‹ Chimie. Traité élémentaire de cette science et de ses applications aux arts et aux manufacturesChapitre 70 sur 162 · U)8 FER · texte numérisé non relu

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métal. Dans cet affinage la fonte perd le quart et même quelquefois le tiers de son poids.

Les procédés de fabrication que nous avons donnés sont les plus communément employés ; il faut recourir aux traités spéciaux de métallurgie et surtout à V art du maître de forges de M. P douze si l’on veut se faire une idee des différentes méthodes suivies dans cette importante fabrication, méthodes qui varient selon les localités et la nature du minerai.

Oxides. Lorsque le fer est exposé à Faction de l’air humide , il s’oxide peu à peu et augmente de poids ; cet effet a lieu très lentement ; mais si l’on fait passer de la vapeur d eau dans un tube de verre chauffé et contenant du fil de fer, le métal s’oxide rapidement et le gaz hydrogène de l’eau s’échappe presqueaussitôt. Une chaleur pins forte donne à l’oxide une teinte brunrougeatre. La rouille jaune dont se couvre le fer qui a été long-temps exposé à l’air humide est un oxide mêlé de carbonate.

Les chimistes admettent trois oxides de fer ; le protoxide n’existe pas pur dans la nature ; il a été peu étudié et est peu connu. L’oxide noir, deutoxide , étkiops martial des pharmaciens, s’obtient en mettant détremper delà limaille de fèr dans de l’eau qui ne la recouvre que d’une ligne à peu près , et abandonnant ce mélange jusqu’à ce que le fer ait pris la teinte noire ; cet oxide est insoluble dans l’eau , indécomposable à une haute température , réductible par la pile voltaïque ; s’il est chauffé il absorbe l’oxigène de l’air et passe à l’état de tritoxide. L’oxide rouge , tritcxide( éch. syn. 28 fer, 12 oxigène), safran de mars astringent des pharmaciens, se préparer0 en chauffant le fer en limaille, et en agitant jusqu’à. ce que le métal soit converti en une poudre d’un rouge foncé , 20 en traitant le fer par l’acide nitrique , et décomposant le nitrate de fer parla chaleur. Les propriétés du tritoxide sont les mêmes que celles du deutoxide; seulement il absorbe l’acide car-

bonique au lieu de i’oxigène de l’air , et n’est pas magnétique.

Carbures. Le carbone s’unit au fer et forme deux composés : le premier, protocarbure de fer ou acier , est la plus importante des combinaisons du fer ;lesecond, deutocarbüre de fer , est la plombagine.

L’acier est un composé de fer pnr et de carbone ; les proportions relatives de ces deux corps varient ; on a cru long-temps qu’ils entraient seuls dans la composition de l’acier; mais de nouvelles expériences ont fait reconnaître l’existence du silicium et même de l’alumine dans plusieurs aciers : quelques uns même , assure-ton , ne renferment pas de carbone, tandis que le silicium se retrouverait dans tous. Quelque soit le mérite de ces opinions, ce carbure est toujours un produit de l’art. L’acier est brillant, susceptible d’un beau poli, insipide , inodore , très malléable , très ductile. Sa texture est grenue, le grain en est fin et serré ; il pèse moins que le fer , est plus dur , plus élastique, plus cassant : il se fond et se soude à une température moins élevée. Les teintes que prend l’acier chauffé lentement sont le jaune-paille , le jaune d’or, le violet, le bleu foncé ; puis il s’éclaircit , passe à une couleur blanche éclatante, et arrive à son point de fusion.

La propriété la plus remarquable ét la plus utile de l’acier est celle qu’il possède de pouvoir être trempé, si après avoir été chauffé on le plonge subitement dans un liquide quelconque froid : il acquiert par cette opération plus de dureté , d'élasticité, il perd sa malléabilité, sa ductilité et devient cassant : son tissu est alors plus serré et plus fin.

S’il est refroidi lentement il conserve ses propriétés physiques naturelles.

L’acier, quand il est chauffé, doit toujours être abrité du contact de l’air.

On emploie ordinairement l’eau pour l’opération de la trempe. Plus l’acier a été chauffé avant d’être trempé, plus il acquiert de dureté.

