Un alcali, écrit alkali à la fin du pour marquer l'origine arabe via le latin médiéval, est un terme de l'alchimie puis de la chimie décrivant différents composés chimiques, parfois en mélange, à propriétés dites alcalines ou basiques.. Depuis le , le terme est employé de manière générique pour désigner des bases, des sels ou des solutions basiques concentrées. En chimie industrielle moderne, un alcali désigne une base forte dans l'eauC'est le sens du terme chimique anglais alkali ou alcali, à savoir une quelconque solution concentrée de soude caustique NaOH, de potasse caustique KOH, sens courant maintenu dans le Perry's Chemical Engineers Handbook..
L'adjectif associé alcalin, qui indiquait une saveur amère ou agressive typique, la présence d'une base forte ou une fonction basique réduisant l'acidité d'un milieu, a fini par désigner les ions ou atomes de lithium, sodium ou potassium, plus rarement rubidium, césium ou francium de la première colonne du tableau périodiqueD'un point de vue ancien uniquement organoleptique, les bases sont des substances amères, plus ou moins douceâtres au toucher, à l'opposé des acides, dérivant du terme latin acidus, aigre, piquant.. Ces métaux alcalins ont la propriété de former avec l'oxygène ou l'eau des bases fortes, nommées « alcalis ». Ainsi une pile alcaline, faisant mouvoir des ions Li+ ou Na+.
D'un point de vue pratique et commercial, le terme alcali dénomme encore des produits de nettoyage, agents puissants autorisés pour déboucher les éviers comme toutes autres canalisations résistantes aux bases chimiques ou encore lessive liquide, pour renforcer l'action des lessives ordinairesLes banales lessives commerciales sont elles-aussi à base d'agents alcalins ou de composés basiques, tels que les phosphates, ou autrefois les cendres. Le mélange liquide de soude et d'ammoniaque est un excellent déboucheur. Il faut toutefois veiller à la sécurité lors de la manipulation des produits chimiques concentrés ainsi que bien assurer un rejet d'eaux usées préalablement grossièrement neutralisées ou très diluées vers la station d'épuration.. Depuis des temps immémoriaux, les alcalis se caractérisent notamment par la propriété de « ramollir les matières organiques » et favoriser leur dissolution ultérieure dans l'eau.
gauche|vignette|redresse=0.8|Soude calcinée et purifiée (flacon de poudre de carbonate de sodium). vignette|redresse=0.8|Lessivage des cendres de bois pour récupérer l'alcali potasse ci-dessous. vignette|Potasse des Anciens (à base de carbonate de potassium).
Origines et définitions vignette|gauche|Soude maritime (Suaeda maritima) autrefois calcinée en baie de Somme.
Traditionnellement, un alcali représente un sel extrait de cendres d'un foyer quelconquesal elicitus en latin médiéval ou sel d'extraction. La notion de sel n'est pas celle d'une substance neutre, produit de la réaction de neutralisation d'une base (alcali) forte par un acide fort ou vice-versa, définie par le chimiste Rouelle vers 1774, à la suite des travaux sur les bases et les acides de son frère Rouelle l'aîné. Les archéologues postulent que de l'alcali, proche du sel de soude était extrait des cendres de roseaux du Bas-Euphrate dès la Haute Antiquité. D'un point de vue alchimique ancien, l'alcali équivaut à un couple de principes (mercure, sel), c'est-à-dire symboliquement l'association intime du métal liquide féminin et du sel neutre enfanté ou à enfanter.. Les cendres de végétaux étaient récoltées et amassées par exemple dans une simple toile de lin ou de chanvre, autrefois nommée le cendrier. Les cendriers fermés étaient arrosés d'eau, puis pressés pour en faire sortir un lixiviat ou jus de percolation liquide qui, par concentration de la solution aqueuse et évaporation de l'eau, laisse se déposer des sels fins, solubles dans l'eau que