles se combinent avec l’eau et lui communiquent cette couleur ; lorsqu’on les concentre par la glace et que l’eau en est saturée, elles forment une écume à la surface qui se précipite dans le liquide et ressemble à de l’huile figée : il est nécessaire d’aider l’action de l’acide muriatique par le secours d’une chaleur modérée qu’on communique au bain de sable ; il est essentiel de bien lutter les vaisseaux, car la vapeur qui s’échappe est suffoquante et ne permet pas au Chimiste de veiller de près à son opération : on peut reconnoître aisément l’endroit par où perdent les luts, en promenant dessus une plume trempée dans l’ammoniaque, la combinaison de ces vapeurs forme dans le moment un nuage blanc qui dénote l’endroit par où la vapeur s’échappe. On peut consulter sur l’acide muriatique oxigéné, un excellent Mémoire de M. Berthollet, publié dans les annales chimiques.
On peut obtenir le même acide muriatique oxigéné, en distillant, dans un appareil semblable, un mélange de dix livres de sel marin, trois à quatre livres de manganèse et dix livres acide sulfurique.
M. Reboul a observé que l’état concret de cet acide est une crystallisation de l’acide qui a lieu à trois degrés au-dessus de la glace : les formes qu’il lui a reconnues sont celles d’un prisme quadrangulaire tronqué très-obliquement et terminé par un lozange ; il a aussi observé, sur la surface de la liqueur, des pyramides hexaèdres creuses.
Pour employer l’acide oxigéné dans les arts, et pouvoir en concentrer une plus grande quantité dans un volume donné d’eau, on fait passer la vapeur à travers une dissolution d’alkali ; il se forme d’abord un précipité blanc dans la liqueur, mais peu après le dépôt diminue, et il s’en dégage des bulles qui ne sont que de l’acide carbonique ; dans ce cas, il se forme du muriate oxigéné et du muriate ordinaire ; la seule impression de la lumière suffit pour décomposer le premier et le convertir en sel commun : cette lessive contient, à la vérité, l’acide oxigéné dans une plus forte proportion ; l’odeur exécrable de cet acide est fortement chatrée ; on peut l’employer aux divers usages avec le même succès et avec beaucoup plus d’aisance ; mais l’effet ne répond pas, à beaucoup près, à la quantité d’acide oxigéné qui entre dans cette combinaison, parce que la vertu d’une grande partie est détruite par son union à la base alkaline.
L’acide muriatique oxigéné a une odeur des plus fortes ; elle porte une impression directe sur le gosier qu’elle resserre, excite la toux, et détermine un violent mal de tête.
La saveur en est âpre et amère. Cet acide détruit promptement la couleur de la teinture de tournesol ; mais il paroît que la propriété qu’ont la plupart des substances oxigénées de rougir les couleurs bleues, ne provient que de la combinaison de l’oxigène avec les principes colorans ; et lorsque cette combinaison est très-forte et rapide, alors la couleur est détruite.
Le gaz muriatique oxigéné dont on sature une dissolution d’alkali caustique, fournit, par l’évaporation dans des vaisseaux à l’abri de la lumière, du muriate et du muriate oxigéné ; ce dernier détonne sur le charbon, se dissout plus dans l’eau chaude que dans l’eau froide ; il crystallise quelquefois en lames hexaèdres, et plus souvent en lames rhomboïdales, ces crystaux sont d’un brillant argentin comme le mica ; ils ont une saveur fade, et produisent, en se fondant dans la bouche, un sentiment de fraîcheur qui ressemble à celle du nitre.
M. Berthollet s’est assuré, par des expériences délicates, que l’acide muriatique oxigéné qui existe dans le muriate oxigéné de potasse, contenoit plus d’oxigène qu’un pareil poids d’acide muriatique oxigéné délayé dans l’eau ; ce qui l’a porté à regarder l’acide oxigéné combiné dans le muriate comme sur-oxigéné ; et il regarde le gaz acide muriatique, par rapport au gaz acide muriatique oxigéné, comme le gaz nitreux ou gaz sulfureux par rapport aux acides nitrique et sulfurique ; il prétend que la production du muriate simple et du muriate oxigéné, dans la même opération, peut être comparée à l’action de l’acide nitrique qui, dans beaucoup de cas, produit du nitrate et du gaz nitreux : de-là, il vient à considérer l’acide muriatique comme un pur radical qui, combiné avec plus ou moins d’oxigène, forme le gaz acide muriatique simple, ou le gaz acide muriatique oxigéné.
Les muriates oxigénés de soude ne différent de ceux de potasse, qu’en ce qu’ils sont déliquescens et solubles dans l’alkool, comme tous les sels de cette nature.
Le muriate oxigéné de potasse donne son oxigène à la lumière, et par la distillation lorsque le vaisseau est chauffé au rouge.
100 grains de ce sel ont donné 75 pouces cubes de gaz oxigène ramené à la température de 12 degrés de Reaumur : cet air est plus pur que les autres, et on peut l’employer pour des expériences délicates. Le muriate oxigéné de potasse crystallisé ne trouble point les dissolutions de nitrate de plomb, d’argent ni de mercure.
M. Berthollet a fabriqué de la poudre, en substituant au salpêtre le muriate oxigéné ; elle a produit des effets quadruples. L’expérience en grand qu’on a tentée à Essonne n’est que trop connue par la mort de M. le Tors et de Mlle. Chevraud ; cette poudre fit explosion dans le moment qu’on trituroit le mélange.
L’acide muriatique oxigéné blanchit la toile et le coton : à cet effet on passe le coton dans une lessive foiblement alkaline, on fait bouillir, puis on tord l’étoffe, et on la fait tremper dans l’acide oxigéné ; on a l’attention de remuer l’étoffe et de la tordre, on la lave ensuite à grande eau pour enlever l’odeur dont elle est imprégnée.
J’ai appliqué cette propriété reconnue, au blanchissage du papier et des vieilles estampes ; on leur donne, par ce moyen, une blancheur qu’elles n’ont jamais eue ; l’encre ordinaire disparoît par l’action de cet acide, mais celle d’Imprimeur est inattaquable.
On peut blanchir la toile, le coton et le papier, à la vapeur de cet acide ; j’ai fait à ce sujet quelques expériences en grand qui m’ont convaincu de la possibilité d’appliquer ce moyen aux arts. Le mémoire dans lequel j’ai détaillé ces expériences sera imprimé dans le volume de l’Académie de Paris pour l’année 1787.
Le gaz acide muriatique oxigéné épaissit les huiles, et oxide les métaux, à tel point qu’on peut employer ce procédé avec avantage pour former du verdet.
