VII. Des réactifs et de leur emploù

Cronstedt n'employait communément que trois réactifs : le sous-carboiiate de soude, le borate de 80ode et le sel double formé du phosphate de soude et du phosphate d'ammoniaque , sels que

je désignerai dorénavant, pourplusde brièveté, par les noms techniques et respectifs de soude, borax et sel de phosphore^

Ces réactifs sont encore ceux dont on se sert aujourd'hui; et dans la multitude des substances que Ton a essayées depuis Gronstedt , il ne s'en est pas trouvé une qui pût tenir lieu de l'unquelconque de ces trois sels. C'est un l'ait assez remarqualjle , que des i enfance de l'art on ait réussi à découvrir les meilleurs. Aces réactifs , qui sont les principaux et dont on a toujours besoin , on en a depuis ajouté quelques autres dont Temploi n'est pas aussi fré* quent, mais qu'il faut avoir à- sa disposition pour les cas où ils sont nécessaires. Je vais traiter suc*cessivement des différents sek employés comme réactifs dans les essais au chalumeau , et expliquer relativement à chacun d'eux l'objet et le mode de son emploi.

DU GHja.lJM£AU. 63

I . Soude. (Carbonate de soade.) On peut prendre indifféremment le carbonalc uu le bicarbonate, mais l'un et l'iiulre duivenl être parfaitement purs et surtout exempts d'acide suifurique. La meilleure manière d'obtenir le bicarbonate est d'imprégner de gaz acide carbonique une dissulution concentrée de soude puriûée, telle que celle (|u'on trouve chez les pharmaciens. Dans cette opération le bicarbonate se précipite sous la forme de petits grains cris* Lallii3( s , que l'on fait sécher après deux lavages à l'eau froide. On recueille le sel en poudre fine avec ou sans ignition préalable* Dans le second cas il prend plus déplace; mais dans le premier, c'est* à-dire lorsqu'il a été chauffé jusqu'au rouge, il a cet inconvénient , que si le couteau avec lequel on en prend est humide , l'humidité se communique peu à peu au reste de la poudre et la transforme en une masse grumeleuse.

Qr peut avoir en vue deux objets principaux en employant la soude : reconnaître si les corps combinés avec cette substance sont fusibles ou infusibles j 2^ favoriser la icd action des oxidcs métalliques.

Sous ces deux rapports la soude est un des réactifs les plus indispensables.

a) Fusion des corps par la soude. Un très-grand nombre de corps ont bien la propriété de se combiner avec la soude à une haute température; mais la plupart de ces combinaisons sont infusibles.

Ce n'est qu'avec les acides et avec un petit nombre d'oxides métalliques, y compris la silice, qu'elle forme des combinaisons fusibles , encore sont^Ues pour la plupart absorbées par le cbarbmi*

Celle de ces combinaisons qui revient le plus

souvent dans les essais au chalumeau, est le verre qui se fait avec la silice ou les minéraux silicieux, et dont je parlerai plus amplement à Toccasion de cet oxide et de Tépreuve des silicates*

RelatiTement à l'emploi de la soude , il y a plusieurs choses de détail à observer. On en prend

dans la hoîte la quantité dont on a besoin, avec la pointe d'un petit couteau que Ton a préalablement humectée dans sa bouche pour que le réactif pulvérulent s'y attache. On l'applique ensuite dans le creux de la main gauche, et lorsque cela est nécessaire , on l'humecte eucore un peu , de manière à en former une masse cohérente. Si la substance que Ton veut essayer est pulvérulentOi il faut la pétrir dans la iiiaiu conjointement avec la soude; mais si cette substance est sous forme de paillette ou de grain , on applique la soude à sa surface, puis on la chauffe sur le charbon, d'abord jusqu'à siccilé , et enfin jusqu'à ce qu'elle fonde. Il arrive ordinairement que la soude est absorbée par le charbon un instant après sa fusion ; mais cette absorption n'empêche pas son effet sur lu matière d'essai ; car &i celle-ci est fu-