l'on nommait alcalisIl reste dans le cendrier la matière non soluble dite indéfiniment solide, à base de charbons de bois et de diverses impuretés. Le charbon était ainsi récupéré en poudre fine, qui pouvait être transformée après nettoyage en charbon actif. L'opération était conduite par des ouvriers verriers, charbonniers ou chaufourniers, parfois nommés cendrilleurs. La dénomination s'appliquait aussi aux simples opérateurs indépendants qui utilisaient les petits bois pour fournir des cendres aux verreries traditionnelles, aux lavandières ou aux simples ménagères d'autrefois. Les cendriers usagés, d'aspect gris cendre, étaient revendus aux paysans avant qu'ils fussent impropres à cet usage, c'est-à-dire troués ou déchirés. La plupart des acheteurs employait ces toiles à petits prix pour enserrer ou porter le fourrage. Les plus modestes y confectionnaient, même après qu'ils fussent déchirés, mais en multiples épaisseurs, des habits de protection, des vestes de travail, des houseaux pour les jambes. Le cendrier désigne encore plus communément dans la plupart des campagnes francophones un grand drap dans lequel les cendres étaient recueillies ou mises pour faire la lessive. Ainsi le cendrau de Saintonge. Lire infra l'usage des lessives de cendres par les lavandières et ménagères..
La lixiviation des cendres de boisLe bois est le seul combustible courant jusqu'au , que ce soit sous forme de bois sec ou de charbon de bois après transformation par les charbonniers., nommées ash en anglais, ou (die) Asche en allemand, est ici une pratique d'épuisement et de filtration des matières solubles par l'eau. Le lixiviat ou les eaux extraites sont recueillies soit dans des auges exposées au soleil ou chauffées jusqu'à évaporation totale et dessiccation, soit dans des creusets à l'origine en céramique, plus tard en métal ferreux, nommés pot en anglais, Pott en allemand, placés dans des fours jusqu'à dessiccation totaleLe produit salin, nommé salt of potash ou Salz von Potasche avant le , est très souvent un carbonate de potassium impur, il est à l'origine de la dénomination française de potasse par abréviation et de (re)latinisation savante pour l'élément potassium.. Les paysannes de Bretagne, de Picardie ou des Vosges appréciaient le bois de hêtre dans leurs cheminées ou poêles en fonte noire, elles en recueillaient les cendres. Les cendres mêlées à une matière grasse additionnelle fournissaient une lessive lors d'une cuisson des draps au chaudron ou pendant leur trempage à chaud dans un bac en boisL'excédent de cendres inusitées servait aux hommes comme engrais potassique: ils la répandaient dans les champs, avec d'autres amendements. Ces modestes lavandières et ménagères continuaient sans le savoir au une longue tradition gauloise de fabrication in situ de savons, la plus spectaculaire étant celle opérée sur certains grands feux collectifs des mois calendaires après y avoir déversé des spécifiques graisses et de l'eau chaulée dédiés aux dieux et aux héros. Les savons gaulois, produits sacrés de toilettage des cheveux et du corps, coulaient du monticule portant le foyer et se refroidissaient dans des rainures de terres. Au besoin, les familles des participants, organisateurs et/ou donateurs des produits, pouvaient récupérer les matières sacrées par ce rituel et terminaient les préparations en partie initiées par les directeurs du feu en les cuisant dans leurs chaudrons familiaux. Il n'était pas rare que ces savons contiennent encore de l'alcali, ce qui à la longue leur faisait décolorer les cheveux. Il y a encore à peine plus d'un siècle, que ce soient lors des bures campagnardes ou des feux de la saint Joseph des petites cités méditerranéennes au printemps, il fallait souvent faire place nette et éliminer les reliquats de la combustion du mont ou du monticule..