L’acide muriatique oxigéné dissout les métaux sans effervescence, parce que son oxigène suffit pour les oxider, sans qu’il soit besoin de la décomposition de l’eau, et conséquemment sans dégagement de gaz.
Cet acide précipite le mercure de ses dissolutions, et le met à l’état de sublimé corrosif.
Il convertit le soufre en acide sulfurique ; il décolore dans le moment l’acide sulfurique très-noir.
Mêlé avec le gaz nitreux, il passe à l’état d’acide muriatique, et convertit une partie de ce gaz en acide nitrique.
Exposé à la lumière il fournit du gaz oxigène, et l’acide muriatique est régénéré.
L’acide muriatique n’agit si efficacement sur les oxides métalliques qu’en s’oxigénant ; et, dans ce cas, il forme avec eux des sels qui sont plus ou moins oxigénés.
Muriate de potasse.
Ce sel est encore connu sous le nom de sel fébrifuge de Sylvius.
Il a une saveur amère, désagréable et forte.
Il crystallise en cubes, ou en prismes tétraèdres.
Il décrépite sur les charbons ; et lorsqu’on le pousse à un feu violent, il se fond et se volatilise sans se décomposer.
Il exige trois fois son poids d’eau, à la température de 60 deg. ther. Far., pour être dissous.
Il est peu altérable à l’air.
100 grains de ce sel contiennent 29,68 acide, 63,47 alkali, et 6,85 eau.
On rencontre ce sel fréquemment, mais en petite quantité, dans l’eau de la mer, les plâtras, les cendres de tabac, etc. L’existence de ce sel dans les cendres de tabac a dû d’autant plus me surprendre, que je devois m’attendre à y trouver du muriate de soude, puisqu’on l’emploie dans cette opération qu’on appelle la mouillade. La soude seroit-elle métamorphosée en potasse par la fermentation végétale ? C’est ce qu’on pourra décider par des expériences directes.
Muriate de soude.
Les mots reçus de sel marin, de sel commun, de sel de cuisine, désignent la combinaison de l’acide muriatique avec la soude.
Ce sel a une saveur piquante, mais point amère ; il décrépite sur les charbons, se fond et se volatilise à un feu de verrerie sans se décomposer.
2,5 son poids d’eau, à 60 deg. ther. Far., le dissolvent.
100 parties de ce sel contiennent 33,3 acide, 50 alkali, 16,7 eau.
Il crystallise en cubes. M. Gmelin nous a appris que le sel des lacs salans des environs de Sellian, sur les bords de la mer caspienne, forme des crystaux cubiques et des rhombes.
M. de Lisle observe qu’une dissolution de sel marin abandonnée à l’évaporation insensible pendant cinq ans, chez M. Rouelle, avoit formé des crystaux octaèdres réguliers comme ceux d’alun.
On peut obtenir le sel marin en octaèdres, en versant de l’urine fraîche dans une dissolution de sel marin très-pur. M. Berniard s’est convaincu que cette addition ne faisoit que changer la forme sans altérer la nature du sel.
Ce sel est natif dans bien des endroits : la Catalogne, la Calabre, la Suisse, la Hongrie, le Tirol en ont des mines plus ou moins abondantes. Les plus riches mines de sel sont celles de Wieliczka en Pologne : M. Berniard nous en a donné la description dans les journaux de physique ; et M. Macquart, dans ses essais de minéralogie, a ajouté des détails intéressans sur l’exploitation de cette mine.
Nos fontaines d’eau salée de la Lorraine et de la Franche-Comté, et quelques indices fournis par Bleton, ont paru des motifs suffisans à M. Thouvenel, pour faire présumer l’existence de mines de sel dans notre Royaume : voici de quelle manière s’exprime ce Chimiste.
» À deux lieues de Saverne, entre le village de Huctenhausen et celui de Garbourg, dans une haute montagne dite Pensenperch, existent deux grands réservoirs d’eau salée, l’un au levant à l’origine d’une grande vallée profonde et étroite, qu’on appelle grand Limerthaal, l’autre au couchant sur la pente opposée vers Garbourg ; ils communiquent entr’eux par cinq rameaux qui se détachent du réservoir d’en haut, viennent se réunir à celui d’en bas : de ces-deux bassins de salaison partent deux grands écoulemens d’eau ; le supérieur se porte en Franche-Comté, l’inférieur en Lorraine, où ils fournissent aux salines connues. »
Les eaux iroient donc jaillir à soixante et dix lieues du réservoir.
Les mines de sel paroissent devoir leur origine au dessèchement de vastes lacs : la présence des coquilles et des madrépores, dans les mines immenses de Pologne, annonce les dépôts marins : il est d’ailleurs quelques mers où le sel est si abondant, qu’il se dépose au fond de l’eau, comme il conste d’après l’analyse de l’eau du lac Asphaltite faite par MM. Macquer et Sage.
Ce sel natif est souvent coloré ; et, comme dans cet état il est assez brillant, on l’appelle sel gemme, c’est presque toujours un oxide de fer qui le colore.
Comme ces mines de sel ne sont, ni assez abondantes pour fournir aux besoins de tous, ni assez également distribuées pour permettre à tous les peuples de notre globe d’y avoir recours, on a été obligé d’extraire le sel de l’eau de la mer. La mer n’en contient pas une égale quantité sous tous les climats : Ingenhousz nous a appris que celles du nord en contiennent moins que celles du midi. Le sel marin est si abondant en Égypte, qu’au rapport d’Hasselquist une source d’eau douce est un trésor dont le secret ne se transmet que de père en fils.
La manière d’extraire le sel de la mer varie, selon les climats.
1°. Dans les Provinces du nord, on lave les sables salés des bords de la mer avec le moins d’eau possible, et on obtient le sel par évaporation. Voyez la description de ce procédé par M. Guettard.
2°. Dans les pays très-froids, on concentre l’eau par la gelée, et on évapore le reste par le feu. Voyez Vallerius.
3°. Dans les fontaines d’eau salée de la Lorraine et de la Franche-Comté, on élève l’eau, et on la précipite sur des fagots d’épines qui la divisent et la font évaporer en partie ; on finit de la rapprocher dans des chaudières.
