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LE VERRE
L’alumine est un constituant mineur du verre sodocalcique dont elle
améliore la résistance hydrolytique, lorsque sa teneur est au moins de
0,6 %. Ce taux est atteint naturellement en Europe méridionale car les
sables de ces régions sont « feldspathiques ». Plus au nord, on doit ajouter
un porteur d’aluminium, généralement des alumino silicates alcalins qui
ont l’avantage d’apporter économiquement Na 2 O et K 2 O (30 à 100 € la
tonne au départ). Pour les verres exempts d’alcalins comme le verre E, il
faut utiliser des kaolins qui sont des silicates d’alumine hydratés.
D’autres constituants mineurs ont un rôle particulier. Il s’agit des éléments utiles pour la fusion, l’affinage (Sect. 2.2) et la coloration (Chap. 3,
Sect. 2).
Chaque usine sélectionne elle-même ses matières premières afin de
produire le verre de qualité voulue au meilleur prix de revient. La composition du mélange vitrifiable et donc celle du verre varient ainsi légèrement d’une usine à l’autre. Mais les propriétés exigées du verre sont préservées car on fait en sorte que les effets des écarts de composition sur
ces propriétés se compensent.
1.1. Les porteurs de soude
Jusqu’à la fin du XVIII
e siècle, le mélange vitrifiable était obtenu en ajoutant au sable soit des cendres provenant de la combustion de plantes
méditerranéennes, soit des sels extraits par lixiviation de ces cendres.
L’efficacité des cendres végétales en tant que fondant était très variable,
ce qui pénalisait les conditions d’élaboration et la qualité du verre. Par
ailleurs, la chimie naissante de cette époque avait reconnu que le sel
marin est un composé contenant la « soude » : le fondant des verriers. En
1791, Nicolas Leblanc mit au point dans une usine de Saint-Denis, un
procédé de fabrication de « soude artificielle » à partir du sel marin [199].
À partir de 1805, les mesures prise pour instaurer le Blocus continental,
en entravant le commerce maritime, conduisirent naturellement au développement du procédé Leblanc par lequel on obtint industriellement pour
la première fois le carbonate de sodium nécessaire au mélange vitrifiable
à partir de sel marin. Selon ce procédé, qui marque le début de la grande
industrie chimique, on transforme d’abord le sel marin en sulfate de
sodium par l’acide sulfurique, puis le sulfate est réduit en sulfure par le
carbone et enfin le sulfure de sodium agit sur le carbonate de calcium
pour donner du carbonate de sodium. À partir de 1865 le procédé Leblanc
cède progressivement la place à un procédé, mis au point en Belgique par
Ernest Solvay, et qui a l’avantage d’être plus économique et d’éviter les
températures élevées nécessaires au procédé Leblanc. Le procédé Solvay
repose sur le rôle catalytique de l’ammoniac dans la réaction du chlorure
LE VERRE
L’alumine est un constituant mineur du verre sodocalcique dont elle
améliore la résistance hydrolytique, lorsque sa teneur est au moins de
0,6 %. Ce taux est atteint naturellement en Europe méridionale car les
sables de ces régions sont « feldspathiques ». Plus au nord, on doit ajouter
un porteur d’aluminium, généralement des alumino silicates alcalins qui
ont l’avantage d’apporter économiquement Na 2 O et K 2 O (30 à 100 € la
tonne au départ). Pour les verres exempts d’alcalins comme le verre E, il
faut utiliser des kaolins qui sont des silicates d’alumine hydratés.
D’autres constituants mineurs ont un rôle particulier. Il s’agit des éléments utiles pour la fusion, l’affinage (Sect. 2.2) et la coloration (Chap. 3,
Sect. 2).
Chaque usine sélectionne elle-même ses matières premières afin de
produire le verre de qualité voulue au meilleur prix de revient. La composition du mélange vitrifiable et donc celle du verre varient ainsi légèrement d’une usine à l’autre. Mais les propriétés exigées du verre sont préservées car on fait en sorte que les effets des écarts de composition sur
ces propriétés se compensent.
1.1. Les porteurs de soude
Jusqu’à la fin du XVIII
e siècle, le mélange vitrifiable était obtenu en ajoutant au sable soit des cendres provenant de la combustion de plantes
méditerranéennes, soit des sels extraits par lixiviation de ces cendres.
L’efficacité des cendres végétales en tant que fondant était très variable,
ce qui pénalisait les conditions d’élaboration et la qualité du verre. Par
ailleurs, la chimie naissante de cette époque avait reconnu que le sel
marin est un composé contenant la « soude » : le fondant des verriers. En
1791, Nicolas Leblanc mit au point dans une usine de Saint-Denis, un
procédé de fabrication de « soude artificielle » à partir du sel marin [199].
À partir de 1805, les mesures prise pour instaurer le Blocus continental,
en entravant le commerce maritime, conduisirent naturellement au développement du procédé Leblanc par lequel on obtint industriellement pour
la première fois le carbonate de sodium nécessaire au mélange vitrifiable
à partir de sel marin. Selon ce procédé, qui marque le début de la grande
industrie chimique, on transforme d’abord le sel marin en sulfate de
sodium par l’acide sulfurique, puis le sulfate est réduit en sulfure par le
carbone et enfin le sulfure de sodium agit sur le carbonate de calcium
pour donner du carbonate de sodium. À partir de 1865 le procédé Leblanc
cède progressivement la place à un procédé, mis au point en Belgique par
Ernest Solvay, et qui a l’avantage d’être plus économique et d’éviter les
températures élevées nécessaires au procédé Leblanc. Le procédé Solvay
repose sur le rôle catalytique de l’ammoniac dans la réaction du chlorure