LOI

io5

On aperçoit facilement l'utilité que peut présenter l'élévation de température considérable qui provient de ces mélanges, quand on doit employer l'acide sulfurique étendu pour décomposer diverses substances ; souvent elle suffit pour produire des actions que l'on ne déterminerait sans cela qu'en chauffant les liqueurs : c'est donc une économie qui n'est pas à dédaigner en fabrique.

Si ©n versait sans précaution l'acide dans l'eau , une partie de la liqueur pourrait être projetée. Pour ne pas avoir à craindre cet inconvénient , il faut le verser eu filet, dans le milieu de

112 ACÏDE SULFURIQUE

tandis que son degré acidimétrique , ne peut varier que par celui très accidentel d'une petite proportion d'acide anhydre , et on éviterait toujours l'erreur possible qui proviendrait die cette cause, en faisant bouillir quelques instants l'acide avant d'en faire l'essai, et le prenant à une température constante de 12°; ce à quoi l'on parvient très aisément, en plongeant pendant quelque temps le vase qui le renferme dans de l'eau sortant d'un puits.

On a dressé plusieurs tables de la force de l'acide sulfurique , comparée à son degré aréométrique ; mais la plupart sont plutôt intéressantes comme objet de recherches , qu'utiles aux industriels. La densité de i ,85-2 ou i ,85o, d'où l'on est parti pour l'acide à 66°, ne se réalisant jamais dans la préparation en grand, dans laquelle il est difficile, dans le cours d'une fabrication , d'aller à i ,844 > ^a densité la plus ordinaire de l'acide sortant de la chaudière de platine , est de 1,84*2. La table de M. D'Arcet est celle qui peut le mieux s'appliquer à des transactions commerciales : les nombres qu'elle renferme diffèrent de plusieurs de ceux qui ont été donnés par M. Vauquelin : comme celle-ci est complétée par celle de M. D'Arcet nous les citerons l'une et l'autre.

TABLE de la richesse de l'acide sulfurique à i5° C

Par M. Vauquelin.

Dfgré s de l'aréomètre

Densité

Quantité p. 100 d'acide

Quantité d'eaû pour 100,

de Bail mu .

de l'acide.

"AELE pour V évaluation de l'acide suljiivique non concentré.

Par M. d'Arcet.

Pegrêa de Par quint, quantité Quantité

l'aréomètre d'acide »ulfurîqu<- d'eau

de Beaomé. Dentilé, à 66e =1,844 p. ioo,

48 i,5oo 6*2,80 37,20

Les densités ont été prises pour la température de 1 5°. L'acide sulfurique anhydre n'a pas jusqu'ici été fabriqué eh grand : on y parviendrait facilement par l'un des procédés suivants, si le besoin s'en faisait sentir.

On dissout trois parties de sulfate de soude fondu dans deux d'acide sulfurique à 66° j on élève peu à peu la température, jusqu'à ce que la matière, qui monte d'aboi d beaucoup, s'affaisse et rougisse 5 on la coule en plaques, que l'on brise et qu'on distille dans une bonne cornue de terre, et l'on condense les vapeurs dans un balon refroidi avec de la glace.

L'acide obtenu est solide, mais en cristaux lamelleux, au lieu d'avoir l'apparence de l'asbeste ; on le distille à une très douce chaleur, et l'on obtient l'acide anhydre.

On peut, par ce procédé, obtenir près de 1 kilogramme d'acide d'un mélange de 3 kilogrammes de sulfate de soude et 2 d'acide hydraté : le résidu , traité par une nouvelle quantité d'acide sulfurique , peut procurer indéfiniment de l'acide anhydre.

On se procure un peu moins d'acide de la manière suivante : on remplit un creuset de terre d'une bouillie assez claire, faite avec de l'oxyde rouge de fer (colcothar) en poudre fine, et d'acide sulfurique ordinaire , en élevant peu à peu la tempéra-

turc, jusqu'à ce qu'il ne se dégage plus de vapeurs acides , mais sans faire rougir; et on opère ensuite comme nous l'avons dit précédemment.

