jeanflop/post_ocr_correction2 huggingface dataset:
partie des impuretés reste en solution l'autre se dépose au fond de la cuve. La condition essentielle de séparation des produits entre eux et de la matière première est donc réalisée. Mais si nous nous occupons maintenant de l'électrolyse du sel, nous nous heurtons à de bien plus sérieuses difficultés, qu'à ma connaissance aucun inventeur n'a pu jusqu'ici surmonter; je crains qu'on ne puisse y arriver avant d'avoir fait de notables progrès en électrolyse. En premier lieu, pour utiliser de la façon la plus complète le travail des machines, il faut rapprocher les électrodes le plus possible. Mais si, tout à proximité du four, de l'endroit où le chlore doit être dégagé, se trouve une solution de soude caustique, quel est le chimiste qui pourrait espérer obtenir la totalité du chlore produit par le courant et que la soude caustique reste inaltérée en présence d'un courant de gaz chloré? Le premier brevet sur la matière est dû à Clarke. Dans ce procédé, on ne laisse pas le chlore se dégager, mais on le combine avec le fer et l'on sépare deux produits par une cloison poreuse. Il existe un autre moyen d'application de l'électrolyse à la fabrication de la soude caustique c'est celui de C.-A. et Faure (1742-1872). Cet inventeur emploie le courant provenant de batteries thermo-électriques; il se sert également de fer fondu comme électrode positive et sépare les liquides au moyen d'un diaphragme poreux de forte toile. Richardson et Grey (4417/1884) dégagent le gaz chlore; ils ont élaboré une installation qui révèle de suite chez eux une connaissance approfondie de la question à l'époque de leur demande de brevet. Ils font également usage d'une cloison poreuse. Le dernier procédé dont je parlerai ce soir est dû à Julien Marx (1887, n° 6417). Cet inventeur a fait un pas de plus dont je parlerai maintenant. Il emploie un diaphragme poreux pour empêcher le chlore et la soude de se recombiner. Ainsi, de 1851 à 1887, nous avons vu s'accomplir ce grand progrès, tandis que William Cook décrivait un procédé de fabrication de diaphragmes poreux de 11 pieds sur 3
caustique c'est celui de C.-A. et Faure (1742-1872). Cet inventeur emploie le courant provenant de batteries thermo-électriques; il se sert également de fer fondu comme électrode positive et sépare les liquides au moyen d'un diaphragme poreux de forte toile. Richardson et Grey (4417/1884) dégagent le gaz chlore; ils ont élaboré une installation qui révèle de suite chez eux une connaissance approfondie de la question à l'époque de leur demande de brevet. Ils font également usage d'une cloison poreuse. Le dernier procédé dont je parlerai ce soir est dû à Julien Marx (1887, n° 6417). Cet inventeur a fait un pas de plus dont je parlerai maintenant. Il emploie un diaphragme poreux pour empêcher le chlore et la soude de se recombiner. Ainsi, de 1851 à 1887, nous avons vu s'accomplir ce grand progrès, tandis que William Cook décrivait un procédé de fabrication de diaphragmes poreux de 11 pieds sur 3 en biscuit ou en poterie; les derniers inventeurs parlent simplement d'un diaphragme poreux. Cependant, le diaphragme poreux n'arrête pas la combinaison de la soude caustique et du chlore formés; il ne fait que l'atténuer, mais à grands frais. J'ai déjà montré que la perte d'énergie dans le raffinage du cuivre est imputable à la résistance des cuves, des plombs et des conducteurs. Dans ce procédé, il n'y a pas de cloison poreuse et la résistance est conséquemment très faible de 0.0006 à 0.001 ohm par cuve. Mais l'interposition d'une cloison poreuse fait monter la résistance à 0.01 ohm et même à 0.1 ohm, suivant la grandeur, l'épaisseur et la porosité de la séparation. Supposons-la de 0.01 ohm et voyons quelle force électro-motrice il faudra pour 1000 ampères dans la cuve. D'après les lois de Ohm, si la force électro-motrice de polarisation est v et celle entre les extrémités de la cuve V, le courant qui circulera sera Avec 1000 ampères pour le courant, 0.01 ohm pour la résistance et 2 volts pour la force électro-motrice de polarisation, on trouve que la force électro-motrice nécessaire pour envoyer le courant dans la cuve est de 12 volts. Je répète qu'il faut entendre
