L’Encyclopédie/1re édition/CALCINATION

Texte établi par D’Alembert, Diderot (Tome 2p. 542-545).
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CALCINATION, s. f. (Chimie.) L’opération chimique, connue sous le nom de calcination, est l’application d’un feu ouvert à des matieres solides & fixes, disposées de maniere qu’elles présentent au feu & à l’air le plus de surface qu’il est possible.

On se propose en général dans la calcination deux objets différens : ou l’on cherche à séparer une substance volatile, qu’on ne se met pas en peine de retenir, d’une substance fixe qu’on a seule en vûe, comme dans la calcination des mines, dont on dissipe par cette opération les matieres volatiles étrangeres au métal qui est l’objet du travail, principalement le soufre & l’arsenic. Cette opération est plus connue dans le traitement des mines, soit pour l’essai, soit pour le travail en grand sous le nom de rôtissage ou de grillage. Voyez Grillage. C’est cette espece de calcination que M. Cramer appelle ustulatio, & qu’il distingue, mais seulement par son objet, de celle dont nous allons parler dans un moment. L’opération par laquelle on souffle ou fait fumer les culots d’or, dans la purification de ce métal par l’antimoine, se peut rapporter aux calcinations de la premiere espece ; comme aussi la calcination des sels fixes, soit neutres, soit alkalis, gras, ou empâtés de matieres huileuses qu’on blanchit ou purifie par ce moyen celle des vrais savons, celle des sels très-aqueux, comme l’alun, le vitriol, le sel de Glauber, &c. La calcination de ces sels au soleil, & leur calcination à l’air, ne different de la précédente & entr’elles, que par le degré de feu. Voyez Feu.

Le second objet général de la calcination, c’est d’ouvrir certains corps, ou de rompre la liaison, de détruire le mastic naturel, le gluten de certaines matieres, telles que les parties dures des animaux & des pierres, & les terres alkalines & gypseuses, qui fournissent par la calcination ces produits connus de tout le monde sous les noms de chaux & de plâtre ; telles encore que les gangues dures, réfractaires ou sauvages, des mines d’ailleurs peu sulphureuses & peu arsénicales, qu’on ne grille que pour disposer cette gangue à la fusion. C’est à peu près dans la même vue que cette opération est en usage dans les travaux de la verrerie, des émaux, des porcelaines, & dans les laboratoires des Chimistes, pour la préparation des chaux métalliques, &c.

On appelle encore calcination en Chimie, calcination par la voie humide, la division de toute substance métallique opérée par un menstrue, lorsque cette division est suivie d’un précipité, soit spontanée, soit produit par l’action d’un précipitant ; & tous les précipités sont appellés indistinctement chaux. Ainsi on appelle chaux d’or, l’or départi de l’argent, ou l’or de départ précipité par l’huile de tartre ; chaux d’argent, l’argent départi de l’or, ou l’argent de départ précipité par le cuivre, le précipité par le sel marin ou par son acide de la dissolution d’argent dans l’acide nitreux, &c. Mais la plûpart de ces substances ne conviennent avec les chaux proprement dites, que par le nom. La calcination par la voie humide porte encore le nom bien plus exact de pulvérisation philosophique. Voyez Pulvérisation & Précipité.

On prend aussi le mot de calcination dans un sens trop vague, quand on l’applique à la préparation des parties solides des animaux, qu’on épuise de leur partie lymphatique par l’eau bouillante : on appelle ces substances ainsi épuisées, calcinées philosophiquement ; corne de cerf calcinée philosophiquement, &c. mais ce n’est ici absolument qu’une décoction. Voyez Décoction.

Quel est donc le caractere propre de la vraie calcination ? J’entre pour le déterminer dans un examen plus détaillé de ses principaux phénomenes, des différens changemens qu’elle opere dans les divers sujets auxquels on l’applique. Cette discussion nous conduira de la maniere la plus abrégée à la vraie théorie de notre opération.

Je distingue d’abord les effets qui lui sont communs avec d’autres opérations chimiques, de ceux qui lui sont propres : 1°. la calcination considérée comme séparant des parties volatiles d’avec des parties plus fixes, peut ne différer de la distillation qu’en ce qu’on retient ces parties volatiles dans la derniere opération, & qu’elles s’échapent dans la premiere. C’est ainsi que les sels aqueux se dessécheroient dans les vaisseaux fermés, comme ils se dessechent dans les vaisseaux ouverts ; la premiere opération exigeroit seulement un feu plus violent : mais les deux produits de chaque opération, c’est-à-dire, le phlegme passé dans la distillation, ou dissipé par la calcination, (on peut en ramasser en exposant un miroir à la vapeur) & le résidu de l’une & de l’autre, seroient exactement les mêmes. Je pourrois faire de cette opération une espece distincte de calcination : mais elle est si distincte des deux autres que je vais proposer, qu’il sera plus exact encore de l’en séparer absolument. Voyez Dessiccation.