Dans l'un et l'autre cas, on ne peut se servir , pour former les jonctions des appareils, de luts ordinaires, que l'acide corroderait; on les garnit de plâtre grossier gâché dur, qui est très peu attaqué.

On peut très facilement préparer l'acide glacial en faisant rendre, dans de l'acide ordinaire,, le produit de l'opération précédente, et Ton arriverait même ainsi à produire par des mélanges convenables , des acides de la force voulue , et qui dissoudraient des quantités d'indigo déterminées.

L'acide, sulfurique hydraté se prépare en quantités énormes; je ne m'attacherai pas à faire connaître les différents procédés que l'on a successivement suivis ; ce ne sont que des objets de pure curiosité : je décrirai celui qui est généralement suivi , en faisant bien remarquer les modifications les plus importantes qu'on y a apportées.

Mais il sera nécessaire, avant de donner cette description, de nous occuper de la théorie de l'opération, qui est indispensable pour bien comprendre l'emploi des différentes substances qui sont mises en usage.

Que l'on fasse arriver, dans un vase en verre rempli d'air, de l'acide sulfureux et du deutoxyde d'azote humide; le deutoxyde d'azote se convertit, aux dépens de l'oxygène de l'air, en acide hyponitrique ; celui-ci, sous l'influence de l'eau, est décomposé partiellement par l'acide sulfureux, qui se change en acide sulfurique et passe lui-même à l'état d'acide niti eux. Ces deux acides se combinent avec une certaine quantité d'eau pour former des cristaux blancs , qui se déposent sur les parois : tant que l'eau n'est pas en excès , les cristaux subsistent ; mais du moment où on les met en contact avec une plus grande quantité de ce liquide , il se fait une vive effervescence : de l'acide sulfurique se dissout dans l'eau , et il se dégage dans l'atmosphère un mélange d'acide hyponitrique et de deutoxyde d'azote. Si celui-ci retrouve de l'oxygène dans l'air, il produit une nouvelle quantité d'acide hyponitrique ; et de nouveaux cristaux peuvent se former.

ACIDE SULFUïUQTJE. titf

Quand on opère dans des appareil s qui permettent de recueill ir tous les produits, on trouve qu'une certaine partie de l'acide hyponitrique a été complètement décomposée , et qu'il s'est produit de l'azote ; dans tous les cas, après un certain temps, L'appareil s'en trouve complètement rempli, parce que tout l'oxygène de l'air a été employé pour transformer le deutoxyde d'azote en acide hyponitrique : il est nécessaire alors de renouveler l'atmosphère.

Dans les opérations en grand , il se forme rarement des cristaux , parce que l'on conserve dans la chambre un excès de vapeurs d'eau; cependant il s'en produit quelquefois dans les chambres à fabrication continue , et en assez grande quantité pour obstruer les tuyaux de plomb qui donnent issue aux vapeurs.

Diverses recherches avaient été faites sur la nature de ces cristaux auxquels on avait assigné des compositions différentes. Le docteur William Henry avait bien vu qu'ils renfermaient de Y acide nitreux , mais ne les avait pas obtenus à l'état de pureté. J'ai prouvé qu'à cet état ils renfermaient 68,800 d'acide sulfurique anhydre , 13,073 d'acide nitreux, et 18,927 d'eau, et que , dans leur formation , il se produisait une décomposition complète d'une partie de l'acide hyponitrique.

C'est dans des chambres en plomb que l'on fabrique l'acide sulfurique, ce métal étant à peine attaqué par l'acide faible. Deux modes d'opérer très distincts sont adoptés pour cette opération : la fabrication à combustion intermittente , et la fabrication continue ; dans le premier il faut de vastes appareils dans lesquels on met en contact de très grandes masses de matières; dans le second, les chambres sont beaucoup plus petites, mais elles doivent être multipliées. L'expérience n'a pas encore prouvé si le dernier procédé était plus avantageux ; il paraît probable cependant qu'il doit finir par l'emporter quand il aura été mieux étudié.

On a beaucoup varié la dimension des chambres de plomb: les unes n'ont que 342 à 385 mètres cubes, quelques-unes portent jusqu'à 3,4^5.

