Le fer , sous forme d’un fil de clavecin, des
nQ^ 6 , 7 ou 8. Bergman et Gahn s’en servaient pour précipiter différens métaux , et pour les séparer du soufre ou des acides fixes avec lesquels iis peuvent être combinés. Les métaux dont on peut opérer ainsi le départ , sont le cuivre , le plomb , le nickel et l’antimoine. A cet effet, on enfonce un petit bout de fil de fer dans la matière en fusion ,
et l’on souffle dessus avec le chalumeau ; le fer se recouvre alors du métal qu’il a réduit ; souvent on voit apparaître ce dernier à la surface de la fonte ^ sous forme de petits globules. Le fer a reçu dans ces derniers temps une application encore plus importante ; elle est fondée sur la propriété qu’a ce métal de réduire en phosphore l’acide phosphorique des phosphates , et de donner naissance à un phosphure de fer qui forme , par sa fusion dans la matière d’essai , une houle métallique blanche et cassante. J’exposerai, en traitant des
phosphates , le procédé que l’on suit dans cette expérience.
h . Le plomb , exempt de tout alliage, et particulièrement d’argent , sert aux coupellations.
1 2. Cendre d’os. On l’emploie avec le plomb pour la coupellation des métaux ou minerais qui contiennent de l’or ou de .l’argent. Gahn avait pour cet objet de petites coupelles d’un quart de pouce en diamètre , qu’il serrait l’une contre l’autre dans un petit étui cylindrique. Le procédé suivant est celui qui m’a paru le plus commode pour les essais de coupellation. La cendre d’os doit être réduite en une poudre très-fine; on en recueille les parties les plus ténues , par voie de lavage , et on les conserve sous cette forme dans la boîte aux réactifs ; lorsqu’on veut s’en servir , on en prend une petite quantité sur la pointe d’un couteau , après avoir humecté celle-ci avec la langue , et on la pétrit dans la main gauche avec une très-petite dose de soude , de manière à former une pâte consistante. On creuse ensuite un trou dans le charbon , et on le remplit avec cette pâte dont on unit la surface extérieure , en la pressant sous le pilon d’agate. Op la chauffe ensuite doucement au chalumeau jusqu’à parfaite dessiccation. (La soude n’est ici qu’un moyen de cohésion , et l’on peut s’en passer. ) On met ensuite dans le milieu de la petite coupelle la matière d’essaipréalablement fondue avec le plomb.
et l’on chauffe le tout à la flamme extérieure. Enfin le départ a lieu, et les métaux précieux restent sur la coupelle. Cette épreuve est, si délicate qu’on peut extraire ainsi du plomb qu’on rencontre dans le commerce des grains d’argent perceptibles à l’œil nu , saisissables même et malléables de fait.
J’ai vu employer, en Angleterre , pour le même objet , des tuyaux de pipe d’argile , sur la section transversale desquels on opérait la coupellation. Ces tuyaux ont l’inconvénient de n’absorber que très-peu l’oxide de plomb , et ne permettent d’opérer que sur des quantités très-petites de matière , ce qui réduit d’autant le volume du culot d’argent. J’ai essayé pendant un temps de me servir d’os cylindriques bridés ; j’opérais la coupellation sur un bout, et j’enlevais chaque fois avec précaution la partie qui s’était chargée d’oxide de plomb. Mais eu égard à la fragilité extrême des os brûlés , le procédé que j’ai décrit en premier lieu est dé beaucoup préférable.
i3. La silice telle qu’on l’obtient par les analyses de minéraux , et particulièrement du cristal de roche pulvérisé , forme avec la soude. unverre trèsfusible , au moyen duquel on reconnaît la présence du soufre ou de l’acide sulfurique. Je me sers quelquefois de verre au lieu de silice ; mais lé verre se mêle moins aisément avec la soude , que la si-
lice pure. Pour le surplus , voyez ci-dessous l’article relatif aux sulfates.
14. L 'oxide, de cuivre sert à dénoter la présence de l’acide muriatique. Voyez l’article relatif aux piuriates.
15. Les papiers à réaction de tournesol, de fernarnbouc et de curcuma. On les coupe par petites bandes que l’on serre dans un étui particulier.