est imputable à la résistance des cuves, des plombs et des conducteurs. Dans ce procédé, il n'y a pas de cloison poreuse et la résistance est conséquemment très faible de 0.0006 à 0.001 ohm par cuve. Mais l'interposition d'une cloison poreuse fait monter la résistance à 0.01 ohm et même à 0.1 ohm, suivant la grandeur, l'épaisseur et la porosité de la séparation. Supposons-la de 0.01 ohm et voyons quelle force électro-motrice il faudra pour 1000 ampères dans la cuve. D'après les lois de Ohm, si la force électro-motrice de polarisation est v et celle entre les extrémités de la cuve V, le courant qui circulera sera Avec 1000 ampères pour le courant, 0.01 ohm pour la résistance et 2 volts pour la force électro-motrice de polarisation, on trouve que la force électro-motrice nécessaire pour envoyer le courant dans la cuve est de 12 volts. Je répète qu'il faut entendre par là que 85 pour 100 de la puissance mécanique sont employés et perdus à faire passer le courant à travers un diaphragme. J'ai déjà dit que le diaphragme n'empêche que partiellement la recombinaison du chlore de la soude et du chlore. Mais il ne peut empêcher les produits formés d'être conducteurs. Malgré la présence du diaphragme, le courant ne cheminera pas seulement par « la voie » du sel ordinaire, si je puis m'exprimer ainsi, mais aussi par « la voie de la soude caustique ». J'ai appelé l'attention sur ce point dans mon étude du procédé Hermite; je vais vous faire connaître les résultats des expériences que j'ai faites dans ce sens. C'est là une des deux pierres d'achoppement contre lesquelles il est bien difficile de ne pas buter. Cet obstacle n'existe pas dans les opérations électro-métallurgiques. L'électrolyte généralement employé dans le raffinage du cuivre est une solution acide de sulfate de cuivre. Dès que le cuivre se dépose à l'état de cuivre pur, le cuivre impur se dissout et l'électrolyse reste suffisamment constante pendant longtemps; la totalité du courant peut être employée à la formation du dépôt de cuivre, les pertes étant dues principalement au coulage, à
d'être conducteurs. Malgré la présence du diaphragme, le courant ne cheminera pas seulement par « la voie » du sel ordinaire, si je puis m'exprimer ainsi, mais aussi par « la voie de la soude caustique ». J'ai appelé l'attention sur ce point dans mon étude du procédé Hermite; je vais vous faire connaître les résultats des expériences que j'ai faites dans ce sens. C'est là une des deux pierres d'achoppement contre lesquelles il est bien difficile de ne pas buter. Cet obstacle n'existe pas dans les opérations électro-métallurgiques. L'électrolyte généralement employé dans le raffinage du cuivre est une solution acide de sulfate de cuivre. Dès que le cuivre se dépose à l'état de cuivre pur, le cuivre impur se dissout et l'électrolyse reste suffisamment constante pendant longtemps; la totalité du courant peut être employée à la formation du dépôt de cuivre, les pertes étant dues principalement au coulage, à la résistance et à la polarisation excessive provenant de diverses causes. Il n'en est pas de même dans l'électrolyse du sel ordinaire. Dès qu'il s'est formé de la soude caustique qui est conductrice, le courant est conduit par les deux sels dans la partie du compartiment où est l'électrode négative et il se répartit de lui-même entre les deux. Une solution de chlore dans la saumure se forme dans l'autre compartiment, et cela ne donne pas le moins du monde du gaz chlore pur au pôle positif. Voici l'analyse du gaz provenant d'une solution de chlore dans une dissolution très étendue de sel soumise à l'électrolyse Chlore 100.89 Oxygène 23.84 Hydrogène 73.57 100.00 Quand la solution de sel est plus concentrée, l'oxygène diminue évidemment, mais il existe toujours et en plus grandes quantités quand les chlorates, qui ne tardent pas à se former, commencent à conduire assez bien l'électricité. Les expériences du docteur Jurisch démontrent également que l'on ne peut surmonter cette difficulté par l'interposition d'un diaphragme poreux; il a constaté que environ 60 pour 100 seulement de son courant donnaient du chlore malgré l'emploi d'un diaphragme poreux pour obvier aux pertes que je signalais comme inévitables dans mon étude
