ETAIN

Oxyde stannique SnO..

L'oxyde stannique Sn0, est facilement réduit par l'hydrogène en métal. La réaction débute vers 250° [29] et elle devient très rapide vers 750° et 800°. Etudions ce qui se passe lorsqu'on emploie le méthane comme agent de réduction.

PREMIÈRE SÉRIE D'EXPÉRIENCES

On opère sur 0,5 gramme d'oxyde stannique anhydre blanc, pulvérisé, avec un débit gazeux ‘de 7 litres par heure.

Temps Température Résistance | OBSBRVATIONS y — ous — è — 0’ : 200 # Mise en marche du four, 147 7050 ee De l’anhydride carbonique apparait en

. très petite quantité.

15 7150 28 L'anhydride carbonique a disparu.

17/ 7000 7 De l'eau apparaît, accompagnée d’une ag 8130 21 très petite quantité d'anhydride carbonique.

28’ 8350 » Des vapeurs blanches envahissent l'appareil; elles contiennent des traces d'acétylène.

30’ 8350 » Toujours lrès peu d’anhydride carboni- | que; de plus en plus d’eau.

37 8350 » ll se forme encore de l’eau, miais en très petite quantité. IL y a très peu d'acétylène : le précipité d'acétylure cuivreux apparaît en 35 secondes.

48" 8450 23 Les gaz dégagés ne contiennent plus de vapeur d'eau, Hat 8350 00 Traces d’acétylène. L'appareil est toujours rémpli de vapeurs blanches. Arrêt du four, ,

Après refroidissement, on constate que la nacelle, recouverte d'une mince couche de carbone à aspect métallique,

Heontren contient une poudre grise par endroits, vert olive à d'autres, avec çà et là quelques très petits globules brillants.

Cette poudre est sans action sur l’eau bouillante; elle est attaquée par l'acide chlorhydrique au 1/2 à chaud’ avec dégagement d'hydrogène; elle s’y dissout presque entièrement en laissant un faible dépôt de carbone. La solution précipite en blanc par le chlorure mercurique : elle‘contient donc l'ion Sn+t+.

Il en résulte que nous nous trouvons en présence d'étain métallique :

Sn + 2 HCI = SnCL + K,,

mais il est possible que ce derniér soit mélangé à de l'oxyde stanneux provenant d’une réduction incomplète de l'oxyde stannique. Il est en effet étonnant que la nacelle contienne

une poudre avec de petits globules brillants, peu nombreux, d’'étain et non pas quelques gros globules métalliques comme on pourrait s’y attendre si tout l’oxyde avait été réduit complètement en étain; ce dernier, liquide à la température de réduction, aurait dû se rassembler en quelques grosses | souttes: ce n’est pas le carbone qui aurait pu favoriser la division, puisqu'il ne s’en forme que très peu.

Il est difficile de mettre en évidence la formation d'oxyde stanneux; théoriquement, on pourrait prendre un poids donné d'oxyde stannique, le réduire comme il est indiqué plus haut, et peser la substance obtenue; à l'aide de ces poids et des formules de réactions suivantes :

SnO, + réducteur — Sn0; SnO, + réducteur — Sn,

on déterminerait si on se trouve en présence d'étain pur ou d’un mélange d’étain et d'oxyde stanneux. Nous verrons une application de cette méthode lors de la réduction du bioxyde de plomb. Dans le cas qui nous occupe, il est impos- Sible d'opérer ainsi pour deux raisons : 1° l’oxyde stannique utilisé n’est pas chimiquement pur, d’où une erreur au départ

BE

sur la première pesée; 2° au cours de la réduction, 1l apparaît du carbone dans la nacelle, ce qui fausserait la deuxième pesée.

Nous essaierons d'identifier l’oxyde stanneux. Cet oxyde, chauffé à l'air, brûle comme de l’amadou et laisse une pourdre blanche et fine d'oxyde stannique Sn0O, [30]. Or, nous constatons un phénomène identique lorsque nous faisons brüler le contenu de notre nacelle. Mais cette observation ne peut constituer une preuve suffisante et nous ne pouvons pas affirmer la présence d'oxyde stanneux.

Par contre, nous pouvons montrer qu'il y a passage par le stade SnO lors de la réduction en étain de l'oxyde Sn0O,. Au cours de l’expérience décrite plus haut, nous avions constaté la formation d’une très petite quantité d’anhydride carbo-° nique à 705°. Nous recommencons l'essai et nous maintenons la température pendant 10 minutes à 710° (notons l’apparition d’anhydride carbonique à 545°), puis nous laissons refroidir avant d'examiner la nacelle; celle-ci contient une poudre jaunâtre alors que l’oxyde stannique utilisé était blanc; ce changement de coloration indique une transformation. Nous traitons cette poudre par l’acide chlorhydrique au 2/3 à chaud; nous filtrons : la solution précipite en blanc par le clorure mercurique; elle contient donc l'ion Sn++, un essat analogue avec l’oxyde stannique initial montre que celui-ci est exempt d’ion Sn*+; il en résulte donc que l’oxyde stannique à été partiellement réduit en oxyde stanneux à 705° avec formation d’anhydride carbonique. Cette réduction porte sur une proportion très faible d'oxyde stannique, étant donné le fait que nous n'avons recueilli aucune trace d’eau (mais il a pu s’en condenser un peu à l'extrémité du tube de quartz). D'autre part, elle ne dépasse pas le stade oxyde stanneux, puisque la nacelle ne contient pas d’étain métallique (le traitement de la poudre par l'acide chlorhydrique au 2/3 ne donne lieu à aucun dégagement gazeux).

L'oxyde stannique est donc réduit par le méthane en oxyde stanneux à partir de 545° : le rendement de F’opéra-

Na

tion est faible. À partir de 780° (comme nous l’a montré un autre essai), la réduction, plus rapide, aboutit à l’éfain, mais il n'est pas certain qu'elle soit complète.

Avant d'en terminer avec cette série d'expériences, nous signalons la remarque suivante : les quantités d’anhydride carbonique formé sont toujours faibles. Cela vient sans doute de ce que l’anhydride carbonique peut être réduit par l’oxyde stanneux [30]. Cette réaction secondaire n'améliore pas le rendement de l'opération.

DEUXIÈME SÉRIE D'EXPÉRIENCES

Nous ferons croître la température jusqu'à 1.030° environ: A partir de 850°, le méthane agira alors sur l’étain et peutêtre sur l’oxyde stanneux.

On utilise 0,5 g. d'oxyde stannique anhydre blanc, pulvérisé; le débit gazeux est de 7 litres par heure.

0’ 20° 7 Mise en. marche du four.

9” 4259 » Des traces très faibles d'anhydride car- ; bonique apparaissent.

17 7200 .\ 33 . Il y a davantage d’anhydride carbonique. On ne voit pas trace d’eau.

27 7300 » Traces très faibles d’anhydride carbonique; on chauffe davantage.

28/ 1300 7 514 765° 22 De l’eau apparaît dans le tube A. IL se forme une petite quantité d'anhydride carbonique.

: 387 79#° BEC L'appareil contient quelques vapeurs i blanches; les gaz renferment des traces excessivement faibles d’acétylène.

f n°28 800° 20 -Il se forme toujours de l’eau. 1h 4ÿ 7950 0 Les gaz me contiennent plus de vapeur d’eau là réduction à 7650-8000 est terminée, On chauffe davantage.

1h47 845c » De fines gouttelettes jaunes apparaissent au début du tube A, 1h 48 8900 » Les vapeurs blanches sont de plus en plus abondantes.