2°. Les savons, les sels gras ou empâtés de matieres grasses ou huileuses, pourroient aussi être privés de ces matieres par la distillation, aussi bien que par la calcination. La plûpart des substances métalliques minéralisées, traitées dans les vaisseaux fermés, laisseroient sublimer du soufre & de l’arsenic : mais j’observe dans ce cas une différence remarquable ; c’est que la substance volatile séparée qui est inflammable, du moins pour la plus grande partie, s’éleve dans la distillation ou dans la sublimation, sans éprouver aucune altération, ou n’étant que très-peu altérée ; au lieu qu’elle est décomposée dans la calcination, elle est enflammée, détruite. Cette espece de calcination opere donc la séparation réelle de deux especes de corps qui formoient un composé ou un surcomposé par leur union ; circonstance commune à cette opération & à la distillation, mais de plus la destruction d’un des principes de la composition du corps calciné, celle du mixte ou du composé inflammable. Cette espece de calcination sera propre à tous les corps solides composés ou surcomposés, dans la formation desquels entreront des mixtes ou des composés inflammables. Ces corps sont les mines ou substances métalliques minéralisées, les métaux sulphurés, tous les savons, les extraits solides des végétaux, le tartre, la lie, les os des animaux, les bitumes solides, &c.

Il est enfin une autre espece de calcination essentiellement distincte des opérations faites dans les vaisseaux fermés : c’est l’opération qui prive par l’action du feu un mixte fixe & solide de son phlogistique, ou la décomposition par le feu d’un mixte fixe & solide, dont le phlogistique pur est principe constituant. Les sujets de cette calcination sont les métaux imparfaits, les demi-métaux, excepté le mercure, & tous les vrais charbons tirés des trois regnes. L’hépar sulphuris ou foie de soufre peut se ranger aussi avec ces corps, quoiqu’avec quelqu’inexactitude.

Quoique la fixité absolue de l’or & de l’argent tenus en fusion pendant un tems très-considérable, soit unanimement adoptée d’après les expériences de Kunckel, il est très-probable cependant que leur calcination n’est que beaucoup plus difficile que celle des autres substances métalliques, mais non pas absolument impraticable. C’est la doctrine de plusieurs Chimistes illustres.

Isaac le Hollandois, dans son traité de salibus & oleis metallorum, cap. ij. de Reverberatione calcis, assûre que la chaux d’argent, c’est-à-dire, l’argent déjà ouvert par un menstrue, exposée pendant vingt-un jours à un feu non interrompu, & tel qu’il est nécessaire pour tenir le plomb en fusion sans le rougir, se réduit en une vraie chaux ; & que la chaux ou le précipité d’or exposé au même degré de feu, éprouve la même altération en six semaines.

Kunckel ne daigne pas même réfuter un auteur à qui il avoit fait cet honneur sur plusieurs autres points ; un auteur, dis-je, qui avoit mis la vraie chaux d’or parmi les non-êtres chimiques.

Stahl qui compte beaucoup sur le témoignage de ces deux auteurs, est persuadé qu’ils entendent parler l’un & l’autre de la même opération ; savoir, de la réverbération, ou de la calcination au grand réverbere, tant vanté par le premier (Isaac le Hollandois.) Voyez le Vitulus aureus igne combustus de Stahl.

Il paroît que l’or & l’argent sont vitrifiables, qu’ils sont dans l’état de verre dans les émaux. (Voyez Vitrification.) Il paroit encore par les expériences faites avec le miroir de Tschirnhausen, ou grande lentille du Palais-royal, (Voyez Mém. de l’Acad. royale des Scienc. 1702.) que ces métaux ont été vitrifiés, même sans addition, du moins évidente. Or la vitrification suppose une calcination : calciner l’or & l’argent, est pourtant encore un problème chimique.

Les produits de cette calcination sont des chaux ou des cendres.

Les chaux métalliques sont plus ou moins parfaites, selon que les substances qui les ont fournies ont été plus ou moins exactement calcinées : elles sont des chaux absolues, si le phlogistique en a été entierement séparé.

Lorsque ces chaux sont volatiles, elles s’appellent fleurs. Voyez Fleurs & Sublimation.

