III. — SÉRIE ALUMINIQUE

5 190. Nous rangeons dans celte série les métaux positifs généralement connus sous le nom de métaux terreux, ce sont : L’aluminium, le glucinium, le zirconium, le thorium, l’yttrium, le didynium, l’erbium et le terbium.

Les métaux positifs de cette série sont solides, lorsqu’ils sont agrégés ils possèdent l'éclat métallique, s'ils sont en poudre ils n'ont pas ce! éclat, mais ils l'acquièrent par la compression.

Ils se distinguent des métaux de la série précédente, par leur affinité moindre pour l'oxygène, ils sont inoxydables è la température ordinaire,

mais si on les chauffe au rouge dans le gaz oxygène, ils brûlent avec un vif éclat; de leur action sur l'oxygène, il peut résulter deux genres de composés. Les uns dans lesquels un atome de radical positif est l'équivalent de un atome d hydrogène, les autres où l’atome de radical positif est léquivalent de 3, i atomes d hydrogène; ce sont ces derniers qui sont généralement connus et conlituent des oxydes réfractaires qui ont reçu le nom de terres. Ces oxydes, comme nous le verrons, sont très-stables ot résistent parfaitement à l’action des autres corps même du carbone.

Ces métaux se combinent aussi directement au soufre et au chlore pour former des composés qui ont mêmes formules et qui correspondent aux oxydes. Ou rencontre ces métaux positifs dans la nature en combinaison avec l'oxygène constituant ce que nous avons appelé Ie3 terres ; ou bien à l’état d’oxyde double de silicium et de radical positif.

On les prépare en décomposant leur chlorure par le potassium ou le sodium.

Nous considérons leurs molécules comme triatomiques, c’est-à-dire quelles dérivent de 3 molécules d hydrogène en remplaçant 3 atomes d hydrogène par 2 atomes de radical positif; de sorte que leur formule générale est H1. R* dérivant de II5, 115, -car c'est la plus petite quantité de radical qui entre dans les réactions.

Aluminium. «=• Al*, Al'.

§ 19t. Sa molécule est représentée par Al4, Al*.

Poids atomique . — L'aluminium forme avec l’oxygène un composé qui est isomorphe avec l’oxyde de ferricum et qui par conséquent est formé du même nombre d’éléments, c’est-à-dire de 3 atomes d'oxygène et 4 atomes d’aluminium. L’analyse nous donne, pour cet oxyde d’aluminicum, la composition suivante :

Aluminium . . . 53,26 Oxygène .... 46.74 100,00."

La quantité d'aluminium qui se combine à 3 atomes ou 48 d’oxygène pour former la molécule d'oxyde d'aluminicum sera donnée par la proportion :

Cette valeur représentant 4 atomes d'aluminium, le poids atomique de ce dernier sera donc :

§ 192. Propriétés. — ■» On obtient l'aluminium en décomposant son

chlorure par le potassium ou le sodium de la même manière que Je magnésium.

Ainsi obtenu, l'aluminium se présente sous la forme d'une poudre grise qui prend sous le brunissoir un éclat métallique d’un blanc d argent; il prend feu lorsqu'on le chauffe au contact de l'air, il décompose l’eau à une température de 100°, il est infusible aux feux de nos (orges et sa densité est de 2,6.

On conçoit qu’un métal jouissant de telles propriétés ne présente aucun usage industriel. Mais M. Sainte-Claire-de-Ville a trouvé que le métal ainsi obtenu n'est pas l'aluminium pur, et en modifiant le procédé précédent, il a obtenu un métal qui possède des propriétés toutes différentes.

Ainsi, si l'on chauffe au rouge vif dans un creuset de porcelaine, la masse composée de chlorure de potassium ou de sodium et du métal, l'excès de chlorure d'aluminium se volatilise, et il reste une masse saline au milieu de laquelle se trouvent des petits globules d'aluminium parfaitement pur. Ce métal est d’un blanc d'argent, malléable et ductile, sa ténacité se rapproche de celle du fer; sa densité est de 2,50. Son point de fusion est peu différent de celui de l'argent et on peut le fondre à 440° et le couler à l’air sans qu’il brûle, et si on le refroidit lentement, il cristallise en octaèdres. Il ne décompose pas leau même à tOO”. L'oxyde de nitryle et l'oxyde de sulfuryle n'ont pas d'action sur lui à froid ; le chlorure d'hydrogène le dissout avec dégagement d hydrogène.