4°. Dans les Provinces du midi, à Peccais, à Peyrat, à Cette, etc. on commence par séparer et isoler, de la masse générale, une certaine quantité d’eau qui séjourne dans des espaces quarrés qu’on appelle partenemens ; il suffit pour cela d’avoir des martelières qu’on puisse ouvrir et fermer à volonté, et de former des murs d’enceinte qui ne permettent communication avec l’eau de la mer que par le moyen de ces portes. C’est dans les partenemens que l’eau reçoit une première évaporation ; on la fait passer ensuite dans d’autres endroits également clos, où elle continue à s’évaporer ; et, lorsqu’elle commence à déposer, on l’élève par des puits à roue sur des quarrés qu’on appelle tables, et là se termine l’évaporation.
Le sel est entassé pour former les camelles, et on le laisse en cet état pendant trois ans, pour que les sels déliquescens s’écoulent ; et, après cet intervalle de temps, on le distribue dans le commerce.
On cherche, depuis long-temps, des moyens économiques pour décomposer le sel marin, et en tirer à bas prix l’alkali minéral, qui est d’un si grand usage dans les savonneries, les verreries, les blanchisseries, etc. Les procédés connus jusqu’à ce jour sont les suivans :
1°. L’acide nitrique dégage l’acide muriatique, et forme du nitrate de soude qu’on peut aisément décomposer par la détonnation.
2°. La potasse déplace la soude, même à froid, d’après mes expériences.
3°. L’acide sulfurique forme du sulfate de soude en décomposant le sel marin ; le nouveau sel traité avec les charbons se détruit, mais il se forme un sulfure de soude qu’il est difficile de séparer en entier, et ce procédé ne m’a pas paru économique. On peut aussi décomposer le sulfate par l’acetite de barite et obtenir ensuite la soude par la calcination de l’acetite de soude.
4°. Margraaf a tenté vainement la chaux, la serpentine, l’argile, le fer, etc. il ajoute que, si on jette du sel commun sur du plomb chauffé au rouge, le sel est décomposé, et qu’il se forme du muriate de plomb.
5°. Schéele a indiqué les oxides de plomb : si on mêle le sel commun avec de la litarge, et qu’on en fasse une pâte, la litarge perd peu à peu sa couleur, il en résulte une matière blanche, et on peut extraire la soude par des lotions. C’est par des procédés semblables que Turner l’extrait en Angleterre ; mais cette décomposition ne m’a jamais paru complète, à moins d’employer la litarge dans une proportion quadruple de celle du sel ; j’ai observé, que presque tous les corps pouvoient alkaliser le sel marin, mais que la décomposition absolue étoit très-difficile.
6°. La barite le décompose aussi, d’après les expériences de Bergmann.
7°. On peut encore employer les acides végétaux combinés avec le plomb pour décomposer le sel marin ; en mêlant ces sels, il y a décomposition ; le muriate de plomb se précipite, et l’acide végétal uni à la soude reste en dissolution, on évapore, on calcine, l’acide végétal se dissipe et l’alkali reste à nud.
Le sel marin est sur-tout employé sur nos tables et dans nos cuisines ; il relève et corrige la fadeur de nos alimens, en même temps qu’il en facilite la digestion.
On s’en sert à haute dose pour préserver les viandes de la putréfaction, mais à petite dose il la provoque, d’après les expériences de MM. Pringle, Macbride, Gardane, etc.
Muriate d’ammoniaque.
De toutes les combinaisons de l’ammoniaque, celle-ci est la plus intéressante et la plus usitée, on la connoît sous le nom de sel ammoniac.
On peut faire ce sel de toutes pièces, en décomposant le muriate de chaux par le moyen de l’ammoniaque, comme l’a pratiqué M. Baumé à Paris. Mais presque tout le sel ammoniac qui circule dans le commerce nous vient d’Égypte, où on l’extrait, par la distillation, de la suie qui provient de la combustion des excrémens des animaux qui se nourrissent de plantes salées.
Les détails du procédé qui y est usité ne nous sont pas connus depuis bien long-temps : un des premiers qui nous ait donné la description de ce travail est le P. Sicard ; il nous apprit, en 1716, qu’on remplissoit les vaisseaux distillatoires avec la suie des excrémens de bœuf, et qu’on y ajoutoit du sel marin et de l’urine de chameau.
M. le Maire, Consul au Caire, dans une lettre écrite à l’Académie des Sciences, en 1720, prétend qu’on n’y joint ni urine ni sel marin.
M. Hasselquist a communiqué à l’Académie de Stockolm, une description assez étendue du procédé, d’où il résulte qu’on brûle indistinctement la fiente de tous les animaux qui broutent des plantes salées, et qu’on en distille la suie pour en obtenir le sel ammoniac.
On fait dessécher cette fiente en l’appliquant contre les murs, et on la brûle, au lieu de bois dont le pays est dépourvu. La sublimation se fait dans de grandes bouteilles rondes, d’un pied et demi de diamètre, terminées par un col de deux doigts de haut, et on les remplit jusqu’à quatre doigts près du col ; on entretient le feu pendant trois fois vingt-quatre heures, le sel se sublime ; et il forme au haut de ces vases une masse qui en prend la forme et le contour. 20 livres de suie donnent 6 livres de sel ammoniac, d’après Rudenskield.
J’avois toujours cru qu’on pourroit extraire du sel ammoniac, en traitant de la même manière la fiente des animaux nombreux qui broutent des plantes salées, dans les plaines de la Camargue et de la crau ; et, après m’être procuré 2 livres de suie avec la plus grande peine, j’en ai extrait 4 onces de sel ammoniac. J’observerai, pour éviter beaucoup de peine à ceux qui voudroient suivre cette branche de commerce, que la fiente produite pendant l’été, le printemps ou l’autonne, ne fournit point de sel. Je ne savois à quoi rapporter la versatilité de mes résultats, lorsque je me convainquis que ces animaux ne se nourrissent de végétaux salés, que lorsque les plantes douces leur manquent, et qu’ils ne sont réduits à la nécessité de recourir aux plantes salées que pendant les trois mois d’hiver. Cette observation me paroît prouver que le sel marin se décompose dans les premières voies et que la soude se modifie à l’état d’ammoniaque.
Le sel ammoniac se sublime journellement par les soupiraux des volcans ; M. Ferber en a trouvé, et M. Sage l’a reconnu, dans les produits volcaniques : il se forme dans les grottes de Pouzzol, selon MM. Swab, Scheffer, etc.
On le trouve dans le pays des Kalmouchs : Model en a fait l’analyse.
Il se produit dans le corps humain, et s’exhale par la transpiration dans les fièvres malignes ; M. Model a constaté ce fait sur lui-même, car, a l’époque d’une sueur violente qui terminoit une fièvre maligne, il voulut se laver les mains dans une dissolution de potasse, et il se dégagea une prodigieuse quantité de gaz alkalin.