Il en a été de même de la disposition de l'appareil propre à brûler le mélange de soufre et de nitre destiné à procurer le

Ii8 ACIDE SULFURIQUE.

Fig. *3. Patère destinée à contenir le mélange de nitre et* Fig. a3. d'acide sulfurique, que Ton place sub-

ies barres b b de la fig. aa.

Les caisses du quinquet étant chargées de soufre, on y jette un morceau de char- L J bou allumé ou un peu de soufre brûlant,

et on les fait entrer dans le four; le courant d'air se trouve déterminé par les tuyaux b,b\b", et la combustion se continue jusqu'à ce qu'il ne reste plus dans les caisses qu'une matière pulvérulente x dont la quantité dépend du degré de pureté du soufre.

On pourrait craindre que la température élevée, produite par la combustion, ne volatilisât du soufre; mais le courant d'air qui l'enveloppe de toutes paris n'en laisse échapper aucune partie.

Cette chaleur est mise à profit pour décomposer le mélange de nitre et d'acide sulfurique que l'on place dans les patères, et qui est destiné à produire tout l'acide hyponitrique nécessaire pour la transformation de l'acide sulfureux en acide sulfurique, et produire en même temps la vaporisation d'environ ao kUog. d'eau à chaque opération.

Soit que la fabrication ait lieu par combustion continue ou intermittente , la disposition générale des chambres de plomb est la même , aux dimensions près.

Ces chambres doivent être isolées de toutes parts , pour que l'on puisse facilement y faire toutes les réparations nécessaires ; elles sont formées de lames de plomb soudées avec soin, pour qu'aucune déperdition n'ait lieu.

Après avoir serré l'une contre l'autre, par le moyen des charpentes , les bords des deux lames , on peut , en les évasant , former une rainure dans laquelle on coule de la soudure , ou bien placer l'un sur l'autre les bords des plaques et couler entre elles une certaine quantité d'étain fin , faire sortir par pression tout ce qui n'adhère pas, et soutenir les lames par le moyen d'agrafes en plomb qui y sont soudées en même temps qu'aux pièces de bois supérieures. La première méthode offre beaucoup de solidité, mais exige une main d'oeuvre considérable et une grande quantité de soudure; la seconde, que l'on appelle soudure anglaise, présente des difficultés malgré son çconomie , parce que si l'on n'a pas exprimé assez d'étain par

ACIDE SULFURIQUE. iiû

mie forte pression, l'acide sulfurique pénètre peu à peu entre les lames et occasione des fuites.

Le moyeu suivant, qui n'est qu'une modification du premier procédé dont nous avons parlé , présente une grande solidité et une assez facile exécution : il a été employé par M. Grouvelle dans l'usine de Trois-Fontaines, dont nous avons parlé précédemment. La lame de plomb qui doit former l'un des côtés de la chambre

est recourbé en a , fig. , pour plonger dans une rainure pratiquée dans une des solives b. On y plonge également l'extrémité c de la lame qui forme le ciel et on y coule de la soudure. La lame qui forme le ciel est juxtà-posée et soudée en d sur une autre lame e. La première , relevée à angle droit en f, on coale sur ce point un coin en soudure g, et on réunit de la même manière toutes les lames du ciel et des côtés par des soudures extérieures : quant au fond il ne peut être fait de la même manière : les deux extrémités des lames i sont recourbées en forme de gouttières et clouées avec des clous étamés k k* dans Fig. a5«u 11116 rainure, fig. 25, faite sur

les madriers du plancher. La k /^Vfc' gouttière est remplie de soudure.

Pour que l'on puisse, sans aucune difficulté , réparer les soudures quand elles éprouvent quelques détériorations, la réunion de deux feuilles doit toujours tomber entre deux poteaux.