Ma derniere espece de calcination ne differe pas réellement de la précédente, considérée comme détruisant un mixte inflammable. Le caractere générique & essentiel de l’une & de l’autre, ou de la calcination proprement dite, c’est de ne pouvoir être exécutée dans les vaisseaux fermés ; car les mixtes inflammables volatils ne peuvent être qu’élevés dans les vaisseaux fermés, quelque feu qu’on employe ; & les mixtes fixes, tels que sont les sujets de la derniere espece de calcination, peuvent y être actuellement ignés ou embrasés, sans y éprouver aucune espece d’altération, pas même un changement de lieu, dimotionem à loco.

Ces faits n’ont été qu’énoncés jusqu’à présent, surtout l’inaltérabilité du charbon parfait, & celle des métaux dans les vaisseaux fermés. Cette propriété singuliere peut se déduire pourtant par une analogie toute simple de plusieurs phénomenes connus, & très-bien expliqués par les Chimistes, entr’autres par Stahl. C’est par la théorie de la flamme en un mot qu’il faut expliquer les phénomenes de la calcination : car nous ne connoissons que deux especes d’ignition réelle, la flamme & l’embrasement simple : or les corps propres à la calcination restent embrasés dans les vaisseaux fermés sans s’y calciner ; donc ce n’est pas dans l’embrasement simple qu’il faut chercher le méchanisme de cette opération.

Ce méchanisme est sensible dans la destruction des mixtes inflammables humides ou aqueux : l’huile, le soufre, l’esprit-de-vin, le phosphore de Kunckel, ne se décomposent que par l’inflammation : mais les mixtes inflammables secs ou terreux, tels que sont les sujets propres de ma 2e espece de calcination, ne paroissent pas capables de donner une vraie flamme ; on a même fait entrer dans la détermination de leur caractere la propriété de n’en point donner, même à l’air libre, du moins par eux-mêmes : le zinc seul est excepté.

Voici par quelle chaîne de considérations je me crois autorisé à généraliser cette théorie, à l’étendre à tous les sujets de la calcination.

Les charbons qui flambent (je demande grace pour cette expression), lorsqu’ils sont exposés à un courant rapide d’air, sont infiniment plûtôt consumés ou détruits, que lorsqu’ils brûlent sans flamber dans un lieu où l’air n’est point renouvellé, comme dans un fourneau dont le cendrier est fermé, ou dans la casse d’une forge dont le soufflet ne joue point. On ne sauroit attribuer cette différence à la simple augmentation de la vivacité du feu ; c’est la flamme, comme telle, qui la constitue ; car des charbons exposés dans les vaisseaux fermés à un feu dix fois plus fort que celui qui les consume lentement, lorsqu’on les couvre de cendres par exemple, ne les altere pas.

Le zinc ne se calcine qu’en flambant : les substances métalliques qui ne flambent pas par elles-mêmes, le fer, l’étain, le régule d’arsenic, le régule d’antimoine, détonnent ou flambent avec le nitre : or le nitre seul ne flambe jamais ; donc ces substances métalliques contribuent matériellement à la flamme ; car d’ailleurs par cette détonnation ou cette inflammation, leur calcination, très-lente sans ce secours, est effectuée sur le champ.

Voilà, si je ne me trompe, l’énergie de l’inflammation ou de la flamme bien constatée pour la calcination : n’est-il donc pas permis de la regarder comme une ustion avec flamme sensible dans la plûpart des sujets ; cachée, ou même insensible dans la moindre partie, dans les quatre métaux imparfaits, dont deux même flambent avec le nitre, & dans trois demi-métaux dont un seul, le bismuth, ne flambe point avec le nitre ? Voyez Feu.

La calcination des pierres & des terres calcaires, & celle des pierres & des terres gypseuses, sera plus ou moins analogue à l’opération dont je viens restraindre l’idée, à raison du plus ou du moins de combustibilité des parties qu’on dissipe dans la préparation des chaux & des plâtres : des inductions très bien fondées rangent cette opération, du moins pour les matieres calcaires, dans la classe des calcinations les plus proprement dites. Les parties dures des animaux donnent des chaux par la destruction d’une matiere lymphatique, c’est-à-dire, d’une substance inflammable, qui constituoit leur gluten. Or entre le corps d’un animal le moins dégénéré, une corne, un os récent, & la pierre calcaire la plus déguisée, le marbre, il existe tant d’especes intermédiaires dans lesquelles on distingue évidemment l’espece même des matieres animales dont elles sont formées, & où l’on voit ces matieres plus ou moins détruites, depuis la plus grosse corne d’ammon, jusqu’aux fragmens ou aux semences de coquilles imperceptibles sans le secours de la loupe ou du microscope, qu’il est naturel de conclurre de cette ressemblance extérieure, que le gluten des pierres calcaires est en général une matiere animale, qui peut être un peu dégénérée à la vérité, & que leur calcination est par conséquent une vraie destruction d’une substance inflammable : la conformité des qualités intérieures de toutes ces substances, avec celles des parties dures des animaux, confirme cette analogie. Il en est de même de ces qualités intérieures qui démontrent immédiatement du phlogistique dans les pierres & les terres calcaires, comme dans la craie, le marbre, &c. Voyez Terre.

