ALLIAGES DE BISMUTH

§ 4000 bis. En alliant le bismuth avec le plomb et l'étain, on )btient des alliages très-fusibles dont on se sert pour prendre des împreintes, faire des clichés. L'alliage formé de 4 partie de plomb, I partie d'étain et 2 de bismuth fond à 93° ,75 ; celui qui renferme 5 de plomb, 3 d'étain et 8 de bismuth fond vers 98®. En diminuant la

proportion de bismuth, on produit des alliages dont le point de fusion varie entre 400 et 200®; on s'en est servi pour fabriquer des plaques ou rondelles fusibles à des degrés de chaFeur déterminés, et avec lesquelles on fermait une ouverture ménagée sur les chaudières des machines à vapeur à haute pression. La composition de ces plaques était telle , qu'elles fondaient un peu au-dessus de la température correspondant au maximum de tension que la vapeur ne devait pas dépasser. Lorsque, par suite des mauvaises conditions des soupapes de sûreté ou de leur surcharge, la force élastique de la vapeur dépassait ce maximum , les rondelles fondaient et donnaient issue à la vapeur. Mais on ne tarda pas à reconnaître que ce moyen de sûreté était illusoire ; l'alliage maintenu pendant longtemps à une température voisine de son point de fusion, éprouvait une espèce de liquation ; il s'en séparait un alliage plus fusible, et celui qui restait était beaucoup moins fusible que l'alliage primitif. Cet inconvénient a fait renoncer à remploi des rondelles fusibles.

Caractères dlstlnctlfs des combinaisons solnbleA du blsmvtt*

g lOOi. Nous avons vu que tous les composés du bismuth, solubles dans une très-petite quantité d'eau, se décomposaient quand on les traitait par une quantité d'eau plus grande, et donnaientdes précipités blancs de sous-sels ; un des caractères distinctifs des dissolutions de bismuth est donc de se troubler quand on les étend de beaucoup d'eau.

Les alcalis caustiques et les carbonates alcalins donnent des précipités blancs, insolubles dans un excès du réactif alcalin.

L'hydrogène sulfuré et les hydrosulfates précipitent les dissolutions de bismuth en noir ; le précipité ne se redissout pas dans un excès d'hydrosulfate.

Le fer, le zinc, le cuivre précipitent le bismuth sous forme d'une poudre noire qui fond facilement sur un charbon , dans la flamme réduisante du chalumeau, en un globule métallique , très-cassant après le refroidissement , et donnant une poussière d'une nuance rosée caractéristique.

Dosage du bismuth; sa séparation des métaux préeédemnieBl

étudiés.

§ 1002. Dans l'analyse chimique des matières qui renferment du bismuth, on dissout toujours la substance dans l'acide azotique, et l'on précipite la liqueur bouillante par un excès de carbonate d'ammoniaque ; le précipité est lavé sur le filtre, puis calciné dans une

MÉTALLURGIE DU BISMUTH. i:^9

petite capsule de porcelaiue, où il reste à l'état d'oxyde Bi*0^. On ne doit pas faire cette calcination dans un creuset de platine parce que ce métal est facilement attaqué par l'oxyde de bismuT,h, surtout lorsqu'il peut se former un peu d^ bismuth métallique par une action réduisante. Le Litre doit être grillé à part ; on arrose ses cendres avec quelques gouttes d'acide azotique, et l'on calcine de nouveau pour décomposer l'azotate de bismuth qui s'est formé.

On est souvent obligé de pré(;ipiter le bismuth à l'état de sulfure par l'hydrogène sulfuré; c'est ce qui arrive quand ce métal se trouve dans une liqueur avec d'autres métaux, précipités par les alcalis ou les carbonates alcalins , mais qui ne le sont pas par l'hydrogène sulfuré. On le précipite également à l'état de sulfure lorsque la liqueur renferme de Tacide chlorhydrique, parce que le précipité formé par les carbonates alcalins renfermerait dans ce cas du chlorure de bismuth, difficile à décomposer par un excès du carbonate alcalin. On recueille alors le sulfure sur un filtre, on le dissout dans l'acide azotique, et Ton précipite la dissolution par un excès de carbonate d'ammoniaque.

Enfin, on précipite quelquefois le bismuth , à l'état métallique,

par une lame de fer ou de zinc ; on recueille la poussière métalli-

»que sur un filtre que l'on grille dans une capsule de porcelaine. On

ajoute quelques gouttes d'acide azotique , on calcine de nouveau ,

et l'on dose le bismuth -à l'état d'oxyde.

