‹ Contribution à l'étude des carbures des terres rares du groupe cériqueChapitre 34 sur 35 · C.aoétyléni · texte numérisé non relu

C.aoétyléni

ques

Mélange complex<

températures assez restreintes, et se dissocierait à partir d’un point donn^ pour donner du carbure CEC 2 et du carbone libre. Celui-ci serait utilisé d’uné part à réduire l’oxyde céreux non réduit; l’excès soluble dans le carbure CEC 2 DONNERvit Par refroidissement du graphite.

Cette interprétation trouve dans les faits que nous avons exposés une série de preuves indiscutables; nous n’avons rele-

va dans aucune expérience aucun fait qui vienne le contredire ^ous .allons reprendre les expériences que nous avons rapport ées et voir comment les résultats obtenus concourent tous à justifier l’hypothèse que nous venons de faire.

Oxyde partiel lement réduit .- Les combustions que nous avons données indiquaieût :

Carbone % 2,52 2,84

Augmentation de poids par combustion^ 3,49 3,55

On caloule à quelle quantité de carbure CEC 3 CORRESPOND cette teneur en carbone; par différence, on trouve la proportion d’oxyde céreux:

Carbure CEC 3 % 13,90 12,33

Oxyde céreux 86,10 87,67

La combustion de ces deux produits donne:

CEC 3 * 50= CEC 2 f 3 CO

Diminution de poids: 2,33 % de CeC 3

Ce 2 0 3 4-: 0 - 2Ce0 8

Augmentation de poids: 4,86 % de Ce 2 (f On voit qu’un produit constitué selon les proportions que nous venons de calculer donnera par combustion les variations de

Poids suivantes:

Augmentation due à l’oxyde céreux 4,18 4,26

Diminution due au carbure CeC 3 0?32 0,29

Augmentation théorique 3,86 3,97

Chiffres obtenus 3,49 3,55

La diff érence est due à la présence d’une petite quantité, d’oxyde cérique.

Enfin , on peut calculer la composition théorique en carbone, cérium et oxygène des produits analysés, et leur comparer les c chiffres obtenus. Voici ce calcul:

Trouvé

Théorie

Trouvé

Théorie

Carbone %

Cérium

Oxygène

Nous rappeiierons que nous avons fait une expérience pour fractionner le phénomène de la combustion du produit. Les chiffres ont été les suivants:

poids de carbure I.3I02

Après incandescence 1.36 7 3. augmentation 4.35 $

Après calcination prolongée 1*3558. diminution 0.88 $

La première phase du phénomène est évidemment due à l'oxydation de 1’oxyde céreux: elle se produit à température relativement basse, et dès qu'elle est amorcee,elle se continue d’elle-même; la seconde phase qui exige pour s’achever une température maintenue longtemps assez élevée, est due à la combustion du carbure avec perte de carbone. On voit tout de suite que l’augmentation observée est plus élevée que celle que nous avons calculée (4.18), de même que la diminution dans la seconde partie (0.32). -

La discordance est frappante et nous avons cherché à l'expliquer. L’hypothèse qui se présente de suite a l’esprit est la suivant©: tandis que l’oxyde brûle, une certaine proportion de carbure peut aussi brûler, et l’acide carbonique formé se combiner à l’oxyde, pour donner un carbonate. Il en résulterait une augmentation de poids supplémentaire. Lorsque l’on chauffe plus fort,ce carbonate formé transitoirement se dissocie et le

; d'où une perte

carbure achève de se comburer plus grande que celle que l’on peu± prévoir pour la simple combustion du carbure.

Les faits sont .venus Justifier cette interprétation.

Nous avons en effet repris l’expérience différemment. Nous avons placé dans un creuset une certaine quantité de produit à étudier. Après incandescence,le produit refroidi a ?té traité dans une cloche pe.r de l’acide sulfurique au dixième nous avons obtenu I3°jR9 de gaz dont 6 6 ?I0 étaient absorbables par . la potasse et le reste .-par l’iodomercurâte de pota£ sium alcalin. Dans un autre essai,nous avons caractérise l'acide carbonique par formation de carbonate de baryte. Nous a^ns un mélange de carbonate et de carbure CeC 3 . Le phénomène est bien net.

Tous ces faits concourent donc à montrer que le produit à 2,6 ^ de carbone que nous avons préparé est constitué par une solution solide de carbure de cérium CeC 3 dans l'oxyde céreux fondu.

PRODUIT VOISIN DE CELUI DE STEKBA .- Les combustions que nous

avons données indiquent en moyenne une teneur en carbone de 6.30 $ et une augmentation de poids de 2.10 Faisons le même calcul que pour le produit précédent; pour trouver la composition du mélange calculée comme carbure CeC 3 et oxyde céreux. On trouve:

Oxyde céreux 68.43 augmentation 3.32 Carbure CeC 3 31.57 diminution 0,74.

Trouvé

La différence est toujours dans le même sens que précédemment: elle est due à la présence d’oxyde carique.

Voici la co^Position centésimale du produit :

fhéorie

Trouvé

Carbone

Cérium

Oxygène

Nous avons observé comme dans le cas précédent que le produit résultent de l’incandescence à-l'air du produit initial contenait un carbonate et un carbure.

NOus avons fait agir l’acide sulfurique qui a libéré P " ‘

un mélange d’acide carbonique et d'acétylène.

P RODUIT INTERMEDIAIRE ENTRE CELUI : DE STEHBA BT LE CARBITRE, - La

facile décomposition de ce produit empêchant son étude analytique rigoureuse, nous ne pouvons apporter aucune conclusion analogue aux précédentes; mais ce produit présente cependant des particularités intéressantes.

Le produit rouge que l’on sépare du produit brut est évidemment très riche en carbone: il doit être constitué surtout par du carbure CeC^: la présence dans la masse de 2.95 $ de graphite montre bien que ce produit plus carburé était en voie de décomposition,lorsque l’on a arrêté la chauffe.

• En résumé, il résulte des faits que nous venons d’exposer que la formation de carbure de cérium CeC 2 à partir de l’oxyde cérique est précédée de termes intermédiaires réduction.Le phénomène passe par les trois stades suivants:

2 CeO 2 4- C = Ce® O 3 4- Co

Ce 2 O 3 4- 9 C ~ 2 CeC 3 4- 3 C°

.CeC 3 = CeC 2 4- C

Le carbure CeC 3 est soluble dans l’oxyde céreux fondu et les produits obtenus sont des solutions solides de cette nature.

Ces faits expliquent pourquoi il n’est pas possible d’obtenir de fontes de cérium qui ne soient pas très graphi tiques. On ne peut pas,en réduisant l’oxyde cérique par le charbon, obtenir de carbure pur,comme cela est possible pour les antres métaux. La solubilité de CeC 3 dans l’oxyde fondu est évidemment fonction de le. tempéra.ture; lorsqu’ensuite se produit la décomposition,une forte proportion de carbone est libérée dont une partie carbure l’oxyde céreux restant; l’excès reste libre et donne du graphite.

Le carbure CeC 3 ?est facilement décomposable par l’eau pour donner de l’acétylène pur; lorsque dans les solutions solides sa proportion est faible, l’oxyde céreux inattaquable empêche cette action; seuls les acides qui dissolvent l’oxyde peuvent produire une réaction totale et du même

genre.

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