NICKEL

« théorie du mouvement clans les courbes; Kepler avait déterminé h celles que décrivent les planètes, et entrevu la gravitation univer- « selle; enfin Ilooke avait très-bien vu que leurs mouvements sont « le résultat d’une force primitive de projection combinée avec la « force attractive du soleil. La mécanique céleste n'attendait ainsi « pour éclore qu’un homme de génie, qui, eu génèralisaul ces dè- « couvertes, sût en tirer la loi de la pesanteur. C’est ce que Netclon « exécuta (1687) dans son immortel ouvrage des Principes mathi u matiques de la Philosophie naturelle... qui restera comme un mort miment éternel de lu profondeur du génie qui nous a révélé la « plus grande loi de l'univers. » (Laplace, Exposition du système du monde, pag. 414.)

NICKEL, métal blanc argentin tirant un peu sur le gris, découvert, en 1751, par Cronstedt. Il se forge et devient dur et fibreux comme le bon fer, se polit et est atlirablc à l’aimant, mais un peu moins que celui-ci cl dans le rapport de 8 à 9, d’après Wollaston. Il est moins fusible que le fer, ne s’altère pas à l’air, à la température ordinaire, mais il s’y oxyde à la chaleur rouge. Son poids spécifique varie de 8.4 à 8.9, suivant qu’il est fondu ou forge.

Action des acides. L’acide nitrique l’attaque facilement, le convertit en protoxyde et le dissout. L’acide hydrochloriquc qui n’est pas trop étendu le dissout également, surtout à l’aide de la chaleur, mais lentement; il se dégage de l’hydrogène, et la dissolution contient du chlorure nickclliquc ou nickolique. L’eau régale le dissout très-aisément, et l’acide sulfurique avec un peu de difficulté, même à chaud. En général, les dissolutions du nickel dans les acides, même dans l’eau régale, contiennent de l’oxyde niekcllique.

Oxydes. On lui connaît deux oxydes, savoir : le proloxijde=nickel 0.7871 -j-oxygène 0.2129, vert, infusiblc, qui noircit et se transforme en peroxyde à la chaleur rouge au contact de l’air, et se dissout dans les acides forts, mais non dans les alcalis, l'ammoniaque exceptée qui le dissout en petite quantité. Son hydrate, vert pomme, gélatineux et très-léger, se dissout dans l’ammoniaque. — Lcpei oxyde ou oxyde nickellique= nickel 0.7114 -}- oxygène 0.2886 est gris noir, ainsi que son hydrate. Il se dissout dans tous les acides forts, même les acides végétaux, et dans l’ammoniaque. La dissolution dans les acides est verte.

Sels. Le nickel forme un assez grand nombre de sels, tous à base de protoxyde. Ceux d’entre eux qui sont solubles ou qui contiennent de l’eau de cristallisation sont d’un très-beau vert; les sels anhydres sont jaunes ou fauves.

Action de quelques réactifs. Les dissolutions d’oxyde niekcllique cl les dissolutions aqueuses de scs sels précipitent, — en vert pornrno par la potasse , elle précipité est insoluble dans un excès d’alcali j —

en vert pomme un peu plus clair, par le carbonate de potasse; — en blanc teinté de vert par le phosphate de soude > si la dissolution est neutre. — L '"ammoniaque, versée en petite quantité, détermine un léger trouble verdâtre qui disparait par une nouvelle addition. La dissolution prend alors une belle couleur bleue avec teinte de violet.

L ’hydrosulfale d’ammoniaque détermine un précipité noir dans les dissolutions neutres et la liqueur qui surnage reste colorée en noir.

Le nickel se rencontre dans les terrains anciens ordinairement à l’état de sulfure ou d’arséniure. On l’extrait, en Saxe et en Bohême, du kupfernickelj qui est un arséniurc, et du speiss, qui est un mélange de divers sulfo-arséniures. Il est souvent allié au fer dans les pierres météoriques.

Essais. Le nickel se comportant comme le fer dans les essais par la voie sèche, et s’alliant à celui-ci avec facilité, on reconnaîtrait sa présence en dissolvant le culot, précipitant de la liqueur acide le fer par l’amntoniaque, filtrant et lavant rapidement le précipité. Une dissolution de potasse servirait ensuite à précipiter l’oxyde niccoliquede la liqueur filtrée.

NIVELLEMENT (fig. 3, pl. XCIV). 1 . Faire le nivellement de deux points a , b, c’est, en fait, chercher la différence b c de leurs plus courtes distances Oa, 04 au centre 0 de la terre, supposée sphérique.