Le bismuth se sépare facilement, par l'hydrogène sulfuré que l'on fait passer à travers une liqueur acide, de tous les métaux que nous avons étudiés jusqu'ici, à l'exception toutefois du cadmium, de Tétain et du plomb. On le sépare de l'étain en traitant les sulfures, récemment précipités, [)ar une dissolution de sulfhydrate d'ammoniaque qui dissout seulement le sulfure d'étain. Pour séparer le bismuth du plomb, on dissout les deux métaux dans l'acide azotique, et l'on évapore avec un excès d'acide sulfurique jusqu'au moment où des vapeurs de ce dernier acide commencent à se dégager. On reprend alors par l'eau, qui dissout seulement le sulfate de bismuth à la faveur de l'excès d'acide. Ce procédé ne donne pas une séparation très-rigoureuse. On ne connaît encore aucun moyen de séparer le bismuth du cadmium.

MÉTALLURGIE DU BISUUTH.

§ 4003. Le bismuth n'a été rencontré jusqu'ici que dans un petit nombre d'espèces minérales. Le seul minéral assez abondant et assez riche pour servir de minerai est le bismuth natif; il forme des filets métalliques dans des roches quartzeuses qui se trouvent dans

les nions des terrains anciens. C'est la Saxo qui produit la lolslllè du bismuth employé dans les arts. Le procédéd'esL traction est trèssimple, car il cotisiBte à cbauiTer le minerai dans des vases dos; le bismuth fond, se sépare de la gangue, et ^ient se rendre à la partie inférieure du vase La fusion s'eiécule dans des tu) aus en tile, > en fonte de fer bd (fîg 3S5], disposes dans un four suivant une i riHtion inclinée. On introduit le mineni par l'ouverture il, puis on la bouche- L'autre extrémité t est feri^ee par plaque, qui estpn^ cée d'une ouvertDH o.parlaquellelemfr ta) s écoule à " teneur II est

duus dLs Ljpïu>Ls m iLUL <i, i|iii bout «.liaiilfées par quelques charbons places aii-desBOus ddns I espace E, afin que le métal reatp liquide On le puise au moien de cuillers, et on le coule dai moules.

Le métal ainsi obtenu renfemie toujours quelques sulfures elat^' sèniures métalliques, et des métaux étrangers ; on le purifie ei \t fondant avec -^ de son poids de nitre.

ANTrMOINE.

400i. L'anLimoine * du commerce e^t rarement pur; le plus V/al il renferme (le peliles quantités de fer, de plomb, d'arsenir tBOUfre. Ou le puriâe, dans lej laboratoires, en le mélangeant nement avec -^ de son poids de nitre , et fondant le mélange i un creuset de terre. L'antimoine se présente alori sous la te d'un culot méialiique, à trèH-pelilcs lamelles criatallinea, La tse au grain de l'antimoine est un indice de sa pureté. lantimome est un métal d'un blanc d'argent, légèrement bleuâ- , irës^u-illant. Sa densité est 6,8 environ. 11 fond vers 450°. A Cbaleur blanche, il donne des vapeurs sensibles. On peut le liller à cette température dans un courant de gaz hydrogène ; il la distillation est très-lente, car sa vapeur n'a encore qu'une te tension. L'antimoine cristallisefaciiement par voie de iusion. frisenle dans sa cassure des faces de clivage Irês-b ri liantes, el ivent d'une grande étendue; la disposition de ces clivages conit au rhomboèdre de l'angle de S7",iO' comme celui du bismuth. tendance de l'antimoine à la cristallisation se manifeste d'une wère évidente sur les pains d'antimoine que l'on trouve dans le ^merce. Leur surface supérieure présente souvent une belle ile dont les rayons ressemblent à des feuilles de fougère. C'est métal très - cassant ; on le réduit facilement en poudre fine »UQ mortier.

L'ïntimoine ne s'altère pas sensiblement à l'air, à la terapéra-

îBordinaire ; mais il s'o.\yde promptement quand on le mainlieni

àa au contact de l'air, l^haufié à une haute température, ilbritle

Cane flamme blanche, en répandant des fumées abondantes. Si

iprojette, d'une certaine hauteur sur le sot, de l'antimoine fondu

chauffé au rouge, on observe un phénomène de combustion Irês-

llant, accompagné de fumées blanches épaisses.

E-'antimoine en poudre fine se dissout dans l'acide chlorhydri-

B concentré et bouillant , avec dégagement de gaz hydrogène.