Le sel ammoniac crystallise, par évaporation, en prismes quadrangulaires, terminés par des pyramides quadrangulaires courtes ; on l’obtient souvent crystallisé en rhombes, par la sublimation ; la face concave des pains de sel ammoniac du commerce, est quelquefois couverte de ces crystaux.
Ce sel a une saveur piquante, acre, urineuse ; il a une ductilité qui le rend flexible à la main, et le fait céder au choc du marteau ; il ne s’altère point à l’air, ce qui a fait présumer que notre sel ammoniac est différent de celui dont parlent Pline et Agricola, puisqu’il attire l’humidité.
3,5 parties d’eau, à 6 dég. ther. Far., en dissolvent une, il se produit un froid assez fort par sa dissolution.
Cent parties de sel ammoniac contiennent 52 acide, 40 ammoniaque, 8 eau.
Ce sel n’est point décomposé par l’argile, il ne l’est que difficilement et en partie par la magnésie, mais complètement par la chaux et les alkalis fixes, les acides sulfurique et nitrique en dégagent l’acide.
Ce sel est employé dans la teinture pour aviver certaines couleurs. On le mêle à l’eau forte pour augmenter sa vertu dissolvante.
On s’en sert dans l’étamage, et il a le double avantage de décaper les métaux et d’en empêcher l’oxidation.
CHAPITRE CINQUIÈME.
De l’acide nitro-muriatique.
Ce que nous appelons acide nitro-muriatique, est une combinaison d’acide nitrique et d’acide muriatique. Nos prédécesseurs l’avoient désigné sous le nom d’eau régale, par rapport à la propriété qu’il a de dissoudre l’or.
On connoît plusieurs procédés pour faire cet acide mixte.
Si on distille deux onces de sel commun avec quatre d’acide nitrique, ce qui passe dans le récipient est du bon acide nitro-muriatique.
Ce procédé est celui de M. Baumé.
On peut décomposer le nitrate de potasse en distillant deux parties d’acide muriatique sur une de ce sel ; on retire, par ce moyen, de la bonne eau régale, et le résidu est un muriate de potasse, selon M. Cornette.
Boërhaave dit avoir obtenu de la bonne eau régale, en distillant ensemble deux parties de nitre, trois de sulfate de fer et cinq de sel commun.
La simple distillation du nitre de la première cuite fournit l’eau forte, qui est employée dans les teintures à la dissolution de l’étain, pour faire la composition de l’écarlate ; cette eau forte est une véritable eau régale, et c’est en vertu de ce mélange d’acides qu’elle dissout l’étain ; si c’étoit de l’acide nitrique trop pur, il le corroderoit et l’oxideroit sans le dissoudre ; les Teinturiers disent alors que l’eau forte précipite, et ils corrigent le vice de l’acide en y dissolvant du sel ammoniac ou du sel commun.
Quatre onces de sel ammoniac en poudre, dissoutes peu à peu et à froid dans une livre d’acide nitrique, forment une excellente eau régale ; il se dégage pendant long-temps un gaz acide muriatique oxigéné qu’il est imprudent de coercer, et il faut pratiquer des issues à cette vapeur.
On forme encore l’eau régale, en mêlant ensemble deux parties d’acide nitrique pur et une d’acide muriatique.
L’odeur très-manifeste d’acide muriatique oxigéné qui se dégage, quelque procédé qu’on adopte pour faire l’acide dont il est question, et la propriété qu’a également l’acide muriatique oxigéné de dissoudre l’or, ont fait croire que, dans le mélange des deux acides, le muriatique se portoit sur l’oxigène du nitrique et prenoit le caractère de l’acide muriatique oxigéné ; de façon qu’on ne considéroit l’acide nitrique que comme un moyen d’oxigéner le muriatique ; mais ce systême est outré ; et, quoique les vertus de l’acide muriatique se modifient par ce mélange, et qu’il s’oxigène par la décomposition d’une portion de l’acide nitrique, les deux acides existent encore dans l’eau régale, et je me suis convaincu que l’eau régale la mieux faite, saturée de potasse, fournissoit du muriate ordinaire, du muriate oxigéné et du nitrate ; et il me paroît que l’action de l’eau régale n’est si énergique, que parce qu’on réunit des acides, dont deux sont très-propres à oxider les métaux, et l’autre très avide de dissoudre ces oxides.
De l’acide boracique.
L’acide boracique, plus généralement connu sous le nom de sel sédatif d’Homberg, est presque toujours fourni par la décomposition du borate de soude ou borax ; mais on l’a trouvé tout formé dans certains endroits, et on doit espérer que nous acquérons incessamment des connoissances plus précises sur sa nature.
M. Hoëfer, Directeur des Pharmacies de Toscane, a le premier démontré ce sel acide dans les eaux du lac Cherchiajo, près Monte-rotondo, dans la Province inférieure de Sienne ; ces eaux sont très-chaudes, et lui ont fourni trois onces de cet acide pur par 120 livres d’eau. Ce même Chimiste, ayant fait évaporer 12280 grains de l’eau du lac de Castelnuovo, en a retiré 120 grains ; il présume même qu’on en trouveroit dans l’eau de plusieurs autres lacs, tels que ceux de Lasso, de Monte-cerbeloni, etc.
M. Sage a déposé, à l’Académie royale des Sciences, de l’acide boracique apporté des mines de Toscane par M. Besson, qui l’avoit ramassé lui-même.
M. Westrumb a trouvé du sel sédatif dans la pierre qu’il appelle quartz cubique de Lunebourg, il l’a obtenu en décomposant cette pierre par les acides sulfurique, nitrique, etc. Le résultat de son analyse est le suivant :
Sel sédatif |
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Terre calcaire |
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Magnésie |
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Argile, silex |
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Fer |
à | |
Cette pierre, d’après les observations de Lassius, est en petits crystaux cubiques, quelquefois transparens, d’autres fois laiteux, et donne des étincelles avec l’acier.
On trouve généralement l’acide boracique combiné avec la soude ; c’est de cette combinaison qu’on le dégage et on l’obtient par sublimation ou par crystallisation.
Lorsqu’on veut le retirer par sublimation, on dissout dans l’eau trois livres de sulfate de fer calciné et deux onces de borate de soude, on filtre la liqueur, on la fait évaporer jusqu’à pellicule, et on procède à la sublimation dans une cucurbite de verre garnie de son chapiteau ; l’acide boracique s’attache sur les parois du chapiteau et on le détache avec une barbe de plume.