et il se répartit de lui-même entre les deux. Une solution de chlore dans la saumure se forme dans l'autre compartiment, et cela ne donne pas le moins du monde du gaz chlore pur au pôle positif. Voici l'analyse du gaz provenant d'une solution de chlore dans une dissolution très étendue de sel soumise à l'électrolyse Chlore 100.89 Oxygène 23.84 Hydrogène 73.57 100.00 Quand la solution de sel est plus concentrée, l'oxygène diminue évidemment, mais il existe toujours et en plus grandes quantités quand les chlorates, qui ne tardent pas à se former, commencent à conduire assez bien l'électricité. Les expériences du docteur Jurisch démontrent également que l'on ne peut surmonter cette difficulté par l'interposition d'un diaphragme poreux; il a constaté que environ 60 pour 100 seulement de son courant donnaient du chlore malgré l'emploi d'un diaphragme poreux pour obvier aux pertes que je signalais comme inévitables dans mon étude du procédé Hermite. Toutes les expériences faites jusqu'ici sur la conductibilité des sels démontrent que, lorsque deux sels sont en solution, chacun d'eux est conducteur. L'analyse du gaz dégagé montre facilement que c'est bien le cas ici. Ainsi, on obtient un gaz dont la composition est indiquée au tableau suivant avec du sulfate de soude alcalin et un mélange alcalin de chlorure de sodium et du sulfate de soude. Sulfate de sodium et chlorure de sodium. Oxygène. 3.00 10.1 Hydrogène. 66.00 89.11 100.00 100.0 De même, une solution de chlorure de magnésium, un mélange de solution de chlorure de magnésium et de sulfate de magnésium, ont donné les gaz suivants: MgCl2 + MgSO4. Oxygène 4.43 3.79 33.2 Hydrogène. 95.57 78.21 66.8 100.00 100.00 100.0 Ces expériences démontrent clairement que le courant électrolyse à la fois les sels oxygénés et les chlorures. J'ai déjà fait mention du procédé de Julius Marx. Cet inventeur cherche à tourner la difficulté en question en conduisant l'électrolyse de façon à ne décomposer qu'une partie du sel. Il traite alors la solution de sel par le gaz carbonique pour le précipiter à l'état de bicarbonate. Je n'ai pas besoin de faire ressortir l'insuffisance de ce procédé;
avec du sulfate de soude alcalin et un mélange alcalin de chlorure de sodium et du sulfate de soude. Sulfate de sodium et chlorure de sodium. Oxygène. 3.00 10.1 Hydrogène. 66.00 89.11 100.00 100.0 De même, une solution de chlorure de magnésium, un mélange de solution de chlorure de magnésium et de sulfate de magnésium, ont donné les gaz suivants: MgCl2 + MgSO4. Oxygène 4.43 3.79 33.2 Hydrogène. 95.57 78.21 66.8 100.00 100.00 100.0 Ces expériences démontrent clairement que le courant électrolyse à la fois les sels oxygénés et les chlorures. J'ai déjà fait mention du procédé de Julius Marx. Cet inventeur cherche à tourner la difficulté en question en conduisant l'électrolyse de façon à ne décomposer qu'une partie du sel. Il traite alors la solution de sel par le gaz carbonique pour le précipiter à l'état de bicarbonate. Je n'ai pas besoin de faire ressortir l'insuffisance de ce procédé; qu'il me suffise de dire que l'on augmente par là le coût de l'électrolyse des frais élevés du procédé de la soude à l'ammoniaque. En résumé, il est plus facile de fournir l'énergie nécessaire à la décomposition du chlorure de sodium par l'électrolyse; mais cette méthode est, dans la pratique, plus