Règles générales pour les essais au chalumeau . Dans ces expériences diverses , il arrive quelquefois que la pièce sur laquelle on opère et dont on s’est déjà quelque temps occupé , abandonne tout à coup le support , entraînée par le courant d’air que l’on forme en soufflant. Pour retrouver la pièce d’essai après un cas semblable, Gahjo plaça sous la lampe un grand plateau de tôlç non étamee , terminé par un rebord d’un pouce de haut , et garni au fond d’une épaisse feuille de papier blanc. Ce plateau est destiné à recevoir la pièce d’essai, etle pa« pier blanc a pour objet de l’arrêter sur un point du plateau, et de la faire apercevoir plus promptement. Si le plateau était étamé, et la pièce d’essai incandescente , elle fondrait l’étain au point d’incidence , et pourrait subir des modifications sur lesquelles on n’aurait pas compté. En voyage , on peut remplacer la plaque de tôle par un plat de faïence ou de terre cuite , tel qu’on en rencontre partout; enfin, au défaut de cet ustensile, on met
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sous la lampe une feuille de papier dont les bords
sont retroussés. À chaque nouvel essai on secoue le papier, et on a soin qu’il n’y reste aucun globule de verre , afin d’éviter tout mélange de substances.
Relativement à la grosseur de la pièce d’essai , voici le principe sur lequel on- doit se régler : la pièce est assez grosse lorsqu’elle est telle qu’on peut voir distinctement la réaction àlaquell e on veut la soumettre, et en général l’on est plus exposé à manquer son but sur une pièce trop grosse que sur une pièce trop petite.
Von Engestrom veut que la pièce d’essai supposée cubique, ait ‘ de pouce de côté. Cette dimension serait très-bonne dans le cas où l’opération se ferait à la lampe d’émailleur ; mais pour les essais au chalumeau elle est toujours trop forte. Bekgman assimile la grosseur requise à celle d’un grain de poivre ; il ajoute que l’on doit souvent opérer sur les plus petites parcelles. Cependant un morceau gros comme un grain de poivre est bien des fois plus qu’il n’en faut dans tous les essais au chalumeau ; il est rare que l’on réussisse à traiter convenablement au feu un volume aussi considérable, et même pour la vitrification qui se fait au moyen des fondans ce serait beaucoup trop. La grosseur d’un grain de moutarde pris parmi les plus forts de son espèce est presque toujours suffisante
go de l’emploi
Du reste ,a c’est de l'expérience qu’on apprend' à déterminer le volume le pliis favorable au succès d’un essai, particulièrement lorsqu’on cherche à produire sur une petite quantité ce qui n’a pas réussi sur une plus grande; mais lors même que l’épreuve peut réussir sur un gros morceau , elle exige toujours une insufflation plus forte et plus, longue , et en définitive on juge tout aussi bien de la couleur et de la fusibilité sur une petite pièce que sur une grosse. Le seul cas où il y ait quelque avantage à opérer sur des pièces un peu plus fortes qu’un grain de moutarde, est celui de l’extraction des métaux, soit par la réduction au moyen de la soude , soit par la coupellation , parce qu 'alors on obtient une quantité plus considérable du métal que l’on cherche, et que l’on peut ensuite l’essayer et le reconnaître plus facilement.
Avant de soumettre la matière d’essai à l’action, des fondans , on doit examiner les phénomènes^ qu’elle présente d’elle-même au chalumeau. Get examen se fait ainsi qu’il suit :
a) On chauffe la matière dans un petit matras sur la lampe à alcohol , pour voir si elle décrépite , si elle dégage de l’eau ou quelque autre substance volatile.
b) On ia chauffe doucement sur un charbon à la flamme de la lampe ordinaire activée par le chalumeau , et aussitôt après l’avoir tirée du feu on la
DU C H A fc U MË A C.
flaire pour reconnaître la présence des acides volatils , de l’arsenic , du sélénium ou du soufre , s’il y en a. On compare l’odeur développée par le feu d’oxidation avec celle que développe le feu de réduction, et l’on tient compte de la différence. Le premier feu rend plus sensible l’odeur du soufre et du sélénium; le second fait iftieux sentir l’arsenic.
