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ALUMINAGE s. m, (a-Iu-mi-na-ge — rad. alumine). Techn. Opération qui a pour objet de produire un dépôt d’alumine sur un tissu, afin de le rendre propre k recevoir une teinture.
- altjminate s. m. — Chili). Corps composé
où l’alumine joue le rôle d’acide.
— Encycl. Il existe d’autres aluminates que ceux qu’on trouve dans la nature et dont, on a parlé au tome lot du Grand Dictionnaire. Les aluminates des métaux alcalins sont solubles ; ceux des métaux alcaltnoterreux sont les uns solubles, les autres insolubles ; les aluminates des métaux terreux Sont tous insolubles.
L’aluminate de potassium K*0, Al*Os ou ATOVK* a été obtenu par M. Frémy par voie humide en dissolvant dans la potasse l’alumine précipitée, et par voie sèche en fondant au creuset d’argent de l’alumine anhydre avec un excès de potasse. Il cristallise, par évaporation de la dissolution, avec 3 molécules d’eau {Al*0*K* 4- 31120).
Les cristaux sont blancs, durs, insolubles dans l’alcool ; la solution aqueuse présente la réaction alcaline. Un excès d’eau dédouble ce sel en alumine et aluininate plus basique.
L’aluminate de sodium A1409Na8 ou
2Ali03,3Na«0
se prépare en assez grande quantité, dans l’industrie, k l’aide de la bauxite qui est une alumine hydratée et ferrugineuse ; le procédé consiste à chauffer ce minerai avec la moitié de son poids de carbonate de sodium. On prend le minerai le moins siliceux possible pour éviter la formation d’un silico-aluminate qui, étant insoluble, occasionne une perte en alumine et en soude. Le produit est infusible, on le fritte et on le dissout dans l’eau.
On prépare encore l’aluminate de sodium au moyen de la cryolithe, selon le procédé Halin ; dans des cuves en bois, on mélange 88 parties de cryolithe pulvérisée avec 100 parties de chaux éteinte, et l’on en fait une bouillie que l’on porte à l’ébullition pur une circulation de vapeur d’eau surchauffée. Il se produit en même temps du fluorure de calcium qui se précipite. L’aluminate de sodium a une composition constante, mais n’a pas été obtenu cristallisé. Un courant rapide d’acide carbonique dans sa dissolution en précipite une alumine hydratée ne retenant, après avoir été lavée à l’eau, que quelques millièmes de carbonate alcalin. On se sert de l’aluminate de sodium pour préparer l’acétate d’aluminium, employé comme mordant en teinture.
L’aluminate de baryum
Al*0*.Ba ou Al*03, BaO
est soluble dans dix fois son poids d’eau ; il cristallise avec 4 molécules d’eau (4H*0) par addition d’alcool à la solution ; ces cristaux sont altérés par l’acide carbonique de l’air.
Le calcium forme avec l’alumine plusieurs composés insolubles et difficilement fusibles. M. Bivot pense qu’un de ces aluminates se forme dans les chaux hydrauliques et les ciments pendant la cuisson, et que son hydratation contribue à la prise de ces matières sous l’eau.
Un grand nombre d’aluminates ont été reproduits par Ebelmen. Sa méthode consiste à mélanger l’alumine avec l’oxyde du métal dont on veut avoir l’aluminate et à chauffer fortement ce mélange en présence de l’acide borique ou du borate de sodium. Outre les aluminates naturels, il a obtenu à l’état cristallisé les aluminates de baryum, de calcium, de strontium, de cérium, de manganèse, de cobalt ; tous sont cubiques, sauf celui de baryum qui agit sur la lumière polarisée.
- ALUMINE s. f. — Oxyde d’aluminium.
— Encycl. L’alumine existe à l’état anhydre AW et à l’état d’hydrates divers. AtibyJre, elle cristallise dans le système rhomboédrique et possède une densité voisine de i, une dureté peu inférieure à Celle du diamant ; c’est une pierre précieuse. Quand elle est incolore, elle constitue le corindon ; quand elle est colorée par des oxydes métalliques, elle prend différents noms : rubis (rouge), topaze (jaune), saphir (bleu), améthyste (violet pourpre), auxquels on ajoute l’épithète orientale, pour distinguer ces gemmes des pierres analogues, mais moins précieuses, formées de silice : rubis occidental, etc. Cristallisée avec du sesquioxyde de fer, elle constitue l’éroeri, minéral très dur qui, réduit en poudre, sert à polir le ter, l’acier, les glaces et les cristaux naturels.