coûteuse que les méthodes ordinaires. (2) La séparation des produits de la réaction les uns des autres s'opère facilement dans les procédés Leblanc et à l'ammoniaque, mais présente d'insurmontables difficultés dans le procédé électrolytique. Ces considérations me conduisent à conclure que l'électrolyse n'est pas une opération industrielle applicable à la fabrication d'articles à bas prix. Il y a cependant bien des cas où l'on peut en faire l'application malgré son prix élevé. C'est ainsi, par exemple, que j'ai essayé de l'appliquer, il y a quelques années, à la purification des solutions alcalines dérivant du sulfure de sodium. Les solutions de carbonate de soude du procédé Leblanc contiennent toujours une certaine quantité de sulfure de sodium qui est une grande gêne dans la fabrication. L'oxydation par le chlore coûte cher, car, tout en oxydant le sulfure, elle neutralise l'alcali. L'élimination par les oxydes métalliques en solutions concentrées est presque impossible,
plus coûteuse que les méthodes ordinaires. (2) La séparation des produits de la réaction les uns des autres s'opère facilement dans les procédés Leblanc et à l'ammoniaque, mais présente d'insurmontables difficultés dans le procédé électrolytique. Ces considérations me conduisent à conclure que l'électrolyse n'est pas une opération industrielle applicable à la fabrication d'articles à bas prix. Il y a cependant bien des cas où l'on peut en faire l'application malgré son prix élevé. C'est ainsi, par exemple, que j'ai essayé de l'appliquer, il y a quelques années, à la purification des solutions alcalines dérivant du sulfure de sodium. Les solutions de carbonate de soude du procédé Leblanc contiennent toujours une certaine quantité de sulfure de sodium qui est une grande gêne dans la fabrication. L'oxydation par le chlore coûte cher, car, tout en oxydant le sulfure, elle neutralise l'alcali. L'élimination par les oxydes métalliques en solutions concentrées est presque impossible, car les sulfures ne se déposeraient pas facilement; le sulfure de zinc est particulièrement désagréable sous ce rapport, et le filtre-presse lui-même n'est pas d'un grand secours. L'oxydation par l'air ne fait que transformer le sulfure en hyposulfite (thiosulfate), qui présente presque autant d'inconvénients que le sulfure. J'ai donc proposé de faire l'oxydation au moyen d'oxygène dégagé, par l'électrolyse, au sein même du liquide. Les résultats des expériences suivantes m'ont encouragé à persévérer dans cette voie. J'ai obtenu, par électrolyse d'une solution diluée de sulfure de sodium pur, un gaz composé de Hydrogène 96.4 pour 100 Oxygène 3.6 De même, une solution diluée d'hyposulfate de soude a donné un gaz contenant: Hydrogène 96.27 pour 100 Oxygène 3.73 de sorte que les choses se passent comme si la totalité de l'oxygène que le courant aurait dégagé avait été absorbée par l'un ou l'autre des composés. Comme conséquence, nous avons fait construire une dynamo et une machine, et, bien que les frais puissent atteindre un chiffre élevé par tonne de sulfure de sodium, étant donné qu'il y a rarement plus de 2.4 pour 100 de la soude sous forme de sulfure, la dépense par tonne pourrait être supportable. Les résultats ont été
de faire l'oxydation au moyen d'oxygène dégagé, par l'électrolyse, au sein même du liquide. Les résultats des expériences suivantes m'ont encouragé à persévérer dans cette voie. J'ai obtenu, par électrolyse d'une solution diluée de sulfure de sodium pur, un gaz composé de Hydrogène 96.4 pour 100 Oxygène 3.6 De même, une solution diluée d'hyposulfate de soude a donné un gaz contenant: Hydrogène 96.27 pour 100 Oxygène 3.73 de sorte que les choses se passent comme si la totalité de l'oxygène que le courant aurait dégagé avait été absorbée par l'un ou l'autre des composés. Comme conséquence, nous avons fait construire une dynamo et une machine, et, bien que les frais puissent atteindre un chiffre élevé par tonne