La théorie de la calcination des pierres & des terres gypseuses tient moins immédiatement à celle-ci. Voyez Terre.

Le feu s’applique de différentes façons aux matieres qu’on veut calciner ; ou on expose ces matieres immédiatement à un feu de bois ou de charbon. Cette maniere est la plus usitée dans la préparation des chaux & des plâtres. Voyez Chaux & Platre.

Ou on les expose à la flamme d’un réverbere. L’une & l’autre de ces méthodes est en usage dans les travaux des mines. Voyez Grillage.

Ou enfin on les place dans des vaisseaux plats & évasés, appellés têt, écuelles à rotir ou scorificatoires, qu’on met sur un feu de charbon, ou sous la mouffle du fourneau d’essai. Les calcinations pratiquées dans les laboratoires des Chimistes pour des vûes d’analyse, s’exécutent ordinairement dans ces vaisseaux.

Les regles générales du manuel de ces dernieres opérations sont :

1°. De reduire en poudre grossiere le corps à calciner.

2°. De gouverner le feu de sorte que la matiere n’entre point en fusion ; du-moins d’éviter la fusion autant qu’il est possible. Cette regle n’est pas absolument générale ; car la fusion favorise la calcination du plomb & de l’étain, & elle ne nuit pas à celle du bismuth, pourvû néanmoins que ce ne soit qu’une fusion commençante.

3°. Si on a laissé fondre sa matiere, ou seulement s’empâter, de la laisser refroidir & de la réduire de nouveau en poudre grossiere.

4°. De remuer souvent la matiere.

5°. Enfin de ménager l’accès libre de l’air, autant qu’il est possible.

Quelques substances métalliques éprouvent par la calcination, dans de certaines circonstances, un changement singulier. Leurs chaux se chargent d’une matiere qui augmente le poids absolu du corps calciné. Cette circonstance est sur-tout très-remarquable dans le minium. Voyez Minium.

La calcination vraie peut-être considérablement hâtée par le secours du soufre, par celui du nitre, & par celui de l’un & de l’autre employés en même-tems.

L’æs ustum, le safran de Mars, communément appellé astringent, &c. sont des chaux préparées par le soufre. Les chaux de cette espece portent le nom générique de safran, crocus. La théorie de cette opération, est précisément la même que celle du grillage des métaux imparfaits & des demi-métaux minéralisés. Voyez Grillage.

Le nitre projetté dans un creuset rougi au feu avec les charbons en poudre, avec la limaille des métaux imparfaits, & avec les demi-métaux solides pulvérisés, ou jetté sur ces substances embrasées, concourt très-efficacement à leur calcination, qui s’opere dans ce cas très-promptement. Lorsque cette calcination se fait avec bruit & flamme manifeste, comme celle du fer, de l’étain, du régule d’antimoine, du zinc, du régule d’arsenic, elle s’appelle détonation. Voyez Détonation.

Les chaux d’antimoine tirées de l’antimoine crud ordinaire par le secours du nitre, comme l’antimoine diaphorétique préparé avec l’antimoine crud, le safran des métaux, &c. sont dûes au concours du nitre & du soufre.

L’esprit de nitre opere aussi des calcinations vraies. Le fer dissous par l’acide nitreux & abandonné par cet acide à mesure qu’il est attaqué, est une vraie chaux de fer ; voyez Fer. Cet acide agit de la même façon sur le zinc, & même un peu sur le bismuth. Voyez les articles Zinc, Bismuth, & Menstrue.

Mais la chaux de cette espece la plus parfaite, une chaux absolue, c’est le produit de l’action de l’acide nitreux sur la partie réguline de l’antimoine, soit qu’on l’applique immédiatement à ce régule, soit qu’on l’applique à l’antimoine crud, ou au beurre d’antimoine pour faire le bézoard minéral.

Glauber a fort ingénieusement observé dans la premiere partie de ses fourneaux philosophiques, que le bézoard minéral & l’antimoine diaphorétique étoient exactement la même chose, & qu’il n’importoit pas que ce diaphorétique fût fait avec l’esprit de nitre ou avec le nitre même corporel. Voyez Menstrue, Antimoine & Feu.

Il ne faut pas confondre ces chaux avec les précipités métalliques qui portent le même nom, dont on a parlé plus haut. Cet article est de M. Venel.