Sur les rivages maritimes, l'exploitation de multiples plantes de rivages parfois cultivées, nommées de manière générique soudes, est attestée de l'antiquité jusqu'au milieu du , parfois jusqu'en 1900Sur certains rivages maritimes, l'exploitation moderne des cendres d'algues, en particulier d'algues brunes ou varech, emprunte beaucoup à l'industrie des alcalis. Mais elle produit surtout un mélange NaCl, potasse sous forme de KCl et KSO, avec une fraction minime de NaCO, qui lui confère son nom de soude de varech. L'intérêt économique résidait surtout dans les traces d'iode et de brome, éléments très recherchés quelque temps au milieu de .. Elle donne en français la soude ou en anglais la soda ashC'est-à-dire un carbonate de sodium plus ou moins impur. Cette exploitation a disparu par la concurrence du procédé Solvay, plus efficace que le procédé Leblanc.. Dans les pays de vignerons, les cendres gravelées étaient employées pour en extraire un alcali.
L'alcali pouvait désigner au choix et souvent en mélange la soude, la potasse ou sous une forme raffinée le carbonate de potassium, la potasse caustique, la soude caustique, l'ammoniac () solubilisé dans l'eau ou ammoniaque, parfois un autre composé fortement basique. Tout dépendait de la nature et origine des cendres ramassées ou des matières de base de sa fabrication. Une dernière opération consistait à chauffer ce sel pulvérulent avec de la chaux ou de la mélanger à de la chaux viveUne des techniques proposait l'addition d'un lait de chaux qui solubilise la soude, une réaction à chaud, puis un chauffage à terme de la solution de soude récupérée, plus ou moins concentrée, afin de faire évaporer l'eau. Soit la réaction de caustication ou caustification suivante : solide + aqueux et en suspension → précipité solide + 2 NaOHsolubilisée.
L'alcali devenait caustique ou fort.
Il est souvent affirmé que la banale distinction soude-potasse est établie scientifiquement par le chimiste allemand Margraff. Auparavant, il est vrai que les alcalis étaient facilement confondus par leurs propriétés communes. Néanmoins les hommes de l'art de la chimie technique, comme les verriers, les divers métallurgistes, les savonniers, les teinturiers, les (al)chimistes praticiens, ne les confondaient plus depuis des siècles.
Eaux à alcalis ou eaux alcalines Les alcalis montraient des propriétés remarquables en milieu aqueux : ils verdissaient le sirop de violette, et re-bleuissaient systématiquement les couleurs végétales, rougies par l'acide. De plus, dans ce milieu, la rencontre d'alcalis et d'acides provoquaient souvent avec des réactions vives et chaudes, l'apparition de sels différents. Les alcalis même dilués, et encore plus à l'état concentré, possèdent la propriété d'enflammer et d'ulcérer tous les tissus vivants. Les alcalis caustiques sont très hygroscopiques : ils présentent un aspect alcalescent et semblent générer d'autres alcalis diluésEn réalité, il s'agit d'un effet de dilution dans l'eau venue de l'air humide. Les surfaces des alcalis solides paraissent vitreuses ou translucides, comme revêtues d'une pellicule d'eau.. La manipulation des différents alcalis, comme celle d'ailleurs des différents acides forts, est restée une première étape à l'initiation au laboratoire de chimie : en disposant des pièces et récipients de verrerie idoines et de l'outillage de chauffage ou de distillation, il faut préparer pour son usage personnel des solutions aqueuses les plus utiles, à la fois les plus concentrées mais aussi les mieux connues par pesée et purification des matières de baseQui peut le plus peut le moins : le chimiste qui recherche une moindre force sait diluer.. L'origine de ces pratiques semble remonter aux chimistes anciens et à leurs premiers maîtres légendaires nommés « Geber » ou « Rhazès »Si l'initiateur est assurément d'origine arabo-persane, la filiation de cet art ou savoir complexe passe grâce à d'incessantes rencontres ou échanges soit par l'Italie du Sud ou les côtes ibériques de Méditerranée occidentale..