Il est nécessaire de ventiler de temps à autre les chambres, pour en renouveler l'atmosphère : on y parvient en ouvrant des soupapes à eau placées à la partie inférieure des cheminées en bois qui surmontent la chambre ; elles doivent être d'une grande dimension. La Jîg. 16 représente une de ces soupapes : a est la

plaque qui forme l'orifice , bb' les rebords qui plongent dans une cavité cV remplie (Teau : en d est une charnière sur laquelle roule la soupape attachée en e à une corde qui passe sur une poulie y placée extérieurement, et qui sert à la soulever. L'échelle est i/3o.

D'autres ouvertures sont indispensables pour pénétrer dans la Fig 27 chambre et en même temps pour faciliter la ventilation ; diverses espèces de portes ont été mises eu usage pour les fermer exactement : Tune des plus simple et des plus commode est la suivante , fig. 27 : a porte mobile en plomb , portant , haut et bas bb et ce , une feuillure plus profonde en b bf : au moyen de la poignée d on place très aisément cette porte en place , et on hite avec de la terre grasse. Cette fermeture est bien préférable aux portes glissant entre des çoulisseaux qui , bien fréquemment , ne peuvent se mouvoir comme il serait nécessaire.

Après avoir fait la description des diverses parties delà chambre de plomb, il est nécessaire de donner une élévation de cet appareil pour en faire comprendre l'ensemble et la marche.

Fig. 28. Elévation de la chambre. A chambre, B toiture, C four à brûler le soufre, D chaudière pour produire la vapeur, E tuyau d'injection de la vapeur.

a a' a" a'" a" : dés soutenant la charpente , b b' poteaux souetiant la charpente , c c' c" potelets soutenant la chambre , d d galerie sur laquelle les ouvriers peuvent circuler autour de la :hambre , pour la visiter et y faire des réparations.

L'échelle de cette figure est de i /25o.

Les lames de plomb employées à la confection des chambres .l'acide sulfurique étaient autrefois obtenues au laminoir , celles, me Ton préparait en coulant ce métal, offrant trop d'irrégularités. Depuis quelques années MM. Voisin ont beaucoup perfectionné cette dernière fabrication, et les lames qu'ils obtiennent par ce procédé ne laissent rien à désirer.

Quand on commence une opération , une certaine quantité d'acide faible est versée dans la chambre; on ferme les ouvertures et on introduit dans le four le quinquet contenant le soufre et les patères remplis d'un mélange de nitre et d'acide sulfurique ; après onze heures, on injecte , au moyen d'un tuyau qui communique avec une chaudière, de la vapeur qui sort par une ouverture resserrée à son extrémité. L'acide condensé par la vapeur d'eau se réunit sur le fond de la chambre j mais , comme l'air a perdu une grande partie de son oxygène, et qu'il est devenu impropre à continuer l'effet qu'il est appelé à produire , il faut déterminer une ventilation qui entraîne, à la vérité, l'air vicié, mais avec lui une assez grande proportion de gaz sulfureux et de vapeurs nitreuses qui sont perdues pour la fabrication , et donnent lieu, pour les alentours des chambres, à la destruction des végétaux sur lesquels ils exercent une forte action.

Une nouvelle opération est conduite de la même manière, et ainsi de suite pour tout l'acide de la chambre , à moins que l'on ne puisse l'employer faible.

Dans la fabrication à combustion continue, quatre chambres, placées en échelons , mais d'une dimension beaucoup moindre , communiquent ensemble par le moyen de tuyaux en plomb ; la dernière est munie d'un long tuyau légèrement incliné , dans lequel on injecte de la vapeur. A l'extrémité de ce tuyau , se trouve la cheminée qui détermine la ventilation ; la vapeur est également injectée dans chacune des chambres.

La hauteur différente du sol des chambres, permet de faire passer l'acide des dernières jusque dans la première : dans celle-

ci le degré de l'acide ne peut être porté au-delà de 48 à 5o° • it est seulement de 38 à 4o dans la seconde, et de 1 5 environ dans la troisième : à mesure que Ton retire de l'acide de la première chambre , on y fait arriver une partie de celui de la seconde , et ainsi de suite.