de sulfure de sodium, étant donné qu'il y a rarement plus de 2.4 pour 100 de la soude sous forme de sulfure, la dépense par tonne pourrait être supportable. Les résultats ont été tout simplement désastreux, et je recommande les considérations que je viens d'avoir l'honneur de développer devant vous à l'attention de ceux qui auraient l'intention d'appliquer l'électrolyse dans des cas analogues. Discussion. Le docteur Hamburger remercie le président d'avoir bien voulu permettre la discussion de son travail. Profitant de cette permission, il s'occupera de la partie du discours du docteur Hurter, où il a envisagé la conversion de la chaleur en énergie chimique et mécanique. Ainsi que l'a dit le docteur Hurter, et cela était exact dans bien des cas, les chercheurs se sont souvent contentés d'exprimer les procédés chimiques par des équations thermo-chimiques, et, après avoir comparé les deux membres des équations, on admettait que la balance représentait le minimum de chaleur nécessaire pour un processus chimique donné, tout excédent au-delà de ce minimum représentant de la chaleur perdue. Malheureusement, dans bien des cas, ces calculs n'ont aucune utilité, car les réactions chimiques ne s'effectuent qu'à haute température, comme il fallait porter les matières à la température de la réaction, il devenait nécessaire de faire entrer en compte cette quantité de chaleur et de l'ajouter au minimum. Le docteur Hurter a traité d'autres questions, mais il lui permettra de rappeler
il s'occupera de la partie du discours du docteur Hurter, où il a envisagé la conversion de la chaleur en énergie chimique et mécanique. Ainsi que l'a dit le docteur Hurter, et cela était exact dans bien des cas, les chercheurs se sont souvent contentés d'exprimer les procédés chimiques par des équations thermo-chimiques, et, après avoir comparé les deux membres des équations, on admettait que la balance représentait le minimum de chaleur nécessaire pour un processus chimique donné, tout excédent au-delà de ce minimum représentant de la chaleur perdue. Malheureusement, dans bien des cas, ces calculs n'ont aucune utilité, car les réactions chimiques ne s'effectuent qu'à haute température, comme il fallait porter les matières à la température de la réaction, il devenait nécessaire de faire entrer en compte cette quantité de chaleur et de l'ajouter au minimum. Le docteur Hurter a traité d'autres questions, mais il lui permettra de rappeler une autre source de perte de chaleur qu'il a omise et qui concernait aussi le procédé Leblanc. Dans la première partie de ce procédé, la décomposition du sel par l'acide sulfurique, il se dégage de l'acide chlorhydrique, bien que le tirage de la cheminée facilite le dégagement du gaz; celui-ci doit vaincre la pression atmosphérique. C'est donc un travail mécanique effectué par le gaz, travail qui demande de la chaleur. Un cas analogue se présente dans le four à cendre noire où il y a dégagement d'acide carbonique, qui doit également effectuer un travail mécanique. En tenant compte de cela, le chiffre du docteur Hurter pour l'utilisation de la chaleur dans le four à cendre noire ressortirait d'une façon plus favorable encore. Il ne s'agit pas simplement de la chaleur, inévitablement entraînée par les gaz, mais du travail effectué par ces gaz, pour vaincre la pression atmosphérique, et, dans les calculs de la thermo-chimie, il ne faut négliger ni omettre aucun facteur comme peu important. Il y a encore autre chose le docteur Hurter dit qu'il ne faut pas de chaleur dans la première partie du procédé Leblanc. Si maintenant on désirait faire du bisulfate de soude, il ne faudrait
