ALUNS

On appelle communément alun le sulfate double de potassium et d'aluminium hydraté [K₂SO₄, Al₂(SO₄)₃, 24 H₂O], qui reçoit souvent les noms usuels d'alun de potasse ou alun de roche, son appellation minéralogique étant kalinite. De nombreux composés semblables sont connus et, par extension, le mot alun désigne aujourd'hui tout sulfate double dont la formule peut s'écrire :

Des empilements ioniques de même type ont pu être obtenus en substituant à l'ion sulfate des ions possédant la même symétrie avec une particule centrale entourée de quatre atomes placés aux sommets d'un tétraèdre régulier, comme SeO₄^2-, TeO₄^2-, BeF₄^2-, ZrCl₄^2- ; le mot « alun » a été également utilisé pour désigner ces nouveaux composés.

Seuls l'alun de potasse et l'alun de soude sont des produits industriels, utilisés en teinturerie comme mordants et dans le traitement des cuirs, mais leur intérêt décline car ils sont très concurrencés par le sulfate d'aluminium.

Structure cristalline

En 1819, après avoir étudié et comparé les aluns de fer et d'aluminium, Eilhard Mitscherlich définit la notion d'« isomorphie » et établit une règle selon laquelle des substances doivent avoir la même formule lorsqu'elles possèdent la même forme cristalline et sont susceptibles de «  syncristalliser », c'est-à-dire de donner des cristaux mixtes ; cette règle appliquée aux aluns le conduisit à proposer la valence + 3 pour les sels ferriques, par comparaison avec l'aluminium, alors qu'à cette époque les valences + 1 et + 2 étaient admises pour ce métal. En réalité cette loi n'a pas de caractère absolu et ne s'applique même pas à tous les aluns.

L'alun cristallise soit sous forme d'octaèdres lorsque le dépôt a lieu à partir d'une solution neutre, soit sous forme de cubes ou alun de Rome, lorsque la solution mère est rendue basique par dissolution d'un excès d'alumine. Le passage d'une forme à l'autre est aisé et des octaèdres plongés dans une solution basique se transforment en cubes. Par évaporation très lente échelonnée sur plusieurs années à la température ordinaire, des cristaux énormes pesant parfois plusieurs kilogrammes ont été préparés. La « syncristallisation » est mise en évidence en plongeant successivement un cristal d'alun ordinaire dans une solution saturée d'alun de chrome violet et dans sa solution mère incolore ; le cristal se recouvre alternativement de couches de chacun des deux aluns.

L'étude radiocristallographique des aluns, grâce à la diffraction des rayons X, a montré que si la forme cristalline est toujours la même et le système cristallin toujours cubique, trois variétés de structures existent néanmoins. La structure cubique est imposée par les atomes métalliques qui constituent un réseau du type chlorure de sodium. Les cations Me^I et Me^III occupent des positions équivalentes aux[...]