En effet, les ixstkcmekts dont on fait usage dans les nivellements (pag. 953) ont tous pour objet de déterminer la direction d’un plan horizontal À B, c’est-à-dire d’un plan perpendiculaire au prolongement du rayon terrestre 01 mené au point I qu’ils occupent.

2. Nivellement simple soit I l’un de ces instruments que nous supposerons réglé (970) et d’abord placé à égales distances des points a et 4 dont on cherche la différence de niveau ; il déterminera un plan horizontal AB. Faites placer en a le pied d’une mire (pag. 961) dont on élèvera le voyant jusqu’à ce que, la mire étant bien verticale, sa ligne de visée se trouve dans le plan A B. La hauteur A a de la ligne de visée au-dessus du sol sera la cote du point a du terrain. On l’inscrira et, sans déranger l’instrument du plan AB dans lequel il peut d’ailleurs tourner librement, on fera porter le pied de la mire sur le point 4,- puis, la mire étant toujours bien verticale, on fera monter ou descendre le voyant jusqu’à ce que sa ligne de visée soit % revenue dans le même plan horizontal AB. On inscrira la nouvelle cote 4 B du point 4.

Retranchant B4 de A a on aura évidemment la différence de niveau 4c=Aa — B4 des deux points 4c, et l’on remarque que la plus petite cote appartient toujours au point le plus êlevi.

On nomme cote d’arrière celle qu’on obtient en visant au point de départ a, et cote d'avant celle qu’on obtient en visant au point d’arrivée b. *

Cette simple opération suffit quand on n’a à niveler que deux points visibles tous deux de la station I, lorsque, en général, leur distance ne dépasse guère deux à trois cents mètres; et enfin lorsque leur différence de niveau est plus petite que la longueur totale de la mire, moins celle de l’instrument.

3. Si l’on a à niveler plusieurs points visibles et peu distants d'une station I (fig ■ 4, pl- XCIV), on peut opérer en faisant porter successivement la mire aux points A, B, C, D, E, , et sans changer le plan horizontal Al E déterminé par l’instrument I, amener le voyant dans ce plan de niveau. Les cotes ak, 6B, cC dl), eE feront évidemment connaître de combien chaque point du terrain est enfoncé au-dessous du niveau général A E, élevé lui-mème au dessus du point i du terrain de la hauteur «I de l’instrument.

Si l’on fait en même temps mesurer les distances horizontales et les directions relatives des différents points A, B, C,...E,, on a, à la fois, tous les éléments nécessaires pour former le plan Mt N, et le profil MN des points abc... e.

4. Rapporter le profil. On rapporte ordinairement le profil sur le papier à une échelle multiple de celle du plan, afin de rendre les pentes plus sensibles à l’œil. On voit bien , en effet, que si l’échelle des hauteurs est, par exemple, dix fois plus grande que celle des distances horizontales, les différences de niveau de deux points successifs se trouveront multipliées par dix.

5. Lorsque deux points d niveler sont très-distants l’un de l’autre, il faut, en général, faire subir avant tout à la cote de chacun d’eux : 1» une correction e pour la réfraction de la lumière, correction toujours additive; 2° une seconde correction h toujours soustractive duc à la sphéricité de la terre. Ainsi A étant la cote lue sur la mire, on a toujours :

Cote réelle = A -f- e — A;

Cote réelle = cote lue — (h — e).

Nous avons démontré (pag. 1080) que k étant la distance en mètres qui sépare le pied de l’instrument de celui de la mire, on avait par approximation, dansles circonstances almosphcriqucsmoycnnes, R étant le rayon terrestre 6366198"1.

valeurs à l’aide desquelles on a formé la table suivante :

La quatrième colonne donne les va-

leurs qu’il faut retrancher de la cote lue sur la mire pour avoirlacote de niveau

vrai.

6. Pour obtenir la différence de niveau de deux points trèsdistants, il faudra donc, en general, prendre la différence de leurs cotes respectives ainsi corrigées. Mais on remarque que tout se compenserait de part et d’autre, et que la correction à faire aux cotes deviendrait inutile si l’instrument était placé à distances égales ou à pou prés égales des deux points à niveler, position qu’il convient donc de préférer à toute autre.

7. Si Von a d niveler une série de points non visibles d'une même station , le nivellement est dit composé; et il n’est rien autre choso qu’une série de nivellements simples (2) dans laquelle chaque coup de niveau d’arrière se donne sur le point même du terrain qui vient de fournir la dernière cote d’avant.

