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Influence qu’exerce la calcination de quelques oxydes métalliques sur la chaleur dégagée pendant leur combinaison.

Compte-rendus de l’académie des sciences, la Revue Scientifique 19 août 1871

Mis en ligne par Denis Blaizot le dimanche 20 décembre 2009

Dans notre dernier article sur l’Académie des sciences, en rendant compte d’un travail de M. Ditte sur la chaleur de combustion de quelques métaux (zinc, magnésium, etc.), nous avons eu l’occasion déjà de signaler la relation qui existe entre les propriétés des corps et la chaleur qu’on en dégage dans les réactions chimiques ; nous avons vu l’influence qu’exerce la calcination de l’oxyde de zinc sur l’intensité des phénomènes calorifiques qui accompagnent la dissolution. L’auteur s’est proposé de déterminer le, nombres qui fixent la mesure de ces phénomènes, et il a choisi pour exemple la magnésie, qui présente ces variations de propriétés l’une manière vraiment remarquable. Tel est le sujet des deux notes que nous allons examiner.

La magnésie a été considérée suivant les diverses températures auxquelles elle avait été calcinée :

1° Magnésie calcinée à 350 degrés. - Obtenue par la calcination du nitrate de magnésie, elle se présente sous la forme d’une poudre fine, blanche, onctueuse et très volumineuse. dont la densité est très difficile à obtenir, à cause de l’air adhérent. Humectée avec de l’eau, de façon à obtenir une pâte assez épaisse dont on fait de petites boules, elle s’y combine lentement et fait prise au bout de cinq heures.

Huit mois, de séjour de cette magnésie dans l’eau n’ont pas amené de changement sensible dans sa dureté ; la matière s’est brisée avec facilité. L’intérieur est homogène et granuleux. La masse est restée molle et humide.

2° Magnésie calcinée à 440 degrés. - C’est une poudre fine, différant peu par son aspect de la précédente. Elle possède une densité plus élevée. Humectée comme la précédente, elle fait prise au bout d’environ trois heures. Abandonnée dans l’eau, elle durcit peu à peu, et présente au bout de deux mois l’aspect du marbre blanc poli à la surface, et translucide sous une faible épaisseur. Après trois mois, la matière est dure, quoique facile à briser. Son intérieur est homogène, grenu et fragile.

3° Magnésie calcinée au rouge sombre. - En calcinant au rouge sombre, pendant une heure, du nitrate de magnésie, on obtient une matière dure qui, réduite en poudre, est klanhe, lourde, et n’a plus ni la finesse ni l’onctuosité des précédentes.

Sa densité est plus considérable.

Humectée avec de l’eau, elle fait prise en deux heures. Après un séjour de deux mois sous l’eau, elle est devenue extrêmement dure et très différente des précédentes. Elle se’ ’ri5 difficilement et ne peut être pulvérisée qu’avec peine.

Son intérieur est blanc, homogène, et présente l’aspect d’un biscuit de porcelaine à grains très fins.

4° Magnésie calcinée au rouge blanc.- Calciné pendant douze heures au rouge blanc, le nitrate de magnésie donne une matière très difficile à pulvériser finement. Cette poudre est très dure. Humectée avec de l’eau, elle ne fait plus prise avec elle, et même, après un séjour de plusieurs jours, on la retrouve anhydre , si. on la sèche préalablement à 100 degrés.

En résumant les résultats qui se trouvent contenus dans ces notes, nous remarquerons que, sous ,les quatre formes considérées, la magnésie présente l’aspect d’une poudre amorphe ; aucune des différences que l’on y constate après l’avoir portée à diverses températures ne provient donc de la cristallisation. Aussi, celle matière permet-elle de bien voir l’influence considérable que l’élévation de température seule, en l’absence de toute autre cause physique, exerce sur les propriétés d’un corps.

Ces propriétés, représentées dans les expériences de M. Ditte par la densité, la dilatation et les phénomènes calorifiques qui accompagnent la dissolution de la magnésie, varient dans un sens déterminé quand la température suit elle-même une loi connue de variation ; la dilatation de la matière diminue à mesure qu’on la calcine ; sa densité augmente, au contraire, et la quantité de chaleur qu’elle dégage, en se combinant à l’acide sulfurique, s’accroît en même tempos. M. Ditte insiste tout particulièrement sur ce dernier résultat, qu’il a constaté déjà pour l’oxyde de zinc, et qui est contraire à ce que l’on admet généralement, que la chaleur d’un corps diminue lorsque sa densité augmente. Le tableau qui suit résume d’ailleurs les principaux résultats relatifs à la magnésie anhydre :

T [1] D0\alpha_0^{100}Q
350 degrés 3,1932 0,0003104 16655 cal.
440°C 3,2014 0,0002402 18417
Rouge sombre 3,2482 0,0001764 19234
Rouge blanc 3,5699 0,0001634 20094

Cette magnésie est, du reste, d’autant plus difficile à dissoudre dans les acides étendus qu’elle li été chauffée davantage ; et ses propriétés hydrauliques se manifestent aussi d’autant mieux que sa calcination a été plus forte" au moins jusqu’à la température du rouge blanc, à laquelle elle semble perdre la faculté de se combiner rapidement avec l’eau.

Cette variation des propriétés physiques paraît même se poursuivre. dans les combinaisons de la magnésie avec l’eau. La magnésie hydratée est, en effet, d’autant ,plus dure, d’autant plus dense que la matière anhydre qui a servi à sa préparation était elle-même plus dure et plus dense ; elle dégage, en se combinant, d’autant plus de chaleur que la première en dégageait davantage. Les nombres suivants résument quelques résultats concernant cet hydrate :

T [2]D0Q
350 degrés 2,3261 14244 cal.
440°C 2,3631 14431
Rouge sombre 2,6040 18340

Il résulte de ces expériences que, lorsqu’on soumet les corps à l’influence d’une cause physique, qui, comme l’élévation progressive de leur température, change d’une certaine manière la propriété qu’ils possèdent de dégager en se combinant certaines quantités de chaleur, leurs. autres propriétés thermiques varient en même temps : De plus, quand on modifie l’une d’elles d’une manière déterminée, non seulement on observe pour les autres des variations correspondantes, mais encore, pour chacune d’elles, le sens du phénomène se trouve à l’avance indiqué.


[1T. température à laquelle on a calciné la magnésie ; D0. densité à zéro ; \alpha_0^{100}, coefficient de dilatation entre zéro et 100 degrés ; Q. quantité de chaleur dégagée par la dissolution d’un équivalent de magnésie dans l’acide sulfurique étendu.

[2T, température à laquelle on a calciné la magnésie anhydre, qui a servi à préparer l’hydrate ; D0, densité à zéro ; Q, chaleur gui accompagne la dissolution de l’équivalent de l’hydrate dans l’acide chlorhydrique employé.

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