On comprend combien un tel métal pourrait rendre de services si on pouvait l’obtenir à peu de frais, d'autant plus que son minéral qui est l’argile (oxyde de silicium et d’aluminium) existe en grande abondance dans la nature. Aussi les chimistes se sont-ils mis à la recherche d'un procédé d’extraction économique; plusieurs ont déjà été publiés, en voici les plus importants et ceux qui ont donné les plus beaux résultats.

M. Chapelle a introduit dans un creuset en terre réfractaire un mélange d’argile pulvérisée, de sel marin et de charbon de bois en poudre et il a chauffé au rouge blanc. Après le refroidissement, il a retiré du creuset une scorie boursoufflée dans laquelle se trouvaient disséminés des petits globules d'un blanc d'argent d aluminium pur.

M. Knowlesa aussi indiqué un procédé qui consiste à décomposer le cyanure de potassium ou de sodium par le chlorure d'aluminium. Il prépare les cyanures en mélangeant de l'oxyde de carbonyle et de potassium ou de sodium avec du charbon de bois pulvérisé en proportion suffisante pour transformer l'oxvde de carbonyle en suroxydede carbone et pour décomposer l’alcali. Il place le mélange dans un fourneau en briques réfractaires et il chauffe suffisamment avec du charbon de bois,

Alors il fait passer à travers la masse un courant de gaz sortant des hauts-fourneaux. Il se forme des cyanures volatils que l'on condense par sublimation.

Pour obtenir l'aluminium, M. Knowlcs fait passer sur ces cyanures des vapeurs de chlorure d'aluminium, il se forme du chlorure de potassium ou de sodium et l'aluminium est réduit. L'addition d'alumine pure à ces substances augmente le rendement en métal.

Pour obtenir l'aluminium pur, M. Sainte-Claire-de-Vil!e a opéré de de la manière suivante : Il introduit dans un tube de verre de 4 centimètres de diamètre 200 |à 300 grammes do chlorure d’aluminicum anhydre. Par l’une des extrémités du tube, il fait arriver un courant d'hydrogène sec et pur, et il chaude le tube légèrement. L'hydrogène sert seulement à chasser l’air du tube et à purifier le chlorure d'aluminicum; il se sépare de ce dernier une certaine quantité de chlorure d’hydrogène et il reste dans le tube du chlorure pur.

Le tube étant plein d’hydrogène, on y introduit des nacellës de porcelaine contenant chacune quelques grammes de sodium sec; on chauffe le chlorure d'aluminicum pour le volatiliser. Il est décomposé avec incandescence par le sodium. Quand ce dernier a disparu, et que le chlorure de sodium formé a absorbé du chlorure d'aluminicum à saturation, on voit l'aluminium, en petits globules, baigner dans le chlorure multiple d'aluminicum et de sodium. On retire les nacelles, on les introduit dans un tube de porcelaine muni d'une allonge et on y fait passer un courant d'hydrogène; on chauffe, le chlorure multiple se volatilise et vient se condenser dans l'allonge. L'aluminium reste dans les nacelles rassemblé en globules; on peut alors fondre ces globules et les réunir en lingots.

CVst d'après ces principes que se fabrique aujourd’hui l'aluminium h l'usine de Salyndre (*), on décompose le chlorure double d’aluminicum et de sodium par le sodium. Ce chlorure multiple s'obtient aujourd hui à peu de frais depuis la découverte d’un minérai qui fournit de l'alumine pure par une opération très-simple; ce minérai, qui contient de I alumine, de I oxyde de fer et de la silice est pulvérisé et fondu avec du sel de soude On reprend la masse fondue par l'eau qui dissout l'alumine ô l'état d oxyde d'aluminicum et de sodium, et laisse indissous l'oxyde de fer et la silice à l'état d'oxyde de silicium, d’aluminicum et de sodium. On fait passer, dans la liqueur décantée, un courant d'oxyde de carbonyle qui précipite l'alumine. Celle-ci est mélangée avec du sel marin et du poussier de charbon de bois et chauffée dans un courant de gaz

H Revne universelle 7* ann^e, im livraison. Kuhrlontlon de l'aluminium a l'usine de Salyn.li*** »ar M. A. Slevarl.

chlore qui produit du chlorure d'aluminicum et de sodium. Ce dernier est fondu avec du sodium sur la sole d un four à réverbère, on y ajoute alors de la cryolite qui est le seul fondant convenable, ce minérai est un fluorure double d'aluminicum et de sodium. Tel est, en peu de mots, la suite des opérations de la métallurgie de l'aluminium, nous renverrons pour les détails au mémoire cité.