FER

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r?’ ' Le m“ °Ù ilfaut étirer l'acier varie

USa^e- ?UC °n Veut en ^a^re : a^nsi> trempe |rjrC,°U vl1olette convient aux burins, aux outils em-

? 7 S anS iC t.ra,vai ^es métaux , aux ressorts, aux trumens destines à couper le liège , le cuir et autres corps analogues. La trempe jaune-paille convient aux amfs, rasoirs et autres outils tranchans , etc., etc. Si

i rl mPe,e^, r°P [orteon peut ramener l’acier au degré de durete désirable en le faisant chauffer et le laissant refroidir lentement; il perd d’autant plus de sa dulete dans cette operation qu’il a été élevé a une plus haute température ; on peut même ainsi le détremper comp e ement,. Les ornemens ou insci'ptions s’exécutent de la manière suivante : on peint sur la lame, avec une composition huileuse, les ornemens ou caractères, on expose alors à la chaleur nécessaire pour la trempe ; la couleur de la lame est partout altérée , excepté aux en roits i ecouverts par la peinture ; on enlève cette erniere; les ornemens paraissent de la couleur de aciei poli , et sont très visibles : on ne peut donc jevoquei en doute que ces différentes nuances de couleur ne soient dues à Fondation partielle de la surface métallique.

On distingue dans le commerce trois espèces d’aciers : acier e cementation, 1 acier de forge, l’acier fondu, acier e cementation s obtient en plaçant dans une caisse de tôle des barres de fer forgé, enveloppées d’un cernent compose de charbon pulvérisé, de suie, de cen- ( tes et de sel marin : on soumet la caisse dans un oui n eau a une température très élevée pendant un

temps plus ou moins long. La surface seule de ces barres est aciérée.

L’opération par laquelle on fait l’acier naturel se borne a enlever à la fonte la chaux et une partie de la silice et du carbone qu’elle contient , en ne laissant que i*. Fai necessaire pour aciéver le fer. Cette opération cmtere peu de celle par laquelle on affine le métal.

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L’acier fondu s’obtient en chauffant dans un creuset des fragmens d’acier naturel ou de cementation recouverts d’un fondant compose de poussière ce verre; le verre de gobeletterie fait avec de la silice, de la chaux, de la potasse, est le meilleur : on pousse le feu jusqu’à ce que l’acier soit en fusion liquide, on le remue avec une baguette de fer, puis on , e cou e dans une lingotière après avoir d abord enleve la couche de verre. Cet acier, qui se forge au rouge cerise, est le plus pur ; il est homogène , susceptible d acquérir le plus beau poli : il est particulièrement employé a faire la bijouterie, les ressorts de montre, les rasoirs, la coutellerie fine, les outils de graveur, d horloger, etc.

L’acier de cémentation est plus propre pour les objets qui doivent avoir de la durete , les instrumens ce chirurgie, de serrurerie, de menuiserie, les buiins, brunissoirs, grattoirs.

L’acier naturel sert à faire les armes blanches , les fleurets, les ressorts de voitures.

L’acier de l’Inde, dont la composition est peu connue, s’imite en combinant 1 acier avec du chaibon, de la silice et de l’alumine , ou par 1 alliage de 1 aciei

avec le platine ou l’argent.

La tachcî noire qui reste sur l’acier lorsqu’un point de sa surface a été corrode par les acides, offi e un moyen de distinguer ce composé du fer qui donne une tache blanc-verdâtre.

Plombagine appelée aussi G raphite.Pcs.2, i B (comp. 92 carb., 8 fer). Ce composé est un deuto-carbure de fer que l’on trouve dans la nature. Cependant plusieurs chimistes prétendent que la présence du fer est accidentelle , et que la plombagine 11’est qu’un oxide de carbone. Cette substance est gris-noire, onctueuse, infusible ; elle s’empare de 1 oxigène à une température élevée , et forme de l’acide carbonique et de l’oxide de fer. La plus pure est employée à faire des crayons : tantôt on scie la masse en parallélipipèdes allongés; tantôt ce carbure broyé et mêlé avec de l’a rgile est

cuit dans un moule de la forme voulue', puis introduit dans une ramure de bois tendre. C’est par une opération de, ce genre que Conté , et aujourd’hui M. Humbiot préparent les crayons si connus des dessinateurs :

. Plombagine mêlée à la graisse forme un enduit destine a diminuer le frottement des machines.

Phosphore de fer. Le phosphore peut se combiner cavec le 1er ; mais il faut pour produire cette combinaison prendre le phosphore par fragment et le mettre en contact avec un fi] de 1er qu’on porte au rouue pâle dans un creuset. D r

Sulfure de fer. Pes. 4, 7 (comp. 100 fer, 1 10 sou- Ire.) La nature offre en grande quantité ce composé de soufre et de fer; c’est un des minerais les plus ré-* pandas; il est solide, d’un jaune d’or, brillant, absor ie lentement 1 oxigène de l’air humide -en passan t a i état de sulfate ; on le connaît sous le nom de pyrite

r ' u ’ ^ SCrt * Pr^Parer ba plus grande partie du sulfate de 1er du commerce: on en extrait aussi le soufre.