Ainsi soient a bed ( fig . 1, pl. XCV), les points à niveler; placez l'instrument S, à distances autant que possible égales entre a et b, et relevez les cotes a A, 6 B ; faites laisser le pied de la mire bien exactement sur le point b du terrain, — transportez l’instrument de la station S, à la seconde station convenablement choisie S2 et avant fait pivoter la mire pour qu’elle présente son voyant tourne vers S,, laites amener ce voyant dans le plan horizontal IB' de la nouvelle station ; elle fournira la cote d'arrière b B'. Laissant l’instrument à la station S2, après avoir tourné la lunette vers l’avant C faites porter la mire eu c, et elle fournira, comme on l’a vu, la cote d’avant cC- Puis, le pied de la mire restant en c, ce sera encore l’instrument qui la devancera en le portant à cet effet de S., en S,, et le voyant do la mire étant retourne et amené à la hauteur convenable, elle fournira la cote d’arrière cC‘ du point c. On la fera alors porter en d où elle donnera de même la cote d’avant dD...., et ainsi de suite, en remarquant qu’il n’est nullement nécessaire que les stations de l’instrument soient dans le plan vertical qui passe par deux posi-

tioos successives de la mire, comme semble l'indiquer la figure.

De môme que dans le nivellement simple la différence de niveau de deux points successifs est donnée par la différence de leurs cotes , et la plus forte cote des deux appartient au point le plus bas.

8. Si l’on ne veut connaître que la différence de niveau des points extrêmes A, Z du nivellement, il suffit de faire, d’une part, la somme de toutes les cotes d’arrière , et de l’autre, celle de toutes les cotes d'avant, la différence de ces deux sommes est la différence de niveau des points extrômes A et Z. Si la somme des cotes d’arrière est plus grande que la somme des cotes d’avant, et si l’on a marché de A vers Z, A est plus bas que Z. Z est plus bas que A dans le cas contraire ; enfin Z et A sont dits de niveau si la différence est nulle, pourvu que l'on ait fait, s’il y a lieu, les corrections indiquées, §5.

9. Il sufGt,pour se rendre raison de cette règle, de remarquer que a a' a " a1"... étant les valeurs des cotes d’arrière, et s z' z" s"1 celles des cotes d’avant, on a pour les différences de niveau des points successifs

somme qui revient à

(« + «' + «" + «'"•••)-(* + *' + *" + c’est-à-dire que la somme des différences est égale à la différence des sommes.

10. Vérification d'un nivellement. C’est une opération qu’il no faut jamais manquer de faire. Elle consiste à revenir par un nivellement réciproque du point Z au point A, lorsqu’on a nivelé d’abord en marchant de A vers Z, et il convient de revenir par une route différente de celle que l’on a parcourue d’abord. On prend la moyenne des deux résultats obtenus lorsqu’ils diffèrent très-peu l’un de l’autre. Si la différence est grande, tout est à recommencer sans hésitation.

11. Attentions générales . Ne jamais commencer un nivellement avant d’avoir vérifié et réglé le niveau (p. 970).

Le vérifier de nouveau dans le cours de la journée, lorsque le nivellement est d’une grande longueur.

Veiller à ce que la mire soit toujours placée bien verticalement.

Se faire montrer la mire et vérifier la cote inscrite par le portemire chaque fois qu’il passe à la station, et faire la même vérification lorsqu’on passe devant lui pour se porter avec l’instrument à la station suivante.

On se trouve souvent bien de faire enfoncer un piquet à chacune des places que la mire a occupée et d’y marquer un numéro d’ordre en chiffres romains, parce qu’ils se tracent facilement au couteau ou à la hache sur le bois.

Inscrire sur un registre et non sur une feuille volante toutes les données du nivellement, que l’on calcule ensuite en les disposant suivant un ordre qui dépend du but final de l'opération.

12. Voici l'exemple d’une disposition que j'ai souvent adoptée; il est donné par le nivellement d’un cours d’eau sur lequel on voulait établir une usine. On a fait enfoncer h fleur d’eau un piquet au point le plus en aval, on y a placé le pied de la mire, et il a été appelé le numéro zéro, les autres piquets ont reçu les marques I, II, III,IV, jusquesàV, également enfoncé à fleur d’eau en amont, et sur lequel on a placé la mire qui a fourni le dernier coup d’avant.

La dernière colonne, qui se déduit de la précédente, fournit les ordonnées qui permettent do tracer sur le papier le profil du terrain en prenant pour axe l’horizontale qui passe par le point le plus bas du cours d’eau.

Numéros

Cotes

Excès

des premières sur les secondes.

Hauteur absolue au-dessus du piquet 0.

des piquets.

arrière.

avant.

ni

ni

Sommes. .

Différence..

‘chutc^ totale.