GLUCINIUM. = GI*,GI*

§ 193. Sa molécule est représentée parGl*,GI*, elieest Iriatomique.

Poids atomique. — Il se détermine comme celui de l'aluminium, son oxyde est isomorphe avec l'oxyde d’aluminicum et est formé de 4 atomes de glucinium et 3 atomes d'oxygène. Sa composition est : Glucinium . . . 36,74 Oxygène .... 63.26 100,00.

Le poids atomique du glucinium i/r x = 6,97.

Propriétés. — Le glucinium se présente sous la forme d’une poudre grise qui prend l’éclat métallique sous le brunissoir. Chaude au rouge à l’air, il devient incandescent et se transforme en oxyde. Il ne s’oxyde point à l’air à la température ordinaire, ni dans l’eau bouillante. Il ressemble à l’aluminium, on le prépare comme lui en décomposant son chlorure par le potassium ou le sodium.

Ce métal a été découvert par Wcohler dans l’éméraude qui est un oxyde triple de silicium, deglucinicum etd’aluminicum. Le glucinium se dissout dans les acides étendus. L’oxyde de potassium hydraté le dissout également avec dégagement d hydrogène, mais l’ammoniaque ne l’attaque pas.

zirconium. = Z^.Zr*.

§ 194. Sa molécule Zr’.Zr1 est Iriatomique.

Poids atomique. — Le poids atomique du zirconium se détermine de la même manière que celui du glucinium : son oxyde est formé du : Zirconium . . . 73,69 Oxygène .... 26.31 100,00.

Poids atomique i/i x = 33,81.

On obtient le zirconium en décomposant son fluorure par le potassium et on opère comme pour les métaux précédents ; seulement comme le zirconium se dépose difficilement dans l'eau, lorsqu’on reprend la masse par l'eau on ajoute un peu de chlorure d'ammonium qui facilite le dépôt.

Le métal se présente sous forme d'une poudre noire, qui prend sous le brunissoir l'éclat métallique, il fond très-difficilement. Il s’enflamme et s’oxyde lorsqu’on le chauffe au contact île l'air. Lorsqu'on chauffe ce métal avec un corps oxydant comme l’oxyde de sesquirhloryle et de potassium ou le nitre, il brûle avec déflagration. Il s'enflamme aussi lorsqu'on le chauffe avec de la potasse, ou du borax. A la température ordinaire, il n'est point attaqué par l'oxvde de sulfuryle et le chlorure d'hydrogène concentrés, il faut l'aide de la chaleur et encore l’action est lente. L'oxyde de nilrylo et l’eau régale l’attaquent très-dilBcilemenl. Mais il se dissout très-bien dans le fluorure d’hydrogène ou bien dans un mélange de ce dernier et d’oxyde de nitryle, même ii froid. Les alcalis caustiques, ne l'attaquent point.

Ou a rencontrée© métal dans une pierre précieuse nommée sircon qui est un oxyde double do silicium et de zirconicum. on l’a trouvé aussi dans un autre minéral transparent d'un rouge foncé appelé hyacinthe.

thorium — Th*, Th*.

S 195. Sa molécule Th’, Th* est aussi triatomique comme celle des métaux précédents.

Poids atomique. — L'analogie qui existe entre ce métal et l'aluminium, nous engage à considérer son oxyde composé de 4 atomes de thorium et 3 atomes d'oxygène. Sa composition est :

Thorium . . . 88.16 Oxygène . . . 11 ,84 100,00.

Poids atomique 1/4 x *— 89,35.