doit vaincre la pression atmosphérique. C'est donc un travail mécanique effectué par le gaz, travail qui demande de la chaleur. Un cas analogue se présente dans le four à cendre noire où il y a dégagement d'acide carbonique, qui doit également effectuer un travail mécanique. En tenant compte de cela, le chiffre du docteur Hurter pour l'utilisation de la chaleur dans le four à cendre noire ressortirait d'une façon plus favorable encore. Il ne s'agit pas simplement de la chaleur, inévitablement entraînée par les gaz, mais du travail effectué par ces gaz, pour vaincre la pression atmosphérique, et, dans les calculs de la thermo-chimie, il ne faut négliger ni omettre aucun facteur comme peu important. Il y a encore autre chose le docteur Hurter dit qu'il ne faut pas de chaleur dans la première partie du procédé Leblanc. Si maintenant on désirait faire du bisulfate de soude, il ne faudrait pas de chaleur. Les deux nombres de l'équation sont, en pratique, équivalents, et il n'y a pas de chaleur absorbée; mais la fabrication du sulfate de soude entraîne l'absorption d'une quantité considérable de chaleur. Il ajoute qu'il ne peut donner de chiffres, mais il a fait le calcul récemment, et une grande quantité de chaleur est absorbée pour faire du sulfate de soude; tout le monde sait qu'en pratique la fabrication du sulfate de soude demande beaucoup de chaleur. M. S.-G. Lawson fait remarquer qu'un des avantages des procédés Leblanc et à l'ammoniaque est la complète séparation des produits aussitôt leur formation. Dans le procédé électrolytique, au contraire, il semble qu'il y ait une forte tendance du chlore et de la soude caustique à se recombiner quand il n'y a pas de diaphragme, ou bien s'il y en a un, qu'il faille un grand excès de courant. En supposant que l'on transforme le chlore à l'état de chlorure insoluble, la soude caustique restant suffirait-elle à couvrir les frais de l'opération? M. Simpson dit que la communication faite l'a particulièrement intéressé, car son associé, M. Parnell, a fait à ce sujet un grand nombre d'expériences, il y a environ dix ans,
une grande quantité de chaleur est absorbée pour faire du sulfate de soude; tout le monde sait qu'en pratique la fabrication du sulfate de soude demande beaucoup de chaleur. M. S.-G. Lawson fait remarquer qu'un des avantages des procédés Leblanc et à l'ammoniaque est la complète séparation des produits aussitôt leur formation. Dans le procédé électrolytique, au contraire, il semble qu'il y ait une forte tendance du chlore et de la soude caustique à se recombiner quand il n'y a pas de diaphragme, ou bien s'il y en a un, qu'il faille un grand excès de courant. En supposant que l'on transforme le chlore à l'état de chlorure insoluble, la soude caustique restant suffirait-elle à couvrir les frais de l'opération? M. Simpson dit que la communication faite l'a particulièrement intéressé, car son associé, M. Parnell, a fait à ce sujet un grand nombre d'expériences, il y a environ dix ans, pour fabriquer de la soude et du chlore par l'électrolyse du chlorure de sodium. Ces expériences lui ont coûté environ 160 liv. sterling. On se servait d'un diaphragme poreux, mais il en résulte que l'on trouverait difficilement une matière résistant à l'action du courant, les poteries poreuses, de quelque nature qu'elles soient, se fondent infailliblement. Un autre inconvénient provient de ce que le chlore paraît détruire tout métal employé comme électrode. Il a bien fait usage de l'alliage du platine et d'iridium; mais il coûte trop cher. Enfin il a reconnu que la puissance mécanique était énorme, 8,000 chevaux par vingt-quatre heures pour faire une tonne de soude caustique aussi n'ont-ils pas poursuivi leurs expériences. M. Muspratt propose un vote de remerciements au docteur Hurter pour sa remarquable communication. Il estime que la Société peut être fière de compter parmi ses membres une personne si qualifiée et si apte à mettre en lumière le but poursuivi par la Société l'union de la science et de l'industrie. Les membres de la Société qui s'occupent de la fabrication de la soude Leblanc pourront trouver quelque reconfort dans les paroles prononcées. Il pense que l'opinion générale est que l'espoir de voir fabriquer de