Homberg l’obtenoit en décomposant le borax par l’acide sulfurique ; ce procédé m’a merveilleusement réussi : pour cet effet je me sers d’une cucurbite de verre armée de son chapiteau que je place sur un bain de sable, je verse sur le borax moitié de son poids d’acide sulfurique et je procède à la sublimation ; l’acide sublimé est de la plus belle blancheur.
Stahl et Lemery le fils ont obtenu le même acide, en se servant des acides nitrique et muriatique.
Pour extraire l’acide boracique par crystallisation, on fait dissoudre le borax dans l’eau chaude, et on y verse de l’acide sulfurique en excès ; il se dépose, par le refroidissement, sur les parois des vases, un sel en feuillets minces et ronds appliqués les uns sur les autres ; ce sel est très-blanc, quand il est sec, très-léger et argentin, c’est l’acide boracique.
Nous devons ce procédé à Geoffroy ; Baron y ajouta deux faits : le premier, que les acides végétaux peuvent également décomposer le borax ; le second, qu’on pouvoit régénérer le borax en combinant l’acide boracique avec la soude.
On peut purifier cet acide par des dissolutions, filtrations et évaporations, mais on doit observer que l’eau qui s’évapore en volatilise une bonne partie.
L’acide boracique a une saveur salée, fraîche ; il colore en rouge la teinture de tournesol, le sirop de violettes, etc.
Une livre d’eau bouillante n’en a dissous que 183 grains, d’après M. de Morveau.
L’alkool le dissout plus facilement, et la flamme que fournit cette dissolution est d’un beau vert. Cet acide exposé au feu se réduit en une substance vitriforme et transparente, plutôt que de se volatiliser, ce qui prouve, comme l’a observé Rouelle, qu’il ne se sublime qu’à la faveur de l’eau avec laquelle il forme un composé très-volatil.
Comme presque tous les acides connus dégagent cet acide et nous le présentent sous la même forme, on a cru pouvoir conclure qu’il existoit tout formé dans le borax. M. Baumé a même avancé avoir composé cet acide, en laissant à l’air, dans une cave, un mélange d’argile grise, de graisse et de fiente de vache ; mais M. Wiegleb, après un travail infructueux de trois ans et demi, s’est cru autorisé à donner un démenti formel au Chimiste françois.
M. Cadet a cherché à prouver, 1°. que l’acide boracique retenoit toujours de l’acide employé dans l’opération ; 2°. que ce même acide a encore l’alkali minéral pour base. M. de Morveau a discuté, avec sa sagacité ordinaire, toutes les preuves apportées par M. Cadet ; il a fait voir qu’aucune n’étoit concluante, et que l’acide boracique devoit encore demeurer au rang des élémens chimiques.
Borate de potasse.
L’acide boracique combiné avec la potasse forme ce sel : on peut l’obtenir, par la combinaison directe de ces deux principes séparés, ou en décomposant le borax par la potasse.
Ce sel, encore peu connu, a fourni à M. Baumé de petits crystaux.
Les acides le décomposent en s’emparant de sa base alkaline.
Borate de soude.
Cette combinaison forme le borax proprement dit.
Ce sel nous est apporté de l’Inde, et son origine nous est encore inconnue : on peut consulter l’article borax, diction. d’hist. naturelle de M. de Bomare.
Il ne paroît pas que le borax ait été connu des anciens. La chrysocolle, dont parle Diosconde, n’étoit qu’une soudure préparée artificiellement ; elle étoit faite, par les Ouvriers eux-mêmes, avec de l’urine d’enfant et de la rouille de cuivre, que l’on broyoit ensemble dans un mortier de cuivre.
Le nom de borax se trouve, pour la première fois, dans les ouvrages de Geber ; tout ce qui a été écrit, depuis ce temps-là, sur le borax s’applique à la substance que nous désignons par ce nom.
Le borax est sous trois états dans le commerce : le premier est le borax brut, tinckal, ou chrysocolle ; il nous vient de Perse ; il est encroûté d’une couche de matière graisseuse qui le salit. Les morceaux de borax brut ont presque tous la forme d’un prisme à six pans, légèrement aplati et terminé par une pyramide dihèdre ; la cassure de ces crystaux est luisante et présente un coup-d’œil verdâtre. Cette espèce de borax est très-impure ; on prétend que le borax s’extrait du lac Necbal, dans le Royaume du grand Thibet ; ce lac se remplit d’eau pendant l’hiver, se dessèche en été ; et, lorsque les eaux sont basses, on y fait entrer des hommes qui détachent, de la vase, les crystaux, et les mettent dans des paniers.
Les Indes occidentales contiennent du borax ; c’est à M. Antoine Carrère, Médecin établi au Potosi, qu’on en doit la découverte. Les mines de Riquintipa, celles des environs d’Escapa, offrent ce sel en abondance ; les gens du pays l’emploient à la fonte des mines de cuivre.
La seconde espèce de borax connue dans le commerce est le borax de la Chine ; il est plus pur que le précédent, et on le distribue en petites plaques crystallisées sur une de leurs surfaces, où l’on apperçoit des rudimens de prismes : ce borax est mêlé d’une poussière blanche qui paroit argileuse.
Ces divers borax ont été purifiés à Venise, pendant long-temps, puis en Hollande ; mais MM. Leguiller le raffinent aujourd’hui à Paris ; et ce borax purifié forme la troisième espèce du commerce.
Pour purifier le borax, il n’est question que de le débarrasser de cette matière onctueuse qui le salit et s’oppose à sa dissolution.
Le borax brut qu’on fait dissoudre dans une lessive d’alkali minéral, s’y dissout plus complètement, et on peut l’obtenir assez beau par une première crystallisation : mais il retient de l’alkali employé, et le borax purifié de cette manière a plus d’alkali que dans son état brut.
On peut détruire la partie huileuse du borax par la calcination ; il devient par-là plus soluble, et on peut le purifier par ce procédé ; mais il y a, dans ce cas, une perte considérable, et ce n’est pas aussi avantageux qu’on pourroit se l’imaginer.
Le moyen le plus simple pour purifier le borax consiste à le faire bouillir fortement et pendant long-temps ; on filtre cette dissolution, on obtient, par l’évaporation, des crysraux un peu sales, qu’on purifie par une seconde opération semblable à la première. J’ai essayé tous ces procédés en grand, et ce dernier m’a paru le plus simple.
Le borax purifié est blanc, transparent ; il a un coup-d’œil graisseux dans sa cassure.
Il crystallise en prismes hexaèdres, terminés par des pyramides trihèdres, quelquefois hexaèdres.
Il a une saveur stiptique.
Il verdit le syrop de violettes.