I existe un autre sulfure naturel qui contient moins

de soufre ; il est plus rare et peut s’obtenir artificiellement.

L iode et le chlore forment aussi avec le fer des composés : le dernier (chlorure de fer) est volatil. Enfin , le fer forme avec le cyanogène un acide ( acide ferrocya nique) dont nous parlerons dans la chimie animale.

Seîs de Fer.

Carbonate de fer. Ce sel se trouve dans la nature ; il est connu sous le nom de fer spathique. Sa couleur varie ; on le traite en grand pour en extraire le fer.

Sulfate de fer. (éch. syn. 4 o acid, suif., 36 prot. de 1er.) L’acide sulfurique concentré n’exerce sur le fer qu’une faible action , à moins qu’il ne soit bouillant : s’il est étendu de deux à trois parties d’eau, il le dissout à froid, et il y a dégagement abondant d’hydrogène. Il existe réellement deux sulfates de fer.

FER. 2o3

L'un, protosuif ate de fer , couperose verte , vitriolvert, est susceptible de donner de beaux cristaux verts transparens : ces cristaux sont cfflorescens , ont une saveur styptique , se résolvent en une poudre jaunâtre lorsqu’ils sont exposés à l’air sec. Ce sel est soluble dans deux fois son poids d’eau froide, et dans les 3/4 de son poids d’eau bouillante. Il est vénéneux : chauffé il se fond, perd son eau de cristallisation ; si le feu est violent, l’acide sulfurique est chassé, il ne reste qu’une poudre rouge connue dans les arts sous le nom de cal— cotluir : c’est un tritoxide de fer.

On obtient le sulfate de fer par la décomposition des pyrites; ces minerais, arrosés , exposés à l’air pendant environ un an , et lessivés , donnent une solution qui, évaporée, dépose en cristaux le sulfate de fer du commerce : ce sel en dissolution exposé à l’air en absorbe l’oxigène et passe à l’état de tritosulfate jaune et ronge; ce dernier qui est toujours un produit de l’art est sans usage. Le protosulfatc entre dans la composition de l’encre, de plusieurs teintures et du bleu de Prusse.

C’est avec ce sel que l’on précipite riiydrochlorate d’or, pour obtenir ce métal très divisé et propre à la dorure sur porcelaine; le protosulfate calciné avec un poids égal de sel marin pulvérisé et agité dans l’eau laisse précipiter une poudre micacée d’un brun violet très bonne pour repasser les rasoirs. Si on soumet le protosulfatc dans un creuset à l’action de la chaleur, il fond dans son eau de cristallisation , se dessèche et se décompose : le résidu solide est, avons-nous dit, du tritoxide de fer; les produits volatils sont de l’oxigène, de l’acide sulfureux et un liquide brun fumant , connu sous le nom d ’ acide sulfurique glacial ou de Nordhausen , parce qu’il se prépare en grand dans cetle ville. Ce liquide, examiné par M. Bussy , est un acide sulfurique anhydre employé quelquefois dans la teinture.

Nitrate et hydrociilorate de fer. Les acides nitrique et hydrochlorique dissolvent le fer à la température ordinaire; le premier acide peut donner deux

ao4 ZINC.

nitrates qui sont cristallisables ; le second peut également donner deux hydrochlorates.

On peut produire des phosphate, fluate, borate; ces divers sels n’ont aucun usage. '

Propriétés caractéristiques et réactifs des sels de fer. Il existe, avons-nous dit, deux genres de sels de fer, les protosels et les deutosels : tous ont une saveur astringente analogue à celle de l’encre ; mais les protosels sont plus communs.

Sels protoxidés :

i° Précipité blanc par le ferrocyanate de potasse ; ce précipité exposé à l’air passe rapidement au bleu ;

2° Précipité blanc par les alkalis et par les carbonates alkalins : il passe au rouge-orange par son exposition à l’air;

3° Point de précipité par l’acide gallique.

Sels dcutoxidés :

i° Les dissolutions sont ordinairement bruns-rougcâtres ;

2° Précipité bleu par le ferrocyanate de potasse ;

3° Id . rougeâtre par un alkali ;

4° Id. bleu très foncé par la noix de galles ;

5° Id. couleur de chair par le succinate d’ammoniaque.

Les sels de fer du commerce sont , en général , des mélanges de proto et de deutosels.

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