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E. RENGADE. - ETUDE D'UNE DOUBLE 



s'il doit être facile de faire déposer une grande 

 partie du sel marin à l'ébullition, en revanche, 

 pendant le refroidissement, le nitrate d'ammo- 

 niaque ne cristallisera qu'après les autres sels, 

 et sera par suite mélangé de fortes proportions 

 de nitrate de soude et de chlorure d'ammo- 

 nium . 



Mais nous avons pensé qu'il serait peut-être 

 possible de tourner la difficulté en opérant diiïé- 

 remment : la solubilité du nitrate d'ammoniaque 

 augmente très rapidement avec la température 

 et devient pratiquement infinie vers 150°. (Le sel 

 pur fond à 158° d'après Maumené.) Si donc on 

 évapore suffisamment le mélange des solutions 

 des sels générateurs, de manière à augmenter 

 peu à peu le dépôt de NaCl, on pourra peut-être 

 arriver à éliminer presque complètement ce sel ; 

 le liquide sépaié par décantation se prendrait en 

 masse par refroidissement et constituerait après 

 dessiccation du nitrate d'ammonium sutlisam- 

 ment pur. 



Pour serrer la question d'un peu plus près, et 

 nous rendre compte des conditions de cette con- 

 centration progressive, considérons l'équation 

 d'équilibre : 



NO^Na -f- AmCl = NO'Am + NîiCl. 

 P 1 ^ r ' 



Appelons respectivement/*, q, r, s à un instant 

 donné lesooncentrations moléculaires des quatre 

 sels en présence, c'est-à-dire le nombre de 

 molécules-grammes de sels par litre de solution. 

 On sait que ces concentrations, en vertu de 

 la loi d'action de masée, sont reliées par la for- 

 mule : 



p^JL= k, 



r' ' 5'' 



/, /', i", i" étant les coefficients d'ionisation des 

 quatre sels, K une constante pour chaque tem- 

 pérature. 



Comme la réaction considérée oppose deux 

 acides forts à deux bases fortes, les coefficients 

 /, ï, i" , i' doivent être sensiblement égaux et la 

 constante K voisine de 1. On peut donc éciire, 

 comme première approximation : pq^^rs. 



Supposons la solution assez étendue, à l'ori- 

 gine, pour que la totalité des sels soient dissous. 

 11 faut exprimer que l'on est parti d'un mélange 

 de nitrate de soude et de chlorure d'ammonium 

 purs : en d'autres termes, la totalité de l'acide 

 azotique et du sodium en solution doivent être 

 équivalents; de même pour le chlore et l'ammo- 

 nium. Ce qui donne : p -\- r = p -{- s, &i q -\- r 

 ^ q -\- s, égalités qui se réduisent à : r = s. 



Si, de plus, on suppose qu'on a pris molécules 

 égales de nitrate et de chlorure, on doit avoir 



également p := q, de sorte que l'équation d'équi- 

 libre devient en définitive : 



Ainsi, tant qu'il ne se forme aucun dépôt solide, 

 la solution contient approximativement molé- 

 cules égales des quatre sels. 



Si l'on concentre la solution par évaporation, 

 à la température constante de 100° par exemple, 

 les concentrations égales/», q, r, s augmentent 

 progressivement. Il arrivera donc un moment 

 où l'un des sels atteindra son point de satura- 

 tion à la température de l'expérience. D'après le 

 tableau 11 donné à la page 489 \ ce sera le chlo- 

 rure de sodium. Appelons S la solubilité molécu- 

 laire de ce sel, c'est-à-dire le nombre de molécules 

 contenues dans 1 litre de solution saturée. On 

 aura à partir de ce moment : s = S. 



En continuant la concentration, s reste cons- 

 tant, le dépôt de sel marin augmente. Les trois 

 autres concentrations,/», q, r augmentent aussi. 

 D'ailleurs, on a toujours p =^ q puisque les sels 

 XO''Xa et AmCl collaborent également à la for- 

 mation du dépôt de NaCl. Donc la loi d'action 

 de masse devient : q- = Sr. 



Après le chlorure de sodium, le moins soluble 

 des sels en présence cristallisera à son tour; 

 admettons, pour fixer les idées, que ce soit le 

 chlorure d'ammonium. La concentration q de- 

 viendra constante = Q, et l'on aura à partir de 

 ce moment : 



S 



Le dépôt salin sera maintenant formé de deux sels 

 se déposant simultanément, AmCl et NaCl. 



Enfin, l'évaporation continuant, la concentra- 

 tion atteindra à son tour le point de saturation 

 de NO^Na, on aura /> = P, et un troisième sel, 

 NO-'Na, s'ajoutera au dépôt salin. A partir de ce 

 moment, la composition de la phase liquide 

 demeurera invariable (comme l'indiquerait d'ail- 

 leurs la règle des phases). La concentration mo- 

 léculaire maxima du nitrate d'ammonium est 

 donc donnée par la formule : 



PQ 



Pour nous résumer, on voit que la concentra- 

 tion progressive de la solution initiale s'eiï'ectue 

 en quatre étapes : 



I. [1 faudrait transformer les nombres de ce tableau en so- 

 lubilités moléculaires telles qu'on les a dëfiiiies, c'est-à-dire 

 rapportées à l'unité de volume. Il serait nécessaire pour cela 

 de connaître les densités des solutions saturées. Un calcul ap- 

 proché iiiuntre que c'est toujours le sel marin qui possède la 

 plus faihle solubilité moléculaire, et le nitrule d'ammoniaque 

 la plus élevée; quant aux deux autres sels, NO-'Na et AmCl, 

 leurs solubilités moléculaires sont à peu près les mêmes. 