Propriétés. — Le thorium a été découvert par Berzélius dans le minéral appelé thoritc qui contient 57 pour cent d’oxyde de thoricum et d’autres métaux.

On l'obtient aussi en décomposant son chlorure par le potassium. Il est pulvérulent, d'une couleur gris de plomb, il peut prendre l’éclat métallique parle frottement du brunissoir, il prend feu au dessous du rouge, brûle avec beaucoup déclat et s'oxyde. Il ne fait pas la double décomposition avec l’eau même bouillante, comme le font les métaux précé-

dents. Lorsqu'on lo traite par les acides, il s’y dissout d'abord avec dégagement d hydrogène , mais bientôt l'action cesse ; ce o’est qu après un temps assez long que la dissolution devient complète.

YTTRIUM. ■= Yt',Yt*.

§ 106. Sa molécule Yl'.Yl* est trialomique.

La composition de son oxyde est :

Yttrium .... 80,09 Oxygène . . . . 19 91 10u.uu7

Il est formé de 4 atomes d'yttrium et 3 d'oxygène.

Poids atomique i/« x = 48, î7.

L'oxyde d’yttrium, nommé yttria ou gadotinite, est connu depuis 1771, Gadolin le découvrit dans un minéral feldspalhique d'Ytlerby en Rn<lagen. En 1827, M. Wœhhcr en a retiré l'yttrium en décomposant son chlorure par le potassium. En 1844, Mosander démontra que l'yttria étaitun mélange de irois oxydes de métaux diftérentsta l'un d'eux il conserva le nom d’yttrium, et aux deux autres il donna le nom de terbium et d'erbium.

Les propriétés de ces métaux sont encore peu connues; ils paraissent avoir une grande analogie avec l'aluminium et le zirconium L'yttrium est un corps pulvérulent, gris noirâtre, brillant, qui sous le brunissoir prend une couleur plus foncée, plus métallique. A la température ordinaire, il n'est oxydé, ni par l’air, ni par l'eau. Mais si on le chaude au rouge à l'air, il brûle et s'oxyde. L'yttrium se dissout dans les acides étendus avec dégagement d'hydrogène. Lorsqu'on le met dans une dissolution d oxyde de potassium, il s'oxyde aux dépens de leau et il se dégage de l'hydrogène. L'ammoniaque n'a aucune action sur lui.

laxthaxe = La*, La* — DIDÏXIUM — Di', Di*.

J197. Au commencement de ce siècle, Bcrzélius et Hisniger découvrirent dans une substance minérale de Bastnâs, près liiddarhylta, en Wesmanland, un nouvel oxyde métallique. Ils donnèrent le nom de cérium au nouveau métal qui fut plus tard isolé par Vauquelin. Cette substance minérale qui est un oxyde de silicium et de cérium, a reçu le nom de cérite.

En 1839, Mosander découvrit dans la cérite deux nouveaux métaux qu'il nomma Lanthane et Didyniurn. Ces deux derniers métaux accompagnent toujours le cérium. Pour isoler ces trois métaux, il faut décom-

poser leurs chlorures par le potassium. Le cérium, le lanthane et le didynium se présentent en poudre grise, très-réfractaire et fixe, acquerranl un certain brillant par le frottement et d’une grande oxvdabilité. Ils font la double décomposition avec l’eau à 100°; aussi lorsqu'on a chauffé avec du potassium, les chlorures de cérium , de lanthane et do didynium, vaut-il mieux traiter la masse qui résulte delà réaction f par de l'alcool à 00" que par l’eau, pour enlever le chlorure de potassium et isoler les métaux à l’état de pureté.

Les oxydes de ces métaux paraissent se comporter tout-à-fait comme les terres, c’est pourquoi nous leur donnons une composition analogue et nous les considérons formés de 4 atomes de métal et 3 atomes d’oxygène. Leur composition est la suivante :

Lanthane . . . 83.47 Didynium . . . 86, H

Oxygène . . . 14,53 Oxygène . . . 13,89

Pour avoir leur poids atomique nous poserons les proportions :

85,47 : 14,53 = y : 48 d’où y — 282,36

86,11 : 13,89 = z : 48 d’où z = 297,54

Toids atomique du Lanthane î /< y = 70,59.

Poids atomique du Didynium 1/4 z *= 74,38.