'« il ne décompose pas l'eau en présence de l'acide sulfurique.

>'est oxydé par l'acide sultiirique, que lorsque cet acide est con-

ntré et chaud; il y a alors production d'acide sulftireux. L'acide

Mique l'attaque facilement, même lorsqu'il est étendu ; le métal

' change on un précipité blanc insoluble. L'eau régale dissout très-

bien rantimoine, et le change en un chlorure qui se dissout sans altération dans un excès d'acide chlorhydrique.

COMBINAISONS DE L* ANTIMOINE AVEC l'oXTGÈNE.

§ 4005. On connaît deux combinaisons bien définies de l'antimoine avec l'oxygène. Les quantités d'oxygène que renferment ces oxydes sont entre elles comme 3 est à 5. La combinaison la plus oxygénée, à laquelle on donne la formule Sb^O**, joue le rôle d'acide; on l'appelle acide antimoniqite. L'oxyde le moins oxygéné, qui a pour formule Sb*0', se comporte comme une base faible. Nous lui donnerons le nom de sesquioxyde d* antimoine^ ou simplement d'oxyde d'antimoine.

Quelques chimistes admettent l'existence d'un troisième oxyde SbO*, qu'ils appellent acide antimonieux ; mais il est plus convenable de considérer ce composé comme un antimoniate d oxyde d'antimoine, Sb'^O'.Sb'O".

Oxyde d'antimoine, Sb*0*.

§ 1006. L'oxyde d'antimoine se forme quand on chauffe l'antimoine dans un creuset imparfaitement fermé ; il se dépose sur les parois du creuset, à une petite distance au-dessus du métal fondu, des petits cristaux prismatiques allongés et très-brillants, auxquels on adonné le nom de fleurs argentines d'antimoine. Mais il est difficile d'éviter que l'oxyde, ainsi préparé, ne renferme de Tantimoniate d'oxyde d'antimoine. Le meilleur procédé pour obtenir cet oxyde à l'état de pureté, consiste à verser, par petites quantités à la fois, une dissolution de chlorure d'antimoine, Sb*CP, dans une dissolution bouillante de carbonate de soude. L'oxyde d'antimoine se sépare alors sous forme de petits cristaux.

L'oxyde d'antimoine est d'un blanc grisâtre; il fond à la chaleur rouge et se sublime aune température plus élevée. Il absorbe facilement l'oxygène, quand on le chauffe au contact de l'air, et se transforme en antimoniate d'oxyde d'antimoine. Il est indécomposable par la chaleur seule, mais il est facilement réduit par l'hydrogène ou par le charbon.

L'oxyde d'antimoine, précipité à froid de la dissolution du chlorure par le carbonate de soude, est hydraté ; sa formule est Sb*0*-f"HO. il se dissout facilement dans les liqueurs alcalines, et forme de véritables sels dans lesquels il joue lo rôle d'acide.

ACIDE ANTIMONIQUE. 243

L'oxyde d'antimoine renferme :

Antimoine 84,32

Oxygène 1 5,68

Nous écrivons sa formule Sb*0'; par suite, pour obtenir l'équivalent de l'antimoine, il faut poser la proportion

45,68 : 84,32:: 300 :2j:, d'où a? = 806,5.

Acide antimonique, Sb*0*.

§ 4007. L'acide antimonique s'obtient en attaquant l'antimoine par l'acide azotique, ou mieux, par l'eau régale dans laquelle on maintient un excès d'acide azotique. Il se forme une poudre blanche insoluble, qui est de l'acide antimonique hydraté, mais qui perd son eau à une température peu élevée, et se change en acide antimonique anhydre. On obtient également de l'acide antimonique hydraté en décomposant par l'eau le perchlorure d'antimoine Sb'Cl". Mais les hydrates obtenus par ces deux procédés sont loin i'être identiques. Ils jouissent de capacités de saturation différente pour les bases , et présentent sous ce rapport un phénomène analogue à celui que nous avons constaté sur les acides stanniques , et que nous avons analysés (§ 479 et suivants) en parlant de l'acide phosphorique, qui le présente aussi. Le produit que l'on obtient en attaquant l'antimoine par l'acide azotique, et auquel on a conservé le nom d'acide antimoniqtte, ne sature que \ équivalent de base, et produit des sels neutres qui ont pour formule RO.Sb'O*- Le précipité que l'on obtient en décomposant le perchlorure d'antimoine par l'eau, sature 2 éq. de base : ses sels neutres ont pour formule 2R0.Sb*0"; on lui a donné le nom d'acide méta-antimonique.

L'acide antimonique anhydre est une poudre d'un blanc jaunâtre, qui se décompose à la chaleur rouge, et donne de l'antimoniate d'oxyde d'antimoine Sb«0».Sb*0«.

On prépare V antimoniale neutre de potasse , en chauffant dans un creuset de terre \ partie d'antimoine métallique et 4 parties d'azotate de potasse. On pulvérise la masse et on la traite par un peu d'eau tiède, qui dissout la potasse en excès et l'azotite de potasse non décomposé. On fait bouillir ensuite, pendant plusieurs heures, le résidu avec de l'eau ; l'antimoniate de potasse anhydre, qui est insoluble, se transforme en antimoniate hydraté soluble. 11 reste un résidu insoluble, qui est du bi-antimoniate de potasse , K0.2Sb*0*.

La liqueur, évaporée, laisse une masse gommeuse qui ne présente aucune apparence de cristallisation et qui, desséchée à l'air sec, a pour formule KO.Sb*0*+^HO. L*antimoniate neutre de potasse, K0.Sb*0*+5H0, se transforme en une poudre cristalline de bi-antimoniate de potasse, K0.2Sb*0*, quand on fait passer un courant d'acide carbonique à travers sa dissolution-

Si l'on chauffe, dans un creuset d'argent, de l'acide antimonique ou de l'antimoniate neutre de potasse, avec un grand excès de potasse, on obtient une masse fondue qui se dissout complètement dans une petite quantité d'eau froide. La dissolution, par Tévaporation dans le vide, laisse déposer de petits cristaux de méta-antinumiate de potasse, 2K0.Sb^0'*. Ce sel se dissout, sans décomposition apparente, dans une petite quantité d'eau froide à laquelle on a ajouté une certaine quantité de potasse caustique ; mais il se décompose par Teau pure en potasse et en méta-antimoniata de potasse acià, KO.Sb'O^ + THO. Le méta-antimoniate acide de potasse est peu soluble dans l'eau froide. L'eau à 40 ou 50® en dissout davantage: mais un contact prolongé avec l'eau froide le transforme en antimoniate neutre de potasse. La transformation a lieu en quelques instants, si l'on porte la liqueur à TébuUition. La dissolution du méta-antimoniate acide de potasse jouit de la propriété de précipiter les sels de soude, et de donner un méta-antimoniate acide de soude, presque insoluble dans l'eau. C'est le seul réactif, connu jusqu'ici, qui précipite la soude de ses dissolutions. Mais il est nécessaire d'employer du méta-antimoniate acide de potasse récemment préparé ; car, à la longue, ce sel se change en antimoniate ordinaire de potasse qui ne précipite pas les sels de soude.

Antimoniate d'oxyde d' antimoine , Sb'0'.Sb*0^.

§ 4 008. Lorsqu'on chauffe l'acide antimonique jusqu'à ce qu'il ne se dégage plus d'oxygène , il reste une poudre blanche qui a pour composition SbO*, mais dont la formule doit être écrite Sb*O*.Sb*0*. Ce produit, appelé quelquefois acide an/tmonieux, se forme également quand on grille l'antimoine au contact de l'air libre. Il est infiisible ; une dissolution d'acide tartrique ou de bitartrate de potasse lui enlève de l'oxyde d'antimoine, et laisse de l'acide antimonique. Une dissolution de potasse caustique dissout, au contraire, de l'acide antimonique, et laisse l'oxyde d'antimoine. Ces réactions rendent très-probable l'existence dans ce corps de l'oxyde d'antimoine et de l'acide antimonique.

SELS D'ANTIMOINE. 2 Ij

HelB formés par l'oxyde d'antimoine.

S 4009. L'osyde d'antimoine, Sb'O*, est une base faible ; il forme cependant avec les acides plusieurs sels définis.

On obtient un azotate d'antimoine en traitant l'oxyde d'anlile à froid par de l'acide azotique fumant. La matière se transe en paillettes cristallines qui ont pour formule ÎSh'O'.AzO".

sel est décomposé par l'eau et se transforme en oxyde d'anti- ' le hydraté.

Od conDait plusieurs combinaisons de l'oxyde d'antimoine aver l'scide sulfurique. Ces combinaisons présentent les compositions ayantes :

Sb*0'.*SO'-i-HO Sb»0'.2S0' Sb'O'. S0=

asb^o». S0=.

btrouve pas parmi ces sels la combinaison Sb'0'.3S0', qui e regardée comme le sulfate neutre d'oxyde d'antimoine, lïta formule Sb'O' que nous avons adoptée pour représenter e d'antimoine.

1 L'oxychlorure d'antimoine, Sb'Cl'.SSb'O' + HO, dont nous in- Brons plus tard la préparation , se transforme en sulfate f'.iSO'+UO,qui(ndonIeLraile par rai'.iite sulfurique concentré.

[« sulfate Sb'O'.SSO' s'obtient en traitant l'oxyde d'antimoine par ITacide sulfurique deNordhauscn. Enfin, le sulfate Sb'O'.iSO'+HO, llrailé par l'eau cbaude, se décompose et laisse un résidu qui a [pour foi mule aSb'O'.SÙ'.

COIIBI?<AISO^ DE (.A!

L JIÏDHOGË^E.

§ 10ID. L'aulimoine forme avec l'Uydrugène une combinaison {lieuBe qui présente probablement une composition semblable à rile du gaz hydrogêne arsénié et du gaz liydrogène phosphore ; rais, jusqu'à présent, elle n'a pas été obtenue à l'état de pureté. i l'on verse une dissulution de seaquicblorure d'antimoine dans un bcoa qui dégage de l'hydrogène par la réaction de l'acide sulfuique éiendu sur le zinc, le gaz hydrogène renferme toujours une lertaine quantité degaz hydrogène antimunié, que i'on reconnaît bcilement en allumant le gaz. Il brûle alors avec une Qamme jau- Dfllre qui dégage des fumées blanches et qui, projetée sur une sou-

lUpe de porcelaine froide, donne des taches miroitantes d'anli-

moine métallique. Si l'on fait passer ce gaz à travers un tube chauffé, il se forme sur les parois du tube, en avant de la partie chaunëe, un anneau miroitant d'antimoine métallique.

COMBINAISONS DE L'aNTIMOINE AVEC LE SOUFRE.

§ 4 01 4 . On connaît deux combinaisons de Fantimoine avec le soufre. La première, à laquelle nous donnerons le nom de sulfun d* antimoine , a pour formule Sb*S*, et correspond à roxydeSb*0*. La seconde correspond à l'acide antimonique ; elle a pour formule Sb*0*, nous lui donnerons le nom d'acide sulfoantimonique.

Le sulfure d'antimoine se trouve dans la nature , il forme'des filons dans les terrains anciens ; c'est le minerai principal de l'antimoine. Il se trouve toujours cristallisé, mais les cristaux prismatiques sont tellement enchevêtrés les uns dans les autres, qu'il est souvent difficile de reconnaître leur forme. On le rencontre aussi quelquefois en cria^ taux isolés, qui sont des prismes appartenant au quatrième système cristallin. Le sulfure d'antimoine est d'un gris foncé, doué d'uo éclat métallique très-prononcé. Il fond au-dessous du rouge, et cristallise facilement par refroidissement à la chaleur blanche. Il donne des vapeurs abondantes, et l'on peut le distiller dans un courant de gaz azote. Sa densité est 4,62. On peut préparer ce sulfure par la combinaison directe de l'antimoine avec le soufre ; mais il est alors nécessaire de fondre plusieurs fois la matière avec du soufre. On obtient ainsi un sulfure plus pur que le sulfure d'antimoine naturel,qui renferme toujours une petite quantité d'autres sulfures métalliques.

Le sulfure d'antimoine se grille facilement au contact de l'air; pendant ce grillage il ne se forme pas de sulfate, mais seulement de l'oxyde d'antimoine qui se combine avec le sulfure non décomposé, surtout si la température est élevée. 11 se forme ainsi desoxysulfures qui fondent et donnent, après le refroidissement, des matières vitreuses brunes, appelées dans le commerce verre (Tantimoine, foie d'antimoine ou crocus, suivant les proportions des deux matières qui les constituent. Le verre d'antimoine renferme environ 8 parties d'oxyde et 1 de sulfure. Il est transparent et d'un jaune rougeâtre. Le crocus contient 8 parties d'oxyde et 2 de sulfure ; il est opaque et d'un jaune rouge. Le foie d'antimoine est d'un brun foncé et opaque : il renferme à peu près 4 parties de sulfure pour 8 parties d'oxyde.

L'hydrogène décompose le sulfure d'antimoine à la chaleur rougeil se dégage de l'hydrogène sulfuré, et l^antimoine reste à l'état métallique ; mais il est difficile d'éviter qu'une petite quantité d'anti-