Ce procédé présente trois avantages marqués : la quantité d'acide fabriqué dans un temps donné, est beaucoup plus grande que pour une chambre de capacité égale , dans laquelle on travaille par combustion intermittente ; MM. Payen et Cartier, qui l'ont décrit, la portent à plus d'un tiers ; la main d'œuvre est beaucoup moindre, et la température constante des plombs ne les expose pas aux détériorations qu'elles éprouvent par les alternatives auxquelles elles sont soumises dans l'autre mode d'opérer. À ces améliorations on peut ajouter celle de la température constamment élevée des patères sur lesquels on jette le mélange de soufre et de nitre , qu'on n'est pas obligé de procurer par le moyen du feu : en faisant usage du quinquet que nous avons décrit , cette dernière circonstance devient indifférente ; mais l'emploi du quinquet se prête on ne peut mieux à ce genre de fabrication auquel il semble d'autant mieux adopté, que le courant d'air occasioné parla combustion, favorise la ventilation nécessaire dans ce procédé.

Dans chaque opération par combustion intermittente, on charge i3o à i35 kilog. de soufre; ce soufre laisse, terme moyen , 5 °/0 de résidu terreux , et l'on met dans les patères 20 kilog. de salpêtre, et 16 kilog. d'acide sulfurique à 64° La combustion du soufre dure une heure; la quantité de vapeur projetée est égale en poids à celle du soufre brûlé. Après chaque combustion, on ventile pendant demi-heure ou trois quarts d'heure, et aussitôt après on recommence une opération. Dans le procédé par combustion continue , les charges se succèdent sans intermittences, comme nous l'avons dit précédemment.

L'acide qui sort des chambres marque ordinairement 5o°; on le concentrait autrefois (et maintenant encore on suit ce procédé dans diverses fabriques) dans des bacs en plomb dans lesquels on le portait jusqu'à 58° environ, et on achevait la concentration dans des cornues de verre au bain de sable, jusqu'à ce qu'il commençât à se distiller; mais la fracture des cornues devenait, pour

fabricant un objet de haute importance, quoique quelques-uns ssent parvenus à faire jusqu'à quarante opérations avec le même ise. On a presque généralement adopté l'emploi de chaudières i platine, dont hjig. 29 représente les dispositions : a chaudière,

Fig. 29.

b chapiteau , c tuyau conduisant la vapeur dans un serpentin ou elle se condense* Au moyen de cet appareil on pousse rapidement la concentration, et les premières eaux qui passent et renferment une quantité d'acide sulfurique quin'estnullement à négliger, sont reportées dans les chambres où elles se concentrent : l'opération dure à peu près trois heures.

Une chaudière en platine coûte environ 1 5, 000 fr. ; si elle est conduite avec soin, elle peut durer un grand nombre d'années sans avoir éprouvé de perte sensible; mais deux causes peuvent donner lieu à des accidents graves qui en compromettent l'existence. Le plomb, à une température élevée , s'unit très facilement au platine, et il n'est pas rare de voir des chaudières perforées sur une assez grande surface par quelques grains de ce métal; il faut alors y mettre des pièces soudées à l'or.

Le second accident, d'une nature plus grave encore , provient de la présence de l'acide hydrochlorique et de l'acide nitrique dans l'acide sulfurique ; ce mélange dissout une grande quantité de platine , et je pourrais citer tel fabricant dont la chaudière a diminué de plus d'un kilogramme dans une année par cette cause , qui peut toujours être évitée en se servant de nitre purifié. On voit facilement quelle perte énorme une cause semblable doit occasioner après un certain temps. Pour obvier à ce grave inconvénient, il faut laver le nitrate

124 ACIDE SULFURIQTJE.

employé dans l'opération , comme on le fait pour la préparation! . de TAcide nitrique.

Lorsque l'acide est arrivé au degré de concentration convenable, on le tire de la chaudière par le moyen d'un syphon en platine. Celui à quatre branches qu'a inventé M. Bréant, produit l'écoulement d'une quantité quatre fois plus grande que l'ancien. Un syphon unique emploie trente minutes environ pour l'écoulement de i5o kilog. d'acide ; le syphon à quatre branches n'en demande que six à sept au plus ; ce qui , sur un travail continu, donne, par vingt-quatre heures , une opération en sus.