13. Nivellement de pente. Le nivellement de pente consiste à déterminer des points du terrain tels que, liés entre eux deux à deux par une droite ah, cette droite fasse avec l’horizon un angle

déterminé et généralement exprimé par le quotient — du

triangle rectangle dont ah est l’hypoténuse. Ainsi, l’on dit que la pente des routes ne doit pas dépasser le — ou O"1. 05 par mètre.

On emploie le niveau de pente pour déterminer les points qui satisfont à de telles conditions, mais la hou» sole-niveau (p. 958) peut, avec quelque soin, le remplacer.

Il suffit, en effet, pour la transformer eu niveau de pente, d’amener le zéro du vernier sur la division du limbe qui donne l’angle inscrit dans la troisième colonne de la table ci-dessous, et qui correspond à la pente par mètre donnée dans la première. On opérera ensuite comme il est dit plus bas.

Valeurs angulaires des pentes par mètre.

Pentes par mètre.

) de humeur sur base.

Angles

correspondants.

Pentes par mètre.

) de hauteur sur base.

Angles

correspondants

tn

o.ot

il. 18.35

Voici divers exemples des méthodes qu’on peut employer, on en trouverait facilement d’autres au besoin :

11. Déterminer les positions d’une série de points tels que de la station S à chacun de ces points, il y ait une pente de 0'".07 par mètre. Réglez le niveau et la lunette comme pour prendre une cote de niveau. Placez invariablement la ligne de visée du voyant de la mire à une hauteur au-dessus de son pied précisément égale à celle de l’axe horizontal de rotation de la lunette au-dessus du point S du terrain.

Amenez alors le zéro du vernier sur le limbe, de telle sorte que l’angle ayec l’horizon = 4° 0' t5". Fixez bien la lunette dans celte position. Faites porter la mire à des distances quelconques dans la direction déterminée. Tous les points sur lesquels posera son pied et qui seront tels que, sans mouvoir le voyant, on apercevra la ligne de visée à la croisée des fils de la lunette, satisferont à la condition demandée.

Les points les plus éloignes de la station pourraient exiger que l’on tint compte de la réfraction et de la sphéricité (5).

15. Nivellement trigonométrique. Il est quelquefois plus commode et plus court de déterminer la différence de niveau de deux points très-éloignés par la trigonométrie que par les méthodes exposées ci-dessus.

Soient, par exemple deux sommets A, B dont on connaît la distance c (fig. 5, pl. X.CIV) donnée par un plan, une carte, etc.

Si dupointÀ on mesure l’angle de dépression UAB, ou du point B, l’angle de hauteur A BN qui lui est égal, il est clair que l’on aura souvent avec une approximation très-suffisante pour la différence de niveau AN entre ces points

AN =c X tang. B.

Cette méthode est souvent employée lorsque l’on est en vue d’un sommet dont la hauteur (p. 413) est bien connue.

16. Si du sommet A on apercevait d’autres points B' B" B"', et que sur le plan ou la carte on eût les distances c', c", c1" de ces points à la projection de À, on relèverait du point A tous les angles île dépression de ces points qui donneraient les angles de hauteur B', B", B'" formées en B', B", B'". Alors les valeurs c' tang. B', c" tang. B", c'" tang. B'" fourniraient les cotes par rapport à A, et parsuilclcs différences de niveau des points B', B", B'" entre eux. Ces procédés sont très-commodes lorsque l’on a à faire la reconnaissance d’un pays de montagnes.

17. Lorsque la distance de deux points A et B dont on cherche la différence de niveau est très-considérable, on emploie encore la méthode suivante (fig. 2, pl. XCV).

Du point B on mesure la distance zénithale ZBA. L’instrument donne s, et il faut ajouter à cet angle celui r que cause la réfraction(p. 1078). D’oùdistance zénithale vraicZBA=z-}-r.

On admet alors que l’arc BN se confond avec l’arc terrestre An, et celui-ci avec sa> corde k. Or, le triange isocèle B NO donne

NBO=BNO=90“ — jC

et R étant le rayon terrestre, on a

fc— 2Rsin. jC=RC sin. 1" (1)

en prenant la longueur du petit arc terrestre -JC pour son sinus, après l’avoir converti en secondes,

Faisant AN=A= diflérence de niveau cherchée, le triangle ABN donne ainsi

,.»in.B . coa.fi-fr — ;C)

sin.A sin. (î-f-r — C)

en remarquant que Bz=90° — z — r-j-jC, et que Â=PBA=î-f-r — C.

18. Si l’on met la valeur moyenne de r dans l’équation ci-dessus, elle devient simplement

cos. (s — 0.42 C)

" sin. (* — 0.92 C)

et donne souvent, avec assez d’approximation, la difïérence de ni* veau cherchée.