Le borax exposé au feu se boursouffle, l’eau de crystallisation se dissipe en fumée, et il forme alors une masse poreuse, légère, blanche et opaque ; c’est ce qu’on appelle borax calciné ; si on le pousse à un feu plus violent, il prend une forme pâteuse, et finit par se fondre en un verre transparent, d’un jaune verdâtre, soluble dans l’eau, et qui se recouvre à l’air d’une efflorescence blanche qui en ternit la transparence.
Ce sel exige dix-huit fois son poids d’eau, à la température de 60 deg. ther. Far., pour être dissous ; l’eau bouillante en dissout un sixième.
La barite et la magnésie décomposent le borax ; l’eau de chaux précipite la dissolution de ce sel ; et si on fait bouillir de la chaux vive avec le borax, il se forme un sel peu soluble qui est un borate de chaux.
Le borax est employé comme un excellent fondant dans les travaux docimastiques. On le fait entrer dans la composition des flux réductifs ; il est d’un très-grand usage dans les analyses au chalumeau ; on peut s’en servir avec avantage dans les verreries ; lorsqu’une fonte tourne mal, un peu de borax la rétablit. On s’en sert, sur-tout, dans les soudures ; il aide la fusion de l’alliage, le fait couler, et entretient la surface des métaux dans un ramollissement qui facilite l’opération. Il n’est presque d’aucun usage en médecine : le sel sédatif est seul employé, par quelques Médecins, et son nom indique ses usages.
Le borax a l’inconvénient de se boursouffler, et il demande la plus grande attention de la part de l’Artiste qui l’emploie dans les ouvrages délicats, sur-tout lorsqu’on forme des dessins avec de l’or de diverses couleurs. On désire, depuis long-temps, de pouvoir lui substituer quelque composition qui puisse le remplacer sans partager ses défauts.
M. Georgi a publié le procédé suivant : on dissout dans l’eau de chaux le natron mêlé de sel marin et de sel de glauber ; on met à part les crystaux qui se déposent par le refroidissement de la liqueur. On fait évaporer la lessive de natron ; on dissout ensuite ce sel dans le lait ; il produit à peine, par l’évaporation, le huitième du natron employé : on peut faire servir le résidu aux mêmes usages que le borax.
MM. Struve et Exchaquet ont prouvé, que le phosphate de potasse fondu avec une certaine quantité de sulfate de chaux forme un verre excellent pour souder les métaux. V. journal de phys. t. 29, p. 78 et 79.
Borate d’ammoniaque.
Ce sel est encore peu connu ; nous devons à M. de Fourcroy les renseignemens suivans : il a dissout l’acide boracique dans l’ammoniaque, il a évaporé et obtenu une couche de crystaux réunis dont la surface offroit des pyramides polièdres ; ce sel a une saveur piquante et urineuse ; il verdit le syrop de violettes ; il perd peu à peu sa forme crystalline, et devient d’une couleur brune par le contact de l’air ; il paroît assez dissoluble dans l’eau ; la chaux en dégage l’ammoniaque.
On donne le nom d’eau minérale à une eau quelconque suffisamment chargée de principes étrangers pour produire sur le corps humain un effet différent de celui qu’y produisent les eaux employées journellement à la boisson.
Les hommes n’ont pas tardé, sans doute, à reconnoître de la différence entre les eaux : nos anciens paroissent même avoir été plus jaloux et plus attentifs que nous à se procurer une bonne boisson ; c’étoit presque toujours la nature de l’eau qui déterminoit l’emplacement des Villes, le choix des habitations, et conséquemment la réunion des citoyens. L’odeur, le goût, et sur-tout les effets sur l’économie animale, ont suffi, pendant long-temps, pour décider de la nature d’une eau quelconque. On peut voir, dans Hippocrate, ce que peuvent l’observation et le génie sur des matières de cette nature : ce grand homme, dont on se fait une idée bien imparfaite en ne le considérant que comme le Patriarche de la Médecine, connoissoit si bien l’influence de l’eau sur le corps humain, qu’il prétend que la seule boisson peut modifier et différencier les hommes entr’eux, et qu’il recommande aux jeunes Médecins de s’occuper, sur-tout, de connoître la nature des eaux dont ils doivent faire usage. Nous voyons que les Romains, forcés de s’établir souvent dans des lieux arides, n’épargnoient rien pour procurer de la bonne eau à leurs colonnies ; le fameux aqueduc qui conduisoit l’eau d’Uzès à Nismes en est une preuve non équivoque : il nous reste encore quelques sources minérales, où ils se transportoient en colonies pour y prendre les bains.
Ce n’est que vers le dix-septième siècle qu’on a commencé à appliquer les moyens chimiques à l’examen des eaux ; mais nous devons à la révolution présente de la chimie le degré de perfection auquel cette analyse a été portée.
L’analyse des eaux me paroît nécessaire.
1°. Pour ne faire usage, pour la boisson, que d’une eau saine.
2°. Pour connoître celles qui ont quelque vertu médicinale, et en appliquer l’usage aux cas où elles conviennent.
3°. Pour approprier aux divers genres de fabrique l’eau qui leur convient.
4°. Pour corriger les eaux impures, infectées de quelque principe nuisible ou chargées de quelque sel.
5°. Pour imiter par-tout, et à tout moment, les eaux minérales.
L’analyse des eaux minérales est un des problèmes les plus difficiles de la chimie : pour bien faire une analyse, il faut avoir présens tous les caractères distinctifs des substances qui peuvent être tenues en dissolution dans une eau ; il faut connoître les moyens de séparer, d’un résidu presqu’insensible, les diiférentes substances qui le composent ; il faut être en état d’apprécier la nature et la quantité de produits qui s’évaporent ; il faut pouvoir estimer, si quelques composés ne se forment point par les opérations de l’analyse, et si d’autres ne se décomposent pas.
Les matières contenues dans les eaux, y sont, ou en suspension ou en dissolution.
1°. Les matières qui peuvent être suspendues dans les eaux sont l’argile, le silex divisé, la terre calcaire, la magnésie, etc.
2°. Celles qui y sont solubles, sont l’air pur, l’acide carbonique, les alkalis purs ou combinés, la chaux, la magnésie, les sulfates, les muriates, la matière extractive des plantes, le gaz hépatique, etc.
La division la plus ancienne, la plus générale et la plus simple des eaux minérales, est celle qui la distingue, en eaux froides et en eaux chaudes ou thermales, selon que leur température égale ou surpasse celle de l’eau ordinaire.
Une division fondée sur les diverses qualités de ces eaux, les range sous quatre classes.
I°. Eaux acidulés et gazeuses. On les reconnoît, à leur goût piquant, à la facilité avec laquelle elles bouillent, au dégagement des bulles par la simple agitation et même par le repos, à la propriété de rougir la teinture de tournesol, de précipiter l’eau de chaux, etc.
Elles sont froides ou chaudes : les premières sont celles de Seltz, de Chateldon, de Vals, de Perols, etc. les secondes, celles de Vichi, du Mont-d’or, de Chatelguyon, etc.
II°. Eaux salines proprement dites. Celles-ci sont caractérisées par le goût salé qu’elles ont ; cette saveur se modifie selon la nature des sels qui y sont contenus : ceux qu’on y trouve le plus généralement, sont le muriate de magnésie, les sulfates de soude, de chaux, etc. De la nature de celles-ci, sont nos eaux de Balaruc, d’Yeuset, etc.
III°. Eaux sulfureuses. On a long-temps regardé le soufre comme existant en nature dans les eaux. MM. Venel et Monnet se sont élevés contre cette assertion. Bergmann a prouvé que la plupart n’étoient imprégnées que par le gaz hépatique ; il paroît néanmoins qu’il y en a quelques-unes qui tiennent du vrai foie de soufre en dissolution : celles de Barèges et de Cotterets sont de la nature de ces dernières, tandis que celles d’Aix la Chapelle, de Montmorency, etc. sont de la nature des premières. On pourroit, avec M. de Fourcroy, appeller les premières hépatiques, et donner le nom d’hépatisées aux dernières.
On reconnoît cette classe à l’odeur d’œufs pourris qu’exhalent ces eaux.
IV. Eaux martiales. Celles-ci ont la propriété de se colorer en bleu par la dissolution du prussiate de chaux ; elles ont, en outre, un goût astringent très-décidé. Le fer y est tenu en dissolution, ou par l’acide carbonique, ou par le sulfurique : dans le premier cas, où l’acide est en excès, et alors l’eau est piquante et aigrelette, comme à Bussang, à Spa, à Pyrmont, à Pougue, etc. ; ou bien l’acide n’y est pas en excès, et conséquemment les eaux ne sont pas acidules ; telles sont celles de Forges, de Condé, d’Aumale, etc. Quelquefois le fer est combiné avec l’acide sulfurique, et l’eau tient en dissolution un vrai sulfate de fer : M. Opoix admet ce sel dans les eaux de Provins ; celles de la Rougne, près d’Alais, en sont presque saturées ; on trouve fréquemment cette qualité d’eaux minérales dans les endroits voisins des couches de pyrites : près de l’Amalou, et dans le diocèse d’Uzès, il en existe plusieurs.
Il est des eaux qu’on pourroît placer indistinctement dans plusieurs classes : il est, par exemple, des eaux salines qu’on peut confondre avec des eaux gazeuses, parce qu’il se dégage constamment de l’air ; celles de Balaruc sont dans ce cas.
Nous ne comprenons point, parmi les eaux minérales gazeuses, celles qui laissent échapper des gaz qui ne leur communiquent aucune propriété, telles que la fontaine ardente du Dauphiné, etc.
Lorsqu’on a reconnu la nature d’une eau, on doit procéder à son analyse par la réunion des moyens chimiques et physiques : j’appelle moyens physiques, tous ceux que l’on emploie pour reconnoître certaines propriétés des eaux sans les décomposer : ces moyens sont, en grande partie, ceux qu’on doit mettre en pratique à la source même ; la vue, l’odeur, la saveur fournissent des indications qu’il ne faut pas négliger.
La lympidité d’une eau annonce sa pureté, ou au moins une dissolution exacte des principes étrangers : la couleur trouble, dénote des substances suspendues ; la bonne eau n’a point d’odeur ; l’odeur des œufs pourris indique un foie de soufre ou un gaz hépatique ; l’odeur subtile et pénétrante est propre aux eaux acidules, et l’odeur fétide caractérise des eaux croupissantes.
L’amertume des eaux dépend, en général, des sels neutres : la chaux et les sulfates les rendent d’un goût austère. Il est encore important d’apprécier la pesanteur spécifique de l’eau ; et on peut y procéder par le moyen de l’aréomètre, ou par la comparaison de son poids avec un égal volume d’eau distillée.
On doit encore prendre le degré de chaleur par le moyen d’un bon thermomètre à mercure ; ceux à esprit de vin doivent être rejetés, parce que, après le trente-deuxième degré, la dilatation est extrême et ne correspond plus à la température de l’eau. Il est intéressant de calculer le temps que cette eau emploie à se refroidir, en la comparant avec de l’eau distillée portée au même degré de température ; il faut encore observer, si aucun corps ne s’exhale ou ne se précipite par le refroidissement.
On doit observer, si les pluies, la sécheresse et les autres variations de l’atmosphère influent sur la température et le volume de l’eau ; si ces causes agissent sur elle, la vertu doit en varier prodigieusement ; c’est ce qui fait que certaines eaux minérales sont plus chargées une année qu’une autre ; de là vient que certaines eaux produisent des effets merveilleux certaines années, tandis que dans d’autres leurs effets sont nuls : le célèbre de Haen, qui avoit analysé, plusieurs années de suite, toutes les eaux des environs de Vienne, n’y a jamais retrouvé les mêmes principes dans les mêmes proportions : il seroit donc intéressant qu’à l’époque de la prise des eaux, un Médecin habile fît l’analyse de ces eaux et en publiât le résultat.
Lorsqu’on a rempli ces préliminaires sur la source, on doit procéder à des expériences ultérieures par des moyens chimiques : ces expériences doivent être faites sur la source même ; mais, si on est dans l’impossibilité, on remplit des bouteilles neuves avec cette eau, on les bouche bien exactement, et on les transporte dans son laboratoire, où l’on procède à l’examen par les réactifs et par l’analyse.
I°. Par le moyen des réactifs, on décompose les substances contenues dans l’eau, et les nouvelles combinaisons ou précipités qui se forment nous font déjà pressentir la nature des principes contenus dans les eaux ; les réactifs les plus efficaces et les seuls nécessaires sont les suivans :
1°. La teinture de tournesol devient rouge par son mélange avec les eaux acidules.
2°. Le prussiate de chaux et celui de potasse ferrugineux non saturé, précipitent en bleu le fer contenu dans une eau minérale.
3°. L’acide sulfurique très-concentré décompose la plupart des sels neutres, et forme avec les bases, des sels très-connus et très-reconnoissables.
4°. L’acide oxalique dégage la chaux de toutes ses combinaisons et forme avec elle un sel insoluble ; l’oxalate d’ammoniaque produit un effet plus prompt, puisqu’en mettant quelques crystaux de ce sel dans de l’eau chargée de soi calcaire, il se forme dans l’instant un précipité insoluble.
5°. L’ammoniaque imprime une belle couleur bleue aux dissolutions de cuivre : lorsque cet alkali est bien pur, il ne précipite point les sels calcaires, il ne décompose que les magnésiens ; pour l’avoir bien caustique, on peut faire plonger un siphon dans l’eau minérale et y faire passer le gaz ammoniac ; il faut préserver l’eau du contact de l’air, sans quoi il y auroit précipitation à raison de l’acide carbonique de l’atmosphère.
6°. L’eau de chaux précipite la magnésie, elle précipite aussi le fer de la dissolution du sulfate de fer.
7°. Le muriate de barite dénote le moindre atome de sels sulfuriques, par la régénération du spath pesant, qui est insoluble et se précipite.
8°. L’alkool est un bon réactif par rapport à l’affinité qu’il a avec l’eau.
On peut encore employer les nitrates d’argent et de mercure pour opérer la décomposition des sels sulfuriques ou muriatiques.
II°. Ces réactifs indiquent, à la vérité, la nature des substances contenues dans une eau, mais ils n’en donnent point les proportions exactes, et on est obligé d’avoir recours à d’autres moyens.
Il y a deux choses à considérer dans l’analyse d’une eau, 1°. les principes volatils ; 2°. les principes fixes.
I°. Les principes volatils sont, le gaz acide carbonique et le gaz hépatique : on peut déterminer la proportion d’acide carbonique par divers procédés ; le premier, qui a été employé par M. Venel, consiste à remplir à demi une bouteille de l’eau gazeuse qu’on veut analyser ; on y adapte une vessie qu’on lie au goulot, et on secoue la bouteille ; l’air qui se dégage enfle la vessie, et on juge par là de la quantité que l’eau en contenoit ; ce procédé n’est pas rigoureux, parce que l’agitation ne suffit pas pour dégager tout l’acide carbonique. L’évaporation de l’eau, dans l’appareil pneumato-chimique, n’est pas non plus bien exacte ; car l’eau qui s’élève avec l’air se combine de nouveau, et on n’a, sous forme gazeuse, qu’une partie du gaz contenu dans l’eau. La précipitation par l’eau de chaux me paroît le procédé le plus rigoureux : on verse de l’eau de chaux sur une quantité donnée d’eau ; et on en ajoute jusqu’à ce qu’il ne se fasse plus de précipité, on pèse exactement le précipité, et on en déduit les dix-neuf trente-deuxièmes, pour la proportion dans laquelle l’eau et la terre se trouvent, par rapport à l’acide, dans ce carbonate de chaux.
Le gaz hépatique peut être précipité par l’acide nitrique très-concentré, d’après les expériences de Bergmann. L’acide muriatique oxigéné a été proposé par Schéele ; et M. de Fourcroy a indiqué l’acide sulfureux, les oxides de plomb et autres réactifs, pour précipiter le peu de soufre tenu en dissolution dans le gaz hépatique.
II°. L’évaporation est le moyen usité pour reconnoître la nature des principes fixes contenus dans une eau minérale : les vaisseaux de terre ou de porcelaine sont les seuls propres à cet usage.
L’évaporation doit être modérée : une forte ébullition volatilise certaines substances et décompose les autres. À mesure que l’évaporation avance, il se fait des précipités que M. Boulduc a proposé de retirer à mesure qu’ils se forment. Le célèbre Bergmann conseille d’évaporer à siccité, et d’analyser le résidu de la manière suivante :
1°. On met le résidu dans une petite fiole, on y ajoute de l’alkool, on agite fortement et on filtre la liqueur.
2°. On verse sur le résidu huit fois son poids d’eau distillée froide ; on agite le mélange et on filtre de même, après quelques heures de repos.
3°. Enfin, on fait bouillir le résidu pendant un quart d’heure dans cinq à six cens parties d’eau distillée, et on sépare la liqueur par la filtration.
4°. Ce qui reste qui n’est soluble, ni dans l’eau ni dans l’alkool, doit être humecté et exposé, pendant quelques jours, au soleil : le fer, s’il y en existe, se rouille ; alors on fait digérer dans le vinaigre distillé qui dissout la chaux et la magnésie ; et cette dissolution évaporée à siccité donne, ou un sel terreux en filamens non déliquescens, ou un sel déliquescent, ce dernier est à base de magnésie ; ce qui reste contient du fer et de l’argile : on dissout le fer et l’argile par l’acide muriatique ; on précipite le fer par le prussiate de chaux, et puis l’argile par un autre alkali.
Les sels que l’akool a dissous, sont les muriates de magnésie et de chaux ; on les reconnoît facilement en les décomposant par l’acide sulfurique.
Pour ce qui est des sels dissous par l’eau froide, il faut les faire crystalliser lentement ; la forme et les autres qualités superficielles en font reconnoitre l’espèce.
La dissolution par l’eau bouillante ne contient que du sulfate de chaux.
Lorsque l’analyse d’une eau est bien faite, la synthèse en devient facile ; et la composition ou imitation parfaite des eaux minérales n’est plus un problême insoluble entre les mains des Chimistes ; en effet, qu’est-ce qu’une eau minérale ? C’est de l’eau de pluie qui, filtrant à travers les montagnes, s’imprègne de divers principes solubles qu’elle rencontre ; pourquoi donc, connoissant une fois la nature de ces principes, ne seroit-il pas possible de les dissoudre dans l’eau ordinaire et de faire ce que la nature fait elle-même ? La nature n’est inimitable que dans les seules opérations vitales ; nous pouvons l’imiter parfaitement dans les autres ; nous pouvons même faire mieux qu’elle, car nous pouvons varier à volonté la température et les proportions des principes constituans.
La machine de Nooth, perfectionnée par Parker, peut être employée pour faire de l’eau minérale gazeuze, soit acidule soit hépatique ; et rien de plus facile que d’imiter les eaux qui ne contiennent que des principes fixes.
- ↑ Comme les eaux minérales ont des rapports avec toutes les parties de la chimie, on peut indifféremment en placer l’analyse à la suite d’une partie quelconque ; mais, comme la nature des principes qu’elles contiennent suppose des connoissances sur les produits des trois règnes, il est plus naturel de réserver l’article des eaux minérales pour la fin d’un cours de chimie ; et je ne me suis décidé à changer cet ordre, que parce que j’ai prévu que le dernier tome de cet ouvrage seroit déjà trop volumineux.