Ce syphon est représenté ,Jig. 3o : a branche qui plonge dans la chaudière et se trouve soudée avec les quatre tubes , bb'b"b'" qui se réunissent à l'extrémité en un seul tuyau c , munie d'un robinet. Les quatre tubes sont maintenus a Yécartement convenable par des attaches d, d'j tout le système est renfermé dans un cylindre en cuivre e , portant en f un tuyau qui amène de l'eau froide , et en g, un autre de même diamètre servant de déversoir pour l'eau chaude. En h h' se trouvent deux entonnoirs portant chacun un obturateur garni d'une tige , au moyen desquels on amorce le syphon.

Fig. 3o.

Quel que soit le mode de fabrication suivi , une certaine quantité de soufre peut se distiller sans être brûlé : il se condense dans l'acide suifurique , soit en flocons volumineux , qu'il

: très facile de séparer, et qui , après avoir été lavés sur un tre de plomb et scellés à l'air, sont reportés dans l'appareil combustion , soit en flocons très divisés qui nagent dans le lilide et ne se déposent qu'avec peine. Il est de la plus haute îportance de bien séparer tout ce soufre avant de commencer concentration , parce qu'il se réduirait en gaz sulfureux aux epens de deux fois autant d'acide sulfurique qu'il transformelit en ce même gaz : des pertes considérables pourraient avoir eu par cette cause.

S'il était possible de ne rien perdre dans une opération, 100 e soufre devraient produire 3 18 d'acide sulfurique; cependant 1 quantité la plus considérable que l'on obtenait autrefois ne épassait pas 25o ; et maintenant encore les fabricants qui traaillent le mieux, obtiennent à peine 3oo en supposant le soufre >ur. Cette perte est due à la quantité de gaz sulfureux qui est îii traînée dans l'atmosphère , soit par la ventilation des charnues dans le procédé par combustion intermittente, soit par le ;ourant nécessaire pour la combustion continue.

Au moyen de l'appareil que j'ai décrit précédemment et en travaillant par combustion continue, on peut obtenir jusqu'à 3oo d'acide avec 100 de soufre brut.

Par un procédé qui n'est pas connu, M. Holker obtient plus d'acide que n'en indiquerait la théorie ; son procédé a réussi entre les mains de plusieurs personnes avec lesquelles il a traité.

Il se présentait quelquefois dans les chambres une circonstance connue sous le nom de maladie des chambres, très préjudiciable pour les fabricants : l'acide ne se formait pas malgré qu'on introduisît dans l'appareil tous les produits nécessaires à sa production. M. Payen a indiqué un remède très simple qui consiste a échauffer la chambre par une forte injection de vapeur -> une fois que l'acide a recommencé à se foi-mer , l'opération se continue comme dans les circonstances ordinaires.

L'importance de l'acide sulfurique dont l'emploi est si général pour la plupart de nos arts , fera facilement excuser, à ce que j'espère, l'étendue de cet article, dans lequel j'aurais pu donner encore beaucoup de détails intéressants , mais qui ne m'ont pas paru indispensables. Il m'a semblé toutefois que ce serait une chose utile que de présenter ici le devis de la construction d'une chambre de 1690 mètres cubes, pouvant brûler 65o kilog. de

196 ACIDE STJLFURIQUE.

soufre par vingt-quatre heures : les différences de prix provenant des localités , seront facilement rétablies d'après ceux que coû-

tent les mômes objets dans des localités différentes : ceux que je donne ici sont pris pour la Hollande.

fr. e.

Charpente de la chambre et des bâtimens. ; . . 22,000 »

Vitrerie. . . - 4<*> »

Plomb , 45,ooo kil. | 46 kiL à 36 fr |00 kU |6j56q „ Tuyaux, 1,000 kil. )

Laminage du plomb à 8 fr. les 100 kilog 3,68o »

4 7D de déchet.. 662 »

Terrain 4>°°° »

Journées de plombiers et manœuvres 2,000 »

Chaudière de tôle i,3oo »

Chaudière eu platine 28,000 »

Serrurerie 1 ,000 »

Maçonnerie des bâtiments et fours 14,000 »

Robinets, etc 1,200 »

Soudure > 4,000 »

Frais divers 3, 000 »

On brille par vingt-quatre heures 600 kilog. de soufre.

fr. c.