c) On examine la matière sous le rapport de sa fusibilité. Si c’est une substance dont on n’a que des grains ronds, le mieux est de les mettre sur le charbon , nonobstant la facilité avec laquelle ils s’en échappent , lorsqu’ils ne sont pas très-fusibles. Mais si l’on a le choix de la forme , on enlève sur l’échantillon , à l’aide du marteau , une écaille très-mince , dont un bord est ordinairement tranchant, ou bien on choisit parmi les petits morceaux que le marteau a détachés une parcelle pointue ou lamelleuse que l’on saisit entre les pincettes de platine , et dont on expose la pointe ou l’arête à l’action de la flamme. Par ce moyen on voit tout de suite si la matière d’essai est fusible ou non. Les substances infusibles conservent toute la vivacité de leurs pointes et de leurs arêtes, ce que l’on reconnaît sur-le-champ à l’aide du microscope. Les mêmes parties s’arrondissent dans les substances qui se fondent difficilement ; enfin les substances de facile fusion se convertissent en une
boule. Quant aux minéraux qui ne fondent que très-difficilement, j’ai coutume de les broyer avec de l’eau, et de mettre sur le charbon une goutte du mélange, précisément comme pour les essais au moyen du nitrate de cobalt ; je sèche ensuite la masse étendue sur la surface du charbon., et je la chauffe au feu d’oxidation jusqu’à ce qu’elle ne tienne plus au support. Elle forme alors un tout cohérent, une sorte de gâteau, que je saisis avec les pincettes de platine , et dont je soumets les parties extrêmes au feu le plus ardent que je puisse produire. Ces parties se courbent ordinairement un peu, même dans les substances que j’appelle infusibles , et c’est une preuve qu elles ne le sont pas absolument parlant ; mais le microscope fait voir distinctement si elles se sont vitrifiées ou non. On traite de la même manière les matières pulvérulentes sèches, après en avoir fait une pâte qu’on étend avec la pointe du couteau sur la surface du charbon.
Je suis convaincu que la température que l’on peut produire avec le chalumeau alimenté par l’air des poumons, a des limites étroites; que, par exemple , on ne peut fondre de cette manière ni l’alumine , ni la silice , quelque petites que soient les quantités sur lesquelles on opère , et qu’ainsi la détermination des différences de fusibilité n’est pas , autant qu’on l’a cru , subordonnée à la gros-
seur de la pièce d’essai ou à l’habileté de l’opérateur. Sous ce rapport le chalumeau a un avantage marqué sur les machines au moyen desquelles on, produit un courant d’oxygène.
H. de Saussure a fait une série d’expériences, ayant pour but de déterminer les fusibilités relatives des substances minérales , et a calculé en degrés du pyromètre de Wedgewood , les températures auxquelles ces diverses substances entrent en fusion, d’après le rapport du diamètre du plus gros volume de chaque minéral qu’il a pu fondre en boule , avec le diamètre du plus gros grain d’argent sur lequel il avait réûssi à produire le même effet à une température dont il avait préalablement déterminé le degré. Les tables qu’il a ainsi calculées ont sans doute une grande valeur ; mais comme elles ne peuvent pas servir à des reconnaissances , et que les résultats quelles présentent sont tout au plus approximatifs , je n’en parlerai pas davantage.
Certaines substances , et particulièrement certains minéraux , peuvent changer d’aspect et de forme sous Faction du chalumeau , sans pour cela entrer en fusion. Quelques-unes se boursouflent comme le borax , ou forment des ramifications dont l’ensemble offre l’aspect du chou-fleur. Parmi ces substances , les unes se fondent après la tuméfaction , les autres persistent dans cet état sans
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entrer en fusion. D’autres substances minérales jettent une sorte d’écume en fondant , et donnent naissance à un verre bulleux, qui , quoique transparent par lui-même, produit en masse l’effet d’un verre trouble à cause de la multitude de bulles d’air qu’il renferme.
Ce boursouflement et cette spumescence n’ont lieu pour la plupart des minéraux qu’à la température où la totalité de l’eau qu’ils contenaient s’est dégagée ; les ramifications paraissent provenir d’un nouvel état d’équilibre , amené par la chaleur entre les parties constituantes des corps : quant au boursouflement et à la production d’écume qui ont lieu après la fusion , ils né peuvent tenir qu’à l’expansion d’une partie constituante du corps , laquelle est volatile et passe à l’état de gaz , bien que ces phénomènes se rencontrent trèssouvent dans des composés où l’analyse ne révèle la présence d’aucune substance semblable. Ils ont lieu principalement dans les silicates doubles de chaux ou d’alcali et d’alumine. Ils s’évanouissent parfois après quelques instans d’insufflation ; d’autres fois ils durent aussi long-temps que l’on tient le corps en liquéfaction. Dans ce dernier cas, il paraît que la pièce d’essai prend de l’acide carbonique à la flamme , que cet acide carbonique se transforme par le contact du charbon en-gaz oxide de carbone , et que c’est cet oxide de carbone qui
remplit les bulles. La cause de ces diverses sortes de tuméfaction est digne de recherches particulières ; tant qu’on l’ignorera on ne pourra pas se flatter d’avoir une connaissance parfaite des corps qui présentent ce genre de phénomène. En attendant , il fournit un bon caractère ^ au moyen duquel on peut distinguer des corps qui se ressemblent sous d’autres rapports.
Dans l’emploi des fondans , il faut bien se garder de suspendre trop tôt l’insufflation ; telle substance paraît infusible au commencement de l’opération , qui cède peu à peu à l’action du flux , et entre , au bout de deux minutes , en fusion complète. Il faut , en outre , ne la mettre à fondre que par petites doses, et attendre pour en ajouter une nouvelle que la précédente ait subi l’action du fondant , tant qu’enfin le verre produit parvienne à un degré de saturation au delà duquel il ne puisse plus en dissoudre ; lorsque le verre est saturé de la sorte , il offre souvent des réactions vives et manifestes que l’on ne saurait obtenir avec le verre non saturé.
Lorsqu’on opère avec les flux sous un feu de réduction , il arrive quelquefois que la boule d’essai se réoxide pendant que le charbon se refroidit , et que l’on perd ainsi le fruit d’une première opération. Pour obvier à cet inconvénient , on renverse le charbon de manière à faire tomber la boule en-
core liquide sur un corps froid , pàr exemple sur le plateau qui se trouve sous la lampe , et lorsque cela ne suffit pas , on verse dessus Une goutte d’huile. Cependant l’emploi de l’huile est sujet à un autre inconvénient ; souvent elle se charbonne et obscurcit le verre , ce que l’on doit tâcher d’éviter.
Lorsque la couleur de la fonte est tellement intense quelle offre une apparence opaque , on peut s’assurer de sa transparence en tenant la boule de verre vis-à-vis de la flamme de la lampe dans unè certaine direction ; alors on voit même en plein midi l’image renversée de la flamme se peindre dans le globule de verre sous la couleur propre à ce dernier. On peut encore dans ce cas comprimer lé globule avant qu’il ne se fige , avec des pincettes’ à serres plates que l’on a préalablement échauffées, et lorsque cela ne suffit pas , on tâche de tirer là masse vitreuse , au premier instant du refroidissement , en un fil que l’on peut obtenir assez fin pour voir la couleur au travers.
Exposées à la flamme extérieure ou intérieure de la lampe , fondues séparément ou avec les flux , les substances minérales présentent une multitude de phénomènes qui doivent être soigneusement notés , et dont l’ensemble forme pour chaque substance le résultat de l’essai auquel on l’a soumise. 11 faut observer attentivement jusqu’à la plus
DU CHALUMEAU. QJ
petite circonstance de ces phénomènes , parce qu’elle peut souvent conduire à la découverte d’élémens dont on ne soupçonnait pas la présence. A l’égard des substances toutes nouvelles , le parti que l’opérateur peut tirer du chalumeau pour découvrir leur présence et quelques-unes de leurs propriétés , dépend entièrement de l’étendue de ses connaissances sur la chimie en général , et sur les phénomènes pyrognostiques en particulier* ainsi que de son habileté personnelle à observer et à suivre de l’œil. ce qu’il y a de caractéristique dans les réactions ; on ne peut donner à ce sujet aucune règle générale. — Lorsqu’on veut consigner le résultat d’une expérience au chalumeau , pour sa propre instruction ou pour celle des autres , il faut toujours faire deux essais , noter séparément le résultat de chacun d’eux, et comparer ensuite les deux résultats ensemble , parce qu’il arrive souvent qu’une circonstance qui a échappé à une première observation , frappe les yeux dans une seconde. Le plus sûr est que deux personnes fassent et notent séparément la même série d’expériences , et comparent leurs résultats ; s’ils sont d’accord , il y a lieu de les- considérer comme exacts ; dans le cas contraire on recherche la cause de la différence. Une petite difficulté s’attache quelquefois à cette association; c’est que deux personnes n’ont pas toujours la
(j 8 CARACTÈRES PYROGNOSTIQÜES
même manière de voir et de dénommer les couleurs. Par exemple , il y avait certaines nuances que Gaiin désignait souvent sous le nom de jaune, ou jaune-sombre , et que je m’obstinais à qualifier de rouges , bien que nous fussions d’accord sur le jaune pur et le rouge pur , c’est-à-dire sur les couleurs fondamentales.
, i .■ ;..t ,'v. ,JL ' : , w ; 'o: ; .
VIII. Description des phénomènes que présentent les diverses substances minérales sous l’ action du chalumeau.
Il ne saurait être question ici des corps non métalliques que Fon regarde comme simples ; leurs caractères physiques suffisent pour le» faire reconnaître à l’état élémentaire ; et leurs propriétés sont censées connues de ceux qui veulent les retrouver dans leurs composés. Ceux de ces composés, à l’occasion desquels nous commencerons à nous en occuper, sont les combinaisons de leurs oxides et de leurs acides avec des corps non oxîdés ; nous les décrirons à l’article des sels.
Je commencerai donc par les métaux, et je traiterai principalement de leurs oxides , au nombre desquels je range les alcalis et les terres ; j’exposerai, au sujet de chacun d’eux, ce que j’ai trouvé relativepent à la manière dont on peut le reconnaîtrë. J’ai fait dans cette vue une série de
DES OXIDES MÉTAEÜQDES. 99
recherches nouvelles et particulières , où chaque substance a été traitée individuellement. Chemin faisant, je suis parvenu à trouver pour plusieurs d’entre elles des phénomènes caractéristiques que j’avais long -temps cherchés en vain, et que je n’aurais jamais pu obtenir sans l’attention soutenue que l’ensemble dé mon travail exigeait. Je suis persuadé que lorsque l’emploi dit chalumeau sera devenu plus général, on en découvrira d’autres encore plus -précis. Je vais maintenant décrire successivement les réactions produites par les différens oxides pris à l’état de pureté , ou ce qui revient •presque toujours au même dans les essais au chalumeau, à l’état dé carbonates pu d’hydrates.
k. Des alcalis, des terres et des oxides métalliques .
ï. Alcalis .
Lès alcalis n’offrent pas sous l’action du chalumeau , des signes auxquels on puisse lés reconnaître avec une certitude complète. Lorsqu’ils sont purs ou à l’état de carbonate , leur saveur ou leur action sur le papier de tournesol rougi,- est encore la meilleure épreuve. Quand ils sont engagés dans des sels on reconnaît leur présence en faisant fondre le sel avec de la soude sur une feuille de platine; s’il ne se fait aucune précipitation dans la
100 CARACTÈRES PYROGNOSTIQUES
masse liquéfiée , on peut en conclure que la base du sel est un alcali. Mais lorsqu’un même composé renferme une terre et un alcali , je ne sache aucun moyen de reconnaître au chalumeau la présence de la partie alcaline. Le chalumeau ne fournit pas non plus de signe caractéristique par lequel on puisse distinguer la potasse de la soude , si ee n’est en présence de l'oxide de cobalt. ( Voyez plus loin Oxide de cobalt ).
La lithine diffère des deux alcalis dont je riens de parler , en ce que, fondue sur une feuille de platine, elle attaque ce métal et laisse autour du point sur lequel elle a reposé une trace d’un jaune sombre. La même réaction n’est pas produite par les sels de lithine , à moins qu’on n’y ajoute de la soude , qui, en mettant la lithine en liberté , lui permet d’agir sur le platine ; mais cette action est un caractère très-équivoque ; car bien quelle ait lieu d’une manière prononcée pour un sel de lithine , elle est encore produite jusqu’à certain point par d’autres corps qui ne contiennent pas de lithine , lorsqu’on les chauffe avec de la soude ; et la soude elle-même laisse quelquefois une trace sur le platine , autour du point où elle a gîté. Le même phénomène n’arrive pas avec la potasse j au contraire, lorsqu’on l’ajoute en excès à la matière d’essai , elle empêche l’action de la lithine renfermée dans celte dernière. On fait disparaître
la tache produite sur le platine , en lavant avec de l’eau la partie entachée , et en chauffant le métal jusqu’au rouge fmais on reconnaît ensuite , à l’aspect mat de cette partie , que le métal y a perdu son poli ; la différence d’aspect qui en résulte est particulièrement sensible durant l’ignition.
L’ammoniaque est rarement l’objet d’un essai au chalumeau. En général, on n’a qu’à mêler avec de la soude la matière où l’on veut manifester la présence de l’ammoniaque, que l’on peut déjà reconnaître à l’odeur du mélange , puis chauffer doucement ce mélange dans un petit matras ; il se forme alors un sublimé de carbonate d’ammoniaque. On peut encore faire chauffer séparément la matière d’essai dans un tube fermé à la lampe , et y introduire ensuite un papier de tournesol faiblement rougi et humecté.