La gibbsite est l’hydrate Al*OS,3H*0 ; le diaspora est l’hydrate AlsO».HS0. La bauxite est un hydrate amorphe en masses terreuses contenant plus ou moins de fer.
Les compoNés naturels où entre l’alumine sont innombrables. Nous citerons en passant les feldspalhs, les micas, le kaolin et les argiles, et une multitude de silicates, des fluosilicates (topaze), des phosphates et fluophosphates (turquoise, wuwellite, childrênite), des sulfates (alunite), etc.
~ Préparation. On obtient l’alumine pure a l’état d’hydrate gélatineux AlîO’,3HSO en précipitant une solution d’au sel soluble d’aluroinium par l’ammoniaque et par le carbonate ou le sulfhvdrute d’ammoniaque (l’acide carbonique et I acide sulfhydiique ne salilitnt point l’alumine). On l’obtient encore très pure et exempte de fer en décomposant
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une solution d’aluminate de sodium par un courant d’acide carbonique.
M. Ducla a indiqué un procédé pour préparer l’alumine d’une manière continue, en se fondant sur cette réaction et en prenant comme matière première le sulfate d’aluminium brut. Ce sulfate est additionné d’un lait de chaux et de craie (carbonate de chaux). L’alumine est précipitée en même temps que le sulfate de calcium (sulfate de chaux) ; il se dégage de l’acide carbonique qu’on emmagasine. À l’aide d’une lessive de soude, on redissout l’alumine, on décante la dissolution et on précipite de nouveau cette alumine seule au moyen de l’acide carbonique. Enfin le carbonate de soude est traité par un excès de chaux qui régénère la soude caustique, et un mélange de chaux et de carbonate pour une opération ultérieure.
Pour préparer l’alumine anhydre, on calcine l’hydrate d’alumine ou encore l’alun ammoniacal. L’alumine anhydre se présente sous forme de poudre blanche légère, sans odeur ni saveur, happant k la langue. Elle n’est fusible qu’au chalumeau oxyhydrique ; fondue, elle est très fluide et ne s’étire pas en fils comme le fait la silice ; elle se solidifie par refroidissement en une masse transparente incolore, assez dure pour couper facilement le verre. Lorsqu’elle a été calcinée à une haute température, l’alumine est insoluble dans l’eau ; mais elle se combine avec dégagement de chaleur quand elle n’a pas été calcinée au-dessus du rouge naissant.
L’alumine, en se refroidissant dans une atmosphère humide, absorbe lSpour 100 d’eau, qu’il est difficile de lui faire perdre. Grâce à cette propriété que l’alumine communique à l’argile, les terres argileuses conservent longtemps, par les temps les plus secs, l’humidité nécessaire à la végétation. L’alumine calcinée se dissout difficilement dans les acides, et d’autant plus difficilement qu’elle a été calcinée à plus haute température. Toutefois on peut la dissoudre dans l’acide sulfurique étendu de deux fois son volume d’eau ; elle esc à peine soluble dans les solutions alcalines ; elle se dissout dans les alcalis en fusion.
L’alumine hydratée Al»03,3H*O humide est blanche ; séchée, elle devient translucide. Elle se dissout dans les acides, les alcalis et les terres solubles (baryte, strontium), très peu dans l’ammoniaque. Maintenue longtemps à l’ébulliiion, elle cesse d’être soluble ; d’après Péan de Saint-Gilles, elle a alors une constitution différente, représentée par la formule A1S03,21120 ; il faut noter que l’alumine des aluminates est insoluble dans Tactile acétique.
L’alumine hydratée retient avec énergie les matières organiques, les matières colorantes eu particulier. Cette propriété est utilisée pour la préparation des laques colorées dont on se sert en peinture et dans l’industrie des papiers peints : ainsi l’on obtient Une belle laque rouge cochenille en chauffant une solution do cochenille en présence de l’alumine jrélatineuse. La laque se forme dans le tissu même quand on plonge une pièce mordancée à l’alumine dans le bain de teinture.
— Alumine soluble. Il existe deux variétés d’alumine soluble coagulnble par les acides, les alcalis et la plupart des sels. La première, que G r a hum appelle la métalumine soluble, a été obtenue par Walter Crum en faisant bouillir d’une façon continue pendant dix jours une solution étendue d’acétate d’aluminium ; si l’on évapore sa solution, on obtient l’hydrate Al’OS.SHïO à. l’état gommeux. L’autre, que Graham nomme alumine soluble, a été obtenue par lui, au cours de ses recherches sur la dialyse, en mettant sur le dialyseurune solution d’alumine dans le chlorure d’aluminium ; l’alumine colloïdale reste sur le dialyseur après diffusion du chlorure. La métalumine est faiblement alcaline, et une goutte projetée sur un papier rouge de tournesol se coagule en a’entourant d’un cercle bleu ; l’alumine Soluble de Grahara n’est pus alcaline et ne constitue pas un mordant. Les deux variétés d’alumine soluble se modifient rapidement et se prennent en gelée ; une trace d’un sel quelconque produit immédiatement cette transformation ; aussi quelques gouttes d’eau de puits ou le transvasement dans un verre qui n’a pas été parfaitement rincé à l’eau distillée amènent une coagulation instantanée. Des traces d’acide ou de base coagulent aussi les deux variétés d’alumine soluble, mais un excès d’acide redissout le coagulum. Quelques substances colloïdes, comme le caramel, la gomme, produisent aussi la coagulation, tandis que le sucre et l’alcool ne la provoquent pas.
— Alumine cristallisée. Lorsqu’on laisse refroidir l’alumine fondue, on obtient une masse de structure cristalline, mais on n’u pas de cristaux nettement délimités. L’alumine cristallisée ou corindon a été reproduite pour la première fois par Ebelmen ; l’alumine amorphe, dissoute dans le borax fondu au feu d’un four à porcelaine, cristallise par suite de la volatilisation du borax ; si l’on ajoute un peu d’oxyde de chrome, on obtient des cristaux rouges chimiquement identiques au rubis, mais qui n’ont pas les qualités recherchées en joaillerie. Le corindon a été préparé par Deville et Caron à l’aide de ia méthode générale de minéralisation qu’ils ont imaginée et qui Consiste » volatilUer le
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fluorure en présence de l’acide borique. Le fluorure d’aluminium est placé dans un creuset de charbon au-dessus duquel l’acide borique est disposé dans une capsule de platine. En chauffant on volatilise ie fluorure qui, réagissant sur l’acide borique, donne du fluorure de bore et de l’alumine cristallisée. Un peu de fluorure de chrome ajouté au fluorure d’aluminium donne à l’utumine produite ia coloration du saphir ou du rubis, Suivant le degré d’oxydation ; une grande quantité de fluorure de chrome donne le corindon vert. Une autre méthode, due à Gaudin, a été indiquée au mot corindon, au tome V du Grand Dictionnaire. M Debray a reproduit le corindon en chauffunt dans un creuset de platine du phosphate d’aluminium avec un excès de sulfate de potassium ou de sodium. Indiquons encore la méthode de de Senarmont qui consiste à chauffer à 350O une solution de chlorure d’aluminium. Elle est intéressante en ce que l’on obtient simultanément le corindon (alumine anhydr*) et le diaspore (alumine hydratée) qui sont généralement associés dans les gisements naturels.
En dernier lieu, MM. Krémy et Feil ont pu préparer de grandes masses de rubis ressemblant parfaitement au rubis naturel, mais impropres à la taille ; il semble, dit M. Friedei, ■ que des essais nouveaux aient conduit k un résultat plus pratique, car on rencontre dans le commerce des rubis de belle dimension ayant, avec un éclat et une transparence un peu moindres, les propriétés optiques de la précieuse gemme •.
L’alumine présente dans certaines circonstances une fluorescence rouge, au sujet de laquelle M. Lecoq de Boisbaudran et M. Edmond Becquerel font des recherches persévérantes. Cette fluorescence s’est produite sur une alumine fortement calcinée que M. Becquerel examinait au phosphoroscope en la soumettant à la lumière de l’arc voltaîque ; M. Lecoq de Boisbaudran l’a observée dans le vide sous l’action de l’effluve électrique. L’addition de certaines matières, et notamment de l’oxyde de chrome, semble favoriser la fluorescence de l’alumine ; car on l’observe alors après une calcination à température moins élevée.