Soufre à 17 fr. les 100 kilog 102 »

Salpêtre , 48 kilog. à 70 fr. les 100 kilog 33 60

Acide sulfurique 28 kil 10 »

Houille , 4^ pour xoo de l'acide produit 900 kil. ,

à 3o fr. les 1 ,000 kilog 27 »

Main d'oeuvre : six ouvriers à 2 fr 12 »

Bureaux, frais divers, etc 4o »

A déduire 5o kil. sulfate de potasse, 4<> 1 00 kil. 20 »

Rendement d'acide à 66°, (3oo par 100 de soufre,

brut), 1,872 kil. acide à 33 fr. les 100 kil. . . 617,76

(1) Il faut déduire de cette somme l'intérêt à i5 °/0 du capital de construction et de celui de roulement , y compris les réparations des appareils.

ACIDE TÀRTMQUE. 19T

La fabrication de l'acide sulfurique serait susceptible de recevoir des améliorations sous deux points de vue importants; M. Clément les avait indiquées dans un brevet qui est maintenant expiré : elles consisteraient à utiliser les pyrites de fer très répandues dans beaucoup de localités , sur-tout dans le département de l'Oise , pour obtenir le gaz sulfureux nécessaire dans l'opération, et à faire servir à la formation du nitre, les produits azotés provenant des chambres de plomb. Le bas prix des sulfates de fer, les quantités énormes de ce produit, et de résidus dans les opérations , constituent peut-être la plus grande difficulté du premier de ces moyens ; quant au second , il mérite d'être bien étudié , et ne paraît pas devoir présenter de grands obstacles dans sa réalisation.

L'acide sulfurique pourrait être mêlé avec de l'eau , ce qui serait facile à reconnaître par le moyen de l'aréomètre , ou mieux par son degré acidimétrique ; mais, en le supposant à 66° et 1 844 de densité, il pourrait renfermer des sels qui augmenteraient sa densité; il suffit, pour les besoins du commerce, de déterminer cette quantité en évaporant 5o grammes d'acide dans une capsule de platine : il est bon s'il ne laisse que o,oo5 de résidu. H. Gaultier de Claubry.

Acide tartrique. Il cristallise en prismes hexagonaux, ne s'effleuritpas à l'air, se dissout au point d'ébullition dans la moitié de son poids d'eau ; il ne peut cristalliser que par une évaporation lente de sa dissolution dans une étuve : il se dissout dans l'alcool.

L'acide cristallisé renferme 11, 85 d'eau qui ne peut s'en séparer que quand cet acide se combine avec des bases qui forment avec lui des sels anhydres.

Chauffé , il se fond, se bour souffle et se décompose en donnant, rparmi beaucoup d'autres produits, un acide particulier appelé pyro-tartrique. Il se dégage en même temps une odeur particulière qui est véritablement caractéristique.

En se combinant à la potasse , l'acide tartrique forme un sel neutre très soluble , et un bi-tartrate qui se dissout à peine dans l'eau froide : on le reconnaît facilement à ce caractère. Les sels de soude et d'ammoniaque sont dans le môme cas , mais présentent une moindre différence de solubilité.

12 8 ACIDE TARTRÏQUE.

Il est composé de carbone 36,533, oxygène 59,743, et hydrogène 3,724.

M. Gay-Lussac a examiné, il y a quelques années, un acide que l'on obtient en môme temps que l'acide tar trique , et qu'avait observé M. Kâstner, fabricant de produits chimiques à Thann; il l'avait appelé acide racémique : l'analyse a prouvé qu'il était composé exactement des mêmes proportions que l'acide tartrique. M. Berzelius lui a donné le nom d'acide paratartrique, A cet exemple de composition semblable, avec des propriétés différentes , sont venus s'en joindre un assez grand nombre d'autres. Cette nouvelle classe de corps que l'on nomme isomères, sont d'un grand intérêt pour les chimistes, et méritent d'être connus des fabricants qui peuvent être quelquefois induits en erreur par leur formation. V. Isomerie.

L'acide para-tartrique cristallise plus facilement que l'acide tartrique; il ne se dissout que dans cinq fois son poids d'eau. Le sel double qu'il forme avec la potasse et la soude est beaucoup plus soluble que le tartrate , et cristallise moins facilement. Le bi-paratartratede potasse est aussi peu soluble que le bi-tartrate ; enfin le tartrate de chaux , dissous dans l'acide hydrochlorique, n'est pas précité par l'ammoniaque , tandis que le paratartrate forme un précipité blanc gélatineux.

Nous n'aurons que quelques mots à dire de la préparation de l'acide tartrique qui est entièrement analogue à celle de l'acide citrique par le jus de citron.

Le bitartrate de potasse étant très peu soluble dans l'eau, on n'en met à la fois qu'une petite quantité dans un vase , avec de l'eau bouillante , et on y jette peu à peu de la craie en poudre fine , et l'on agite bien la liqueur avec une spatule en bois. Le carbonate de chaux est décomposé avec effervescence , et sa base s'empare de l'acide du bi-tartrate pour former un sel insoluble qui se dépose , tandis que le tartrate neutre de potasse reste dans la liqueur, parce qu'il n'est pas décomposé par le carbonate de chaux. On décante , on lave le précipité à plusieurs reprises avec de l'eau chaude , et on décompose par l'acide sulfurique avec les précautions que nous avons indiquées en parlant de l'acide citrique. On est obligé de laisser dans la liqueur une plus grande proportion d'acide sulfurique dont on emploie 98 pour 100 de

ACIEB. I5i

l'acier, à cause de l'importance qu'offre ce corps dans ses applioa/tions.

On distingue ordinairement l'acier en trois espèces : naturel , cémenté et fondu. Cette division est tout-à-fait arbitraire , et ne l^eut exprimer autre chose, relativement aux deux premiers noms, si ce n'est qu'il a été préparé par l'affinage de la fonte ou la cémentation , c'est-à-dire qu'on a produit la séparation d'une trop grande proportion de carbone et de métaux terreux que renfermait la fonte de fer; ou que l'on a combiné au fer, qui en renferme toujours une petite quantité , la proportion de carbone qui est nécessaire pour le constituer acier. Quant à l'acier fondu, on pourrait tout aussi bien le préparer avec le premier qu'avec le second : si on se sert de celui-ci, c'est parce qu'il est plus pur; ce n'est donc pas une espèce particulière d'acier , à moins que l'on ne l'obtienne , comme Ta proposé M. Bréant, en fondant directement du fer avec du charbon. En le considérant sous le rapport de sa nature, l'acier naturel diffère plutôt de l'acier cémenté par la grande proportion de métaux terreux qu'il renferme , que par le degré d'homogénéité qu'il présente ; cependant on peut le considérer comme du fer, au milieu duquel se trouve inégalement réparti un acier fortement chargé de métaux terreux ; mais, quand par le corroyage , on a, si l'on peut s'exprimer ainsi, malaxé ses parties, de manière à lui donner une assez grande uniformité de composition , l'acier naturel diffère encore de l'acier cémenté par la plus grande proportion de métaux terreux qu'il renferme.

Il serait donc plus rationnel de diviser les aciers d'après leur nature, et sous ce point de vue, on pourrait en former deux classes : l'acier contenant une grande quantité de carbone, soit seul, N soit combiné avec divers métaux en petite proportion , et l'acier renfermant divers métaux , soit seuls , soit mêlés avec une petite proportion de carbone; mais il serait très difficile de préciser ces différences de composition, et l'on n'arriverait pas à un résultat plus exact en prenant pour base les propriétés, qu'ils présentent, puisque le ivoote, par exemple, qui renferme divers métaux terreux, et que l'on peut imiter parfaitement avec d'autres métaux, présente des caractères analogues à ceux de l'acier

154 ÂCIÊR.

pendant un' temps suffisant , et dans des circonstances convenables, pour que le carbone se combine aussