S4 FER

le fer à l'état de Eteequioxyde. On évapore à sec à une douce chnlear, pour chasser le trop grand eicès d'acide , et l'on reprend par l'eau , qui laisse pour résidu la gangue quartzeuse et argileuse. On sépare ensuite, successivement, dans la liqueur, le sesquioxyde de fer, le protoxyde de manganèse et la chaux , par les procédée que nous avons décrits [§ S03).

§ S59. Lorsque l'oxyde de fer sedissDut facilement dans lesaddu, on peut déterminer exactement et très-rapidement , par voie humide, la quantité de fer qui existe dans un minerai. On fait bouillir 3 grammea de minerai , réduit en poudre fine , avec de l'acidechlin^ hydrique , jusqu'à ce que le résidu soit devenu incolore ; on évapore pourchasser le trop grand excès d'acide, et l'on reprend par l'esu- Le résidu que l'on recueille sur un filtre , se compose de la gangue quartzeuse et argileuse ; on le pèse. On verse ensuite, dans la liqueur, de la dissolution titrée de permanganate de potasse, avec les précautions qui ont été indiquées (g SDi), jusqu'à ce que la liquenr prenne une couleur rose permanente. D'après le volume de la dis)»lution de permanganate qu'il a fallu verser, on conclut la quaotilè de fer métallique qui se trouve dans les 3 grammes de minerai.

Si le minerai est du fer oligiste, ou de l'oxyde magnétique, odM peut pas l'attaquer immédiatement par l'acide chlorhydrique ; il faut le chaulTer préalablement h une forte chaleur rouge, daDsni creuset de platine, avec trois ou quatre fois son poids de carixh nate de soude , ou de bisulfate de potasse Le peroxyde de fer peiri ainsi son agrégation, etpeut ensuite se dissoudre dans l'acide chiothydrique.

Analfae des lonlea et des BClera.

% 86(1. Les fontes de fer sont des combinaisons du carbone avM le fer, mais il s'y trouve souvent, en outre , une certaine quantité de silicium, de soufre , de phosphore et de manganèse. Nous allonadirt comment on parvient à doser successivement ces divers éléments.

Dosage du carbone.

§861. Lesfontesgrisesselaissentliraerfacilemenl; ainsionpHil en détacher de la limaille fine à l'aide d'une lime fortement Ira»-, pée. Les fontes blanches et le fîne-mélal sont, au contraire, lii^i durs ; la lime ne les attaque pas ; mais on peut les pulvériser àadil un mortier. La figure 519 représente un petit appareil en tckt fondu, dans lequel on opère facilement cetle pulvérisation. BU compose d'une capsule en acier abcd, dans laquelle on engage U cylindre efgh, exactement rempli par un piston en acier P. OnplMB

Fi«- i<9 .

dut le cylindre quelques fragments de fonte blanche concassée, on introduit le piston P, et appuyant la base 6c sur ne enclume, on frappe sur la tél«du piston avec n marteau. Après un certain nombre de coups e marteau, on retire lu matière concassée, et n la passe sur un tarais de soie. Les fragmeols qui restent sur le tamis sont de nouveau brisés s l'appareil. On parvient, soit à la lime, soil par le procédé que nous venons duire la fonte en poussière assez Une, pour qu'o] ^ puisse la soumettre facilement aux opéralio 1^ que nous allons décrire.

On mêle 5 grammes de fonte pulvérisée avec < OU ou 1 20 gr, de hrémate de plomb ; on met de côté -J du mélange , et l'on ajoute in ^ restants 5 gr. de chlorate de potasse que l'on mêle intimennt. Oq introduit ce dernier mélange dans un tube bouché à un Wt, semblable à ceux que l'on emploie pour faire la combustion «substances organiques par l'oxyde de cuivre, et, par-dessus, i Ajoute le mélange qui ne renferme pas de chlorate de potasse. 9 tube est disposé sur une grille en tôle, et l'on adapte â son Ltrémité un tube renfermant du chlorure de calcium , ou de la MCe imbibée d'acide suiftirique concentré , pour retenir l'humidité kandonnée par les malièies; on ajoute à la suite un appareil à Mies renfermant une dissolution concentrée de potasse. L'appail est donc disposé comme le montre la figure 3'79. On commence par chauffer la partie antérieure du luhe à cnmuslion, celle qui ne renferme pas de chlorate de potasse; puis on jproche lentement les charbons de la partie qui renferme du chlolie. La combustion de la fonte a lieu , en partie par l'oxygène du Mmate de plomb , en partie par l'oxygène que d^age le chlorate , i il se forme de l'acide carbonique qui se dissout dans l'appareil à Dules. On ajoute successivement de nouveaux charbons, jusqu'à le que l'on ait atteint l'extrémité du tube. L'excès de gaz oxygène revenant de la décomposition du chlorate se dégage en même tps à travers l'appareil ; mais , avec un peu d'habitude , on mo- « assez facilement le dégagement du gaz pour n'avoir pas de prowtion ù craindre. Il est bon de placer, à l'extrémité du tube à com- Qstion , une petite quantité d'un mélange de chrAmate de plomb t de chlorate de potasse ; il dégage de l'oxygène pur, à la fin de tetpérience , et fait passer les dernières traces d'acide carbonique travers l'appareil a boules. L'augmentation de poids de ce dernier Dpareil donne très-ex aclemeul l'acide carbonique provenant du

carbone de la fonte. Si la fonte renferme du soufre, celui-ci reste dans le tube à combustion à Télat de sulfate de plomb , et ne vient pas troubler le résultat de l'expérience.

11 est important de tasser le mélange dans le tube à combustion» de façon qu'il reste un espace libre à la partie supérieure du tube; autrement il serait à craindre que le chrômate de plomb, qui devient pâteux et se boursoufle un peu, ne vînt à obstruer le tube, ce qui pourrait occasionner une explosion.

Le même procédé s'applique nécessairement à la détermination du carbone qui existe dans les aciers et dans le fer ductile.

On parvient également à doser exactement le carbone contenu dans les fontes et dans les aciers , en faisant réagir ces substances lentement sur du chlorure d'argent. A cet effet , on fond dans une capsule de porcelaine 30 à 40 grammes de chlorure d'argent, pardessus lesquels on pose un fragment de fonte ou d'acier, du poids de 5 gr. environ , et que l'on a pesé exactement, puis on verse de l'eau à laquelle on a ajouté quelques gouttes d'acide chlorhydrique. Le chlorure d'argent se décompose successivement, il se forme du protochlorure de fer et le carbone devient libre; mais la réaction est très-lente , et il faut souvent plusieurs semaines avant qu'elle foit complète. Il reste, à la fin, unft masse spongieuse de carbone et d'acide silicique. On la fait bouillir avec de l'acide chlorhydrique étendu, qui dissout les dernières traces de fer. On recueille le précipité sur un filtre et on le pèse après une forte dessiccation, ou mieux, après l'avoir calciné dans un courant de gaz hydrogène. Son poids est celui du carbone et de l'acide silicique réunis. On le soumet ensuite à un grillage dans une capsule de platine ; le carbone brûle, et il ne reste plus que l'acide silicique , que l'on pèse. Le poids du carbone se déduit par différence.

On peut remplacer le chlorure d'argent par une dissolution de chlorure de cuivre. La fonte est alors attaquée plus rapidement, mais il se dégage toujours une petite quantité de gaz carburé, de sorte que le dosage du carbone est un peu trop faible.

§ 862. Nous avons vu que le carbone pouvait exister dans les fontes sous deux états : 4" à l'état de carbone combiné , comme dans les fontes blanches et dans les aciers ; 2" à l'état de petites lamelles graphiteuses isolées, comme on en rencontre dans les fontes grises. 11 est de la plus haute importance de distinguer ces deux états da carbone, car ils influent d'une manière prépondérante sur la nature •des fontes ; ces deux états du carbone sont d'ailleurs facilement déterminés par l'analyse. En effet, quand on attaque une fonte blani che , ou de l'acier, par de l'acide chlorhydrique, le métal se dissoul

avec un dégagement de gaz hydrogène qui répand une odeur trèsfétide. Ce gaz renferme des proportions notables d'hydrogène carboné gazeux , et des vapeurs de certains hydrogènes carbonés liquides qui n'ont pas encore été étudiés. Tout le carbone de la fonte disparait dans ces produits hydrogénés, et le résidu se compose seulement de l'acide silicique qui a été produit par le silicium de la fonte. Si, au contraire, on attaque une fonte grise par l'acide chlorhydrique , le gaz qui se dégage répand encore une odeur fétide ; le carbone qui était en combinaison intime avec le fer se change en carbures d'hydrogène gazeux ou liquide : mais le carbone qui s'y trouvait isolé à l'état de graphite reste intact avec l'acide silicique. On recueille le résidu sur un petit filtre, et, après l'avoir bien lavé, on le laisse sécher. On passe ensuite sur le filtre un peu d'éther, qui dissout ce qui pouvait rester d'huile. On sèche de nouveau à une température supérieure à 100®, et on pèse le résidu : on obtient ainsi le poids de l'acide silicique et du graphite réunis. On chauffe la matière dans une capsule en platine au contact de l'air; ou mieux « dans un courant d'oxygène ; le graphite se brûle , et l'on pèse le résidu qui se compose de l'acide silicique seul. Si l'on retranche du poids total de carbone trouvé par la combustion de la fonte, le poids de graphite que l'on vient de déterminer, on obtient le poids du carbone combiné.

Dosage du silicium,

§ 863. On dose le silicium des fontes en dissolvant celles-ci dans l'acide chlorhydrique ; le silicium se change en acide silicique gélatineux. On évapore la liqueur à sec pour rendre la silice insoluble, on reprend par l'eau, et on recueille le résidu sur un filtre. On pèse la silice après l'avoir calcinée au rouge sombre , et l'on en déduit le poids du silicium.

Il arrive souvent que la fonte renferme des parcelles de laitier interposées , de sorte que le résidu se compose non -seulement de l'acide silicique fourni par le silicium de la fonte, mais encore du laitier disséminé et qui a pu être plus ou moins altéré par l'xicide chlorhydrique. Les laitiers des fourneaux au charbon de bois sont en général inattaquables par cet acide ; mais les laitiers des fourneaux au coke en sont attaqués plus ou moins complètement. En traitant la fonte pulvéri?ée par de l'acide chlorhydrique affaibli, on parvient à dissoudre le fer complètement, sans attaquer sensiblement le laitier. Le résidu se compose donc de silice gélatineuse et de laitier ; on le traite par une dissolution de potasse caustique, qui di;FSOut la silice

et laisse Ip laitier. On connaît ainsi exaclemenl l'acida sili"ique qui a été fourni par le silicium de la fonte.

Do!age du soufre.

g 86i. On atlaque la fonte par l'eau régale ; le fer se disaoL l'état de perchlorure Je fer, et le soufre ae change en acide sulfiuK que. On étend d'eau la liqueur, ot l'on y verse une dissolution da chlorure de baryum, qui donne un précipité de sulfate de baryte, duquel on déduit le poids de soufre qui eiialail dans la fonte.

Dosage du phosphore.

% 86S. On attaque la fonte par l'eau régale, on évaporée sec pour cbasser l'excès d'acide , puis on reprend par l'eau. La liqueur renferme le phosphore à l'état d'acide phosphorique ; on y verse an exc^ de sulfhydrate de sulfure de potassium , et on laisse digérer pendant plusieurs heures, à une température voisine de tOO*. U Ter, le manganèse sont précipités h l'état de sulfures, que l'on!^ pare par liltralion. La liqueur renferme l'acide phosphorique; m décompose le sulfure alcalin qui s'y Irouve, par un léger excès d'icidechlorhydrique, et l'on fait bouillir la liqueur pour chasser lli^ drogène sulfuré. On pèse alors très-exactement 1 décigrammedeu de fer de rlai-ecin, on le dissout dans l'eau régale, et on verse daU la dissolution le perchlorure de fer qu'on en a obti ensuite dans la liqueur un excès d'iimmoniaque, le fer ajouté se prtcipitecomplétementï l'état de sesquioxyde hydraté, mais il enirsim avec Ini l«ut l'acide phosphorique qui existait dans la liqueur, (4 qui se précipite à l'état de sou s- phosphate de sesquioxyde de fer. On pèse ce précipité, après c^lcination au contact de l'air ; et si l'on en retranclie 0r,U3, poids du sesquioxyde de fer, donné par Of.lOOde fer métallique , on a le poids de l'acide phosphorique , d'où l'on déduit le poids du phosphore qui existait dans la fonte.

On peut faire le mémo dosage d'une autre manière : après aïoif dissous la fonte dans l'acide chlorhydrique, on filtre la liqueur et M y ajoute un excès d'acélate de soude. Il se forme du chlorure ds sodium et l'acide acétique reste libre. Or. le sesquioxyde de 1er forme avec l'acide phosphorique un phosphate Fe'O'.PhO' , insoluble dans l'acide acétique. L'acide phosphorique se combine donc ave;: la quaniité convenable de sesquioxyde de fer , pour former It phosphate Fe'O'.PhO', qui se précipile. On recueille ce précipité sur un filtre, on'le lave à l'eau bouillante, et on le pèse après calcJoslion. On peut aussi redissoudre le précipilédans l'acide c h lurhydn*

que, faûubouillir la liqueur avec du sulfate de soude, pour amener le perchlonire de fer à Tétat de protochlorure ; puis verser dans la liqueur la dissolution titrée de permanganate de potasse , a6n de déterminer la quantité de fer qu'elle renferme. On en déduit ensuite facilement le poids de Tacide phosphorique , et , par suite , celui du phosphore contenu dans la fonte.

Dosage du manganèse.

J 866. Le manganèse contenu dans les fontes se dose facilement par les procédés que nous avons décrits (§ 803).

Analyse des latMeni et des seeries de fsrge.

$867. Les laitiers sont formés principalement par des silicates d'alumine et de chaux ; mais ils renferment souvent , en outre , de petites quantités de silicates de fer et de manganèse. Les diverses scories qui proviennent de l'affinage de la fonte, sont composées de silicates de fer et de manganèse ; mais elles peuvent contenir , en outre, de petites quantités de silicates d'alumine , de chaux et de potasse, provenant des cendrés du combustible. Les scories de forge sont facilement attaquables par l'acide chlorhydrique concentré. La plupart des laitiers ne sont pas attaqués par cet acide. L'analyse de ces produits se fait par les procédés que nous avons décrits pour l'analyse des verres (§ 704) ; seulement, pour les scories de forge, il est inutile de faire des attaques par le carbonate de soude et par l'acide fluorhydrique , puisque la matière est attaquée immédiatement par l'acide chlorhydrique.