- * ALUMINIUM s. m. — Encycl. Industr.
En donnant un procédé de préparation économique de l’alumine au moyen de l’alun, Webster avait annoncé la production de Yalumimum a bas prix ; mais ce n’est pas en diminuant le prix de l’alumine que l’on diminuera notablement celui de l’aluminium. En supposant que l’alumine fût pour rien, le prix de revient de l’aluminium ne serait pas réiiuit de 8 pour 100. D’après Weldon, en se limitant aux procédés chimiques on peut chercher la diminution du prix de l’aluminium, soit en diminuant le prix du sodium, soit en remplaçant ce réducteur par un autre, soit en diminuant le prix du chlorure double d’aluminium et de sodium, soit enfin en inventant un autre composé réductible. Les essais heureux de procédés électriques relatés plus loin permettent d’espérer que la cherté de l’aluminium ne sera bientôt plus un obstacle à l’utilisation industrielle de ses qualités. Le premier kilogramme d’aluminium préparé par Deville avait coûté.10,000 francs ; en 1884, ce métal coûtait 80 francs lekiiogr., et ce prix s’est abaissé a 70 francs.
L’industrie de l’aluminium est presque exclusivement française. L’usine de Salindre, près d’Alais, en fabrique environ S.OOO kilogr. par an. Ce métal est travaillé à Nanteire dans les ateliers de la Société anonyme de l’aluminium. Mais, ainsi qu’on va le voir, il faudra sans doute compter désormais avec une rude concurrence. L’industrie de l’aluminium n’a pas encore dit son dernier mot, mais plusieurs innovations y ont été introduites. Ainsi, l’on a, surtout en Amérique, utilisé pour la préparation de ce métal les recherches du docteur Siemens sur la fusion des matières réfractaires par l’arc voltaïque. Dans un four spécial, muai de deux électrodes, on fond l’alumine en présence d’un réducteur convenable. Le fourneau est en pierre réfractaire : on place entre les électrodes de la poudre fine de charbon, saturée d’un lait de chaux, et ensuite séchée ; au-dessus, on met une couche de corindon mélangée avec du charbon de bois, du chaibon à flamme et du cuivre en barres. La machine qui actionne les foyers de fusion donne, pour 900 tours, 1.575 ampères de 46,7 volts. On peut intercaler dans le circuit une caisse de résistance qui permet de transformer toute la force de la machine en chaleur. Au bout d’une heure, la réduction est terminée ; le bronze d’aluminium qui se forme couramment renferme de 15 à 35 pour 100 d’aluminium. Celte méthode permet même de préparer des alliages à su pour 100 d’aluminium, mais non l’aluminium pur. Une fabrique d’aluminium par fusion dans l’arc voltaïque a été installée en 1887 sur les chutes du Rhin, il Scliaffhouse,
Une nouvelle industrie viendra peut-être se greffer sur celle du métal dans ces nouvelles usines, car au milieu des scories on a trouvé des saphirs et des rubis (alumine cristalliséej. Ces gemmes ne sont pas jusqu’à présent utilisables en bijouterie, mais il est présumable qu’en étudiant les circonstances de leur formation on arrivera à les aîné ALUM
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liorer et à leur donner les qualités des gemmes naturelles. D’autre part, on a pu obtenir un bon dépôt
falvanique d’aluminium à l’aide d’un courant e 6 à 7 volt ? et de t ampères environ ; le bain est constitué par du sulfate d’aluminium, dans lequel on introduit un vase poreux contenant une solution de chlorure de sodium. L’électrode positive plonge dans le chlorure et l’électrode négative dans le sulfate ; une diffusion s’établit à travers le vase poreux, il se forme du chlorure double d’aluminium et de sodium qui, décomposé par le courant, donne un dépôt d’aluminium sur l’électrode négative. Ce procédé peut être employé non seulement pour déposer une couche d’aluminium sur les objets, mais aussi pour préparer l’aluminium pur.
M. Bourbouze a trouvé un moyen d’éviter en grande partie les difficultés que l’on rencontrait dans les applications industrielles de l’aluminium. Il suffit de substituer au métal un alliage de lo parties d’etain pour 100 parties d aluminium. Cet alliage est plus blanc que l’aluminium ; sa densité, S,85, est peu supérieure k celle du métal ; en outre, il est peu altérable et se soude aussi facilement que le laiton. Le procédé de l’étamage s’applique au cas où l’on veut souder l’aluminium sur lui-même ou sur d’autres métaux. Si les pièces soudées doivent être tournées, il faut étamer les parties k réunir avec un alliage de 15 parties d’étain pour 10 d’aluminium ; une soudure tendre d’étain, contenant moins d’aluminium, suffit si la pièce ne doit pas être travaillée après la soudure. Cette dernière soudure peut être appliquée k l’aide d’un fer k souder ordinaire.
On se sert beaucoup d’un alliage d’argent et d’aluminium, qui a plus de ténacité que l’aluminium pur ; on emploie en bijouterie un alliage d’or et d’aluminium ; enfin, outre le bronze d’aluminium proprement dit (90 de cuivre, 10 d’aluminium), dont on utilise la sonorité (timbres), l’élasticité (ressorts de télégraphes) et le bel éclat (services à thé, etc., simulant l’or), on fait des bronzes qui contiennent seulement î pour 100 d’aluminium, et qui sont plus estimés que les bronzes ordinaires.
On emploie pour fabriquer les conducteurs électriques un bronze d’aluminium phosphore contenant de 1 k 5 pour 100 d’aluminium et de 5 k 10 millièmes de phosphore. Pour le préparer, on fond d’abord le cuivre et on ajoute peu k peu l’aluminium avec de l’huile de palme ; enfin, on introduit le phosphore.
— Chim. Le nombre 13,75 donné par Dumas pour l’équivalent de l’aluminium est, selon M. Baubigny, un peu trop fort ; cela tient à l’impossibilité où l’on était, k l’époque de cette détermination, de piéparer le chlorure d’aluminium pur. M. Baubigny propose ie nombre 13,50 comme résultat de ses recherches, en prenant pour point de départ le sulfate d’aluminium.
L’aluminium forme avec le mercure un amalgame altérable. V. amalqam :- ;.
L’aluminium précipite lentement, mais comidécernent, le cuivre et !’arg«nt de leurs solutions salines, et le dépôt forme des cristallisations dendritiques. L’aluminium précipite aussi le plomb, le mercure, le tballiui» (sauf du sulfate de thallium, dans lequel il donne lieu k la formation de cristaux d’alun de thallium) ; enfin, il déplace le zinc de ses solutions alcalines et, à haute température, de son chlorure.
En présence de l’iode, il décompose l’eau à froid ; en présence de l’acide iodhydrique ou du chlorure de sodium, il la décompose a 100°. L’aluminium chauffe dans un creuset de plombagine avec du carbonate de sodium donne de 1 aluminate de sodium, avec formation de charbon filiforme ; on trouve aussi dans le creuset de l’alumine en petits cristaux rayant la topaze. Il réduit de même l’oxyde de carbone en se couvrant d’une couche adhérente de charbon.
— Oxyde d’aluminium. V. ai.uminiî.
— Sutfured’aluminium AlsS3. Il s’obtient par l’union directe du soufre et de l’aluminium â haute température ou par l’action de l’alumine chauffée en présence de la vapeur de sulfure de carbone. Ce sulfure est jaune clair, cristallin, peu fusible, decomposuble par l’eau en alumine et hydrogène sulfure.
— Chlorure d’aluminium A.*CIS. Autrefois on préparait Je chlorure d’aluminium eu réduisant l’alumine par l’action combinée du chlore et du charbon sur l’alumine. Le chlore seul est, en effet, impuissant k réduire l’alumine, et cela se conçoit si l’on remarque que, k partir des éléments, la format.on du chlorure dégage 34,9 calories de moins que la formation de l’oxyde. On faisait un mélange intime de 100 parties d’alumine calcinée et de to parties de charbon en poudre fine, et on malaxait avec assez d’huile pour en former une pâte. La masse était alors fortement chauffée h l’abri de l’air, et il restait après la décomposition de l’huile un mélange intime et compact de charbon et d’alumine. La masse concassée en petits morceaux était ensuite introduite dans une cornue tubulée que l’on portait au rouge pendant qu’un courant de chlore sec était amené, par un tube de porcelaine luté dans la tubulure et plongeant jusqu’au fond de la cornue. Les valeurs de chlorure d’aluminium allaient se