D6 CHALUMBAt. 05

sibLe par ia Boude, elle la rapompe bientôt après : une effervescence prolongée se manifeste à sa surface, ses bords s'arrondissent , et le tout se transforme eu un globule de verre liquéfié. Si la matière d'essai est infasible dans la soude , mais suscep* tible d'être décomposée par elle» on la Toit s'enfler peu à peu , et changer d'apparence sans entrer en fusion; toutefois, avant de prononcer sur l'infusibilité d'une telle substance par la soude, il faut ayoir essayé au chalumeau le mélange du fondant avec cette substance pu^vms^. Si dans ces essais on prend trop peu de soude , une partie de la matière demeure à 1 état solide ) et le reste forme à Tentour une couverte d'un verre transparent ; si Ton en met trop , la boule de verre devient opaque en se refroidissant. 11 peut arriver que la matière d'essai renCerme une substance qui , étant infusible dans le verre de soude» lui ôterait sa transparence; alors^ pour ne pas être induit en erreur sar la nature du verre, il iaiil, dans les deux cas précités, ajouter à la masse une nouvelle quantité de la matière dont on croit n'avoir pas mis assez au commencement» et voir si Ton n^obtiendra pas ainsi un globule de verre limpide. En général, la meilleure méthode consiste à employer la soude par petites doses que l'on ajoute successivement à la masse , en remarquant les variations produites par des proportions différentes de ce fondant. 11 arrive quel^ queCois, dans ce genre d'essai, que le verre se colore

00 l>fi L fiMPUM

an momuni où le refroidissement commence ^ et liait par preodre une teinte qui peut varier du jaune au rouge hyacinthe foncé; il devient même quelquefois opaque et jaune brun* Ces phénomènes ont lieu lorsque la pièce d'essai ou la soude coniiennent de l'acide sulfurique , ou seulement du soufre, et la coloration résulte dcul'hépar ou foie de soufre, développé par T action réductive du charbon. Si cette coloration se reproduit constamment avec la même soude, c'est une preuve qu'elle contient du sulfate de soude, et alors il faut la rejeter; mais si elle donne habituellement un verre incolore j en cas de coloration, c'est la matière d'essai qui contient du souire ou de l'acide sulfurique*

Gromstbdt et BfiEGiiAïf prescrivaient de fondre la soude avee les minéraux , dans une cuiller de mé-

tal , parce qu'ils croyaicnL que rabsorplion de la soude par le charbon empêchait son action sur la matière d'essai. Gahn n'employait jamais de cuil* 1ers dans le même cas , parce que la masse en fusion s'étale sur les surfaces métalHques, tandis qu'elle preud sur le charbon une forme globulaire sous laquelle on peut mieux juger sa couleur et son degré de transparence.

b) Réductùm dês oœides métaU^^. Ce genre d'essai , par lequel on découvre souvent des quan** tiiéâ de métal réductible si petites qu'elles échap-

pent aax meilleures analyses faites par la voie humide, est, à iiiod avis^ la découverte la plusimportante que Gain ait jamais faite dans la scijBiice

du chalumeau.

Si l'on place sur un charbon une petite portiji d^oxide d'étain natif ou artificiel, un souffleur

exercé saura en tirer, avec quelque effort, un petit grain d'étain métallique; mais si Ton y ajoute un peu de soude, cette réduction s'opérera sans difficulté, et si complètement que lorsque l'oxide sm pur, la totalité se transformera en régule d'étain. Il est donc positif que la soude favorise cette ré* d uction ; mais de quelle manière? C'est ce que Ton ne sait pas encore précisément. Lorsque la soude environne la matière qu'il s'agit de réduire, on peut croire que ce réactif, qui, par sou interposition entre la matière d'essai et le charbon , empêche le contact de ces deux substances plutôt qu'il ne le favorise, épouvc lui-même, sous l'action du chalumeau, un certain degré de réduction dont la conséquence est la réduction de l'oxide empâté dans la soude par le radical de la soude ou par son suboxide. Si l'oxide mlrtallique contient un corps étranger non réductible, la réduction du premier en devient souvent plus diilicile; mais que l'on ajoute un peu do borax, ce réactif concourra , avec la soude, à la dissolution du corps étranger , et la réduction s opérera d'elle-même. Cet essai est

d*unB exécution très-faciie, et le métal est d'autant plus aisé à reconnaître, que Ton sait presque toujours, par d'autres essais faits à l'avance, quel est Toxide que Ton traite ; alors la réduction ne sert qu'à confirmer un premier jugement. Bbrgman avait déjà décrit ce procédé.

Sup])osons maintenant que l'oxide métallique soit mèié avec une quantité relativement considérable de substances non réductibles , et que sa présence soil ou inconnue ou impossible à reconnaître par d'autres essais de réaction, comment fera-t-on pour découvrir si la matière d'essai contient an métal réductible; et, dans ce cas, oom-* ment le mettre en évidence ? Cette question a été résolue par Gahn d'une manière très-simple.

Après avoir pulvérisé la matière d'essai, on la pétrit dans le creux de la main gauche avec de la

soude liumectéc; on pose le mélanine sur le charbon et l'on fait un bon feu de réduction ; on ajoute ensuite un peu de soude ^ et Ton recommence à souffler. Tant qu'il reste quelque partie de la ma-tièrc d'essai a la surface du charbon, on ajoute de la soude par petites doses, et Ton continue l'insufflation jusqu'à ce que le charbon ait absorbé la totalité de la masse. Les premières doses de soude servent à rassembler Icb particules métalliques éparses dans la matière d'essai, et l'absorption

, iinale de coiie-ci complète la réductioa de ce qui a pu re&ter jusqu'alors à Tétat d*oxtde. Cela fait, on

éteint le charbon avec deux gouttes d'eau, puis, ayant enlevé , au moyen du couteau , la masse qui B*y est introduite I on ia broie dans un petit mortier d'agate , de manière à la réduire en une poudre extrêmement fine. On lave ensuite cette poudre avec de l'eau pour lu débarrasser du charbon qui en forme la partie la plus ténue i et Ton emploie à cet effet la petite fontaine de compression (p* 63)* La porpli} risation et le lavage (cette dernière opération exige une attention particulière) se répètent autant de fois qu'il est nécessaire pour enlever tout le charbon. Si la matière d'essai ne contient aucune substance métallique, il ne reste rien dans* le mortier après le dernier lavage. Mais pour peu qu'elle contienne de métal réductible , on le trouve en dernière analyse au fond du mortier, sousforme de petites feuilles brillantes s'il est fusible et malléable, et sous iorme pulvérulente s'il est cassant ou n'a pas subi la fusion. Dans l'un et l'autre cas on aperçoit au fond du mortier des sillons métalliques résultant du frottement des particules de métal contre ses parois (pourvu néanmoins que la quantité de métal contenue dans réchantillon ne soit pas trop faible). L'aplatissement des métaux malléables transforme un corpuscule imperceptible en un disque rond , luisant, et d'uii diamètre sensible. On peut ainsi découvrir, à l'aide

ÎO

du obalumeau , dan^? un grain d'essai de grosseur ordinaire^ jasqu'à 7 pourcent d'étain» et jusqu'aux pluB légères traces de cuivre.

On doit a'attaclicr^ dans les essais de ce genre : 1^ à produire une chaleur aussi forte que possible , tout en dirigeant la flamme réductivede manière à recouvrir le pluscomplèiemcnt que l'on peut la surface de la fonte; 2^ à ne rien laisser dans le charbon, età ne rien perdre de la matière dressai quand on lare-cueille : car si le métal estoongranulé quelque part, on ignore où est le grain ; à broyer aî^scz longtemps la masse cbarbonneuse; 4*^ à décanter trèsdoucement en sorte qu*il n y ait que les parties les plus légères et les plus ténues de ta masse porphyriaée qui soient entraînées par Teau; 5** il ne faut point chercher à juger du résultat avant d'avoir enlevé tont le charbon, attendu que le peu qui en reste suffit pour cacher de petites paillettes métalliques, et que les particules de charbon, vues sous uu certain jour, jettent elles-mêmes un éclat métallique auquel on œilinexpérimenté pourrait être trompé ; 6» enfin , on ne doit point se contenter de l'observation à l'œil nu , quelque visible que soit d'ailleurs Téchantilion, mais bien Texamincr au microscope, ne fût-ce que pour s'assurer qu'on Ta bien jugé.

Lorsque, après un long usage, le fond d'un

BU CHAtUMIAV.

mortier eet devenu in^pdi il arrive quelquefois que les petites cavités qui s'y trouvent se remplissent

d'air , et forment sous l'eau des bulles dont la convexité réÛéchit la lumière comme une surface métallique polie. Il est cependant facile de reoon* nattre, en pareil cas, la nature de la surlace réfléchissante , et cela en tournant le fond du mortier vers le Jour ; si c'est une bulle on verra la lumière au travers du lieu qu'elle occupe; et si c'est une paillette métallique , le même lieu sera opaque.

Les métaux que Ton peut réduire par ce procédé sont (outre les métaux nobles) , le molybdène, le tungstène, l'antimoine, le tellure, le bismuth, Pétain , le plomb, le cuivre , le nickel , le cobalt et le fer. Parmi ces métaux , Tantimoine , le bismuth et le tellure se volatilisent aisément lorsque, pour les réduire, on fait un feu vii. Leséléuium , Tarsenie, le cadmium, le zinc et le mercure se volatili* sent si complètement qu'on ne peut les recueillir sans un petit appareil sublimatoire.

On réussit toujours à effectuer la réduction dès la première fois, lorsque la matière d'essai contient de 8 à 10 pour cent de métah Mais à mesure que le titre du minerai décroît, il faut plus d'attention et d'habitude pour retenir dans le mortier, et reconnaître ensuite, le métal que Ton a réduit. Un bon moyen de s'exercer dans ce genre d'expé*

DE L ElIPLUi

rience,e»t de choisir une substance cuivreuse sur laquelle on fait plusieurs essais de réduction , eu ayant soiu de la mêler chaque fois avec une que^tU6plus grande de matière non cuivrease; patee moyen le titre métallique diminue à chaque essai nouveau, et lorsqu'on est arrivé à une proporlion telle qu'on ne peut plus de prime-abord opérer la réduction du cuivre^ on répète Tessai josqu^à ce que Ton parvienne à le mettre en évidence. En faisant ainsi dilTérents essais connue exercice, on se met bientôt au fait d'un genre d'opérations qui n'exige qu'un peu d'adresse et Thabitude de voir.

Si la matière d'essai contient plusieurs métaux, la réduction de leurs oxides se fait ordinairement in globoy et Ton obtient pour régule un alliage métallique. Qut'lqucs-uns, en petit nombre, se réduisent séparément. £07. Le cuivre et le fer qui donnent un régulede chaquemétal ; le cuivre et le zinc dont le premier donne un régulede cuivre, tandis que le zinc se sulilime. Mais lorsque le résultat de l'opération est un alliage, il faut, pour reconnaître les métaux dont il se compose , avoir recours à des réactions particulières qui se font avec d^autres fondants. Je décrirai plus loin les réactions caractéristiques de chaque oxide métallique en particulier.

 défaut de soude , on peut employer la potasse dans tous les essais dont je viens de parler; mats

Di: CHALUMBAi:.

on donne tonjouro la préférence à la floudc , pre-

mièrement parce que son carbonate n'est pas déliqaescent comme celui de la potasse , et ea second lieu parée que la capacité de saturation de ta soude, est à celle de la potasse , (toutes dreonstances égales) coniiiK! '25 , 58 : 16, 95, c'est-à-dire dans le rapport deâ quantités d'o&igèue qu'elles renfer^ ment*

2. Boraoo, Celui qu'on trouve dans le commerce doit subir une dissolution et une cristallisation nouvelle avant d*ètre employé dans les essais au chalunuaii. Gahn m'a fait voir plusieurs fois comment en fondant sur le charbon le borax du commerce avec de la soude , jusqu'à ce qu'il y ait absorption des deux sels par le charbon , on retire ' ensuite de la masse un métal blanc qui paraît provenir des vaisseaux dans lesquels le borax a été raffiné* Cela n'arrive pas avec le borax qui a subi une nouvelle isristallisation*

On reeueille le borax ou en petits grains de la grosseur requise pour les essais , ou sous forme

pulvérulente, et alors on le prend , ainsi que la soude, avec la pointe huinectée du couteau. Quelques opérateurs sont dans l'usage de le faire fondre pour le débarrasser de son eau de cristallisation, et

éviter par ce moyeu la tuméfaction qui précède la fusion du cristal aqueux sur le charbon. Cette précaution serait très-bonne si le borax ne repre-

74 DB L'BMrLOI

naii pas «on eau do cmtalliMtion ; maïs il la reprend an moins dans une petite épaisseur , et se

boursouQe de nouveau sous l'acliuii du chalumeau, quoiqu'un peu moins qu auparavant. Pour moi| je me sers toujours de lM>rax non calciné , parce que la tuméfaction est un Ic^er inconvénient i et qu'il

n'est pas dilTicilc de coii^lofucrer une masse tuméfiée de manière à en former un globule.

On emploie le borax pour opérer la dissolution

ou la fusion d un grand nombre de substances. Suivant que la matière à dissoudre est pulvérulente ou granuUforme ^ on la répand sur le borax à rinstant du boursouflement, ou on la fixe sur la boule résultaiit, de la fusion du borax, au moyen de rbumectation. Eu général , on commence par tenter la dissolution d'une paillette , parce que l'emploi de la poudre dans les essais de ce genre ne permet pas de distinguer avec certitude les parties de la matière d'essai non attaquées par le fondant d'avec certaines substances indissolubles qui peu-* vent s'y trouver engagées ; or , cette distinction est souvent très-importante. On examine si la fusion des corps s'opère avec lenteur ou facilité » sans mouvement apparent ou avec effervescence; si le verre, résultant de la fusion , prend couleur, et si cette couleur est autre sous un feu d'oxidation, que sous un feu de réduction; enfin, l'on remarque si la coloration augmente ou diminue

0V CHALUMeAC.

par le refroidisseraeiiti et si , dans la même eireonstance » le verre eoosem ou perd sa traaepa-*

rence.

Certains corps ont la propriété de fonncr avec le borax ua verre limpide, qui conserve sa transparence après le refroidissement; mais qui, chaulTé légèrement à la flamme extérieure de la lampe , devient oj)aquc, et tuaiiie au ljl;inc de lait ou se colore, surtout lorsque celte ilainine a été dirigée sur le verre d'une manière inégale et intermittente. Tels sont les terres alcalines, ryttria, la glucine , la zircone, les oxides de ccnuui, do tantale, de titane, etc. Mais une condition de ce phénomène est que le verre soit jusqu'à certain point saturé d'oxide ou de terre. La même chose n'arrive pas avec la silice, l'alumine, les oxides de fer , ceux de manganèse , etc. , et la présence de la siUce'suHit pour empêcher la production du phénomène dans les terres , dont la vitrification par le borax est susceptible de devenir opaque ; en sorte que ce phénomène n'a pas lieu dans leurs silicates , on n'a lieu qu'autant que le verre en est sursaturé. Pour éviter les longueurs, je dirai dorénavant d'un corps susceptible de produire ce phénomène, que son verre devient opaque au flamber •

L'emploi du borax est fondé sur la tendance des parties constituantes de ce sel à former des

DE LBMPLOI

combinaisons qui toutes sont fusibles, quoiquù des degrés différants. D'uae part, il dissout ies bases et forme ayee elles un sel double avec excès de base, lequel est fusible; de l'autre, il dissout les acides I au nombre desquels je range la silice, et même jusqu'à certain point Talumine , et forme avec eux des sels doubles acides et fusibles* Comme tous ces sels conservent ordinairement leur transparence après le refroidissement, on juge d'autant plus sûrement la couleur que la combinaison reçoit du corps dissous.

3. Sel de phosphore. — On obtient ce sel en dissolvant 16 parties de sel ammoniaque dans une trèspetite quantité d'eau bouillante, en y mêlant 400 parties de phosphate de sonde cristallisé, et faisant fondre le tout sur le feu; on filtre ensuite le mélange en ébuUition, et on le laisse refroidir lentement; c'est pendant ce refroidissement que le sel double se forme en cristaux. Ce qui reste d'eau mère après la cristallisation^ contient du sel marin et une certaine quantité de sel double. Il n'y a pas lieu à faire évaporer cette eau mère, parce que le sel marin cristalliserait alors avec le sel double; en outre ce dernier devient acide pendant l'évaporation, et| pour cette raison, doit être saturé d'ammoniaque quand on le met à cristalliser, si l'on veut en retirer quelque chose. Lorsque le sol do phosphore n'est pas pur , il donne naissance à un

verre qui devient opnqno par le refroidissement . Il fàut alors ledisioudi e dans une très-petite portion d*eaa boaiilante^ et lui faire sabir une DCNivelle eristallisatioD»

Oa recueille le sel de phosphore en grosgrains ou

en poudre. Les cristauxsont, en général, d'unegros- 8011 r convenable pour les essais. Placé sur un charbon et soumis à l'action du chalumeau , il bouillonne, se boursoufle un peu, et dégage de rammoniaque; ce qui reste après ce dégagement est du pliospliate acide de isoude qui se liquéfie tout doucement /.cl forme, en se refroidissant, un verre transparent et incolore. Gomme réactif il prtn« cipalementau nioyc n do l'acide phosphorique libre, et si on emploie ie sel préférablement à Tacide, c'est parce que celui-ci est très-déliquescent, coûte beaucoup plus cher , et s'introduit facilement dans le charbon. Le sel de phosphore fait donc connaître Faction des acides sur les substances que l'on veut essayer. L'excès d'acide qu'il contient s empare de toutes les bases, et forme avec elles des sels doubles plus ou moins fusibles, dont on examine la Irausparence et la couleur. En conséquence, ce fondant s'applique plus particulièrement à la détermination des oxides métalliques, dont il fait ressortir les couleurs caractéristiques beaucoup mieux que le borax.

Ce même iuudant exerce sur les acides une ac-

78 DE l'bmploi

tion répulsive. Ceux qui sont volatils se subliment, tandis que les acides fixes restent dans la masse et partagent la base qui s'y trouve avec Taeide phosphorique, ou la lui cèdent entièrement; dans ce dernier ca», ils demeurent en suspension dans le verre sans s'y dissoudre. Sous ce rapport , le sel de phosphore est un bon réactif pour les silicates. Par lui, la silice est mise en liberté et apparaît dans le sel de phosphore liquéûé, sous la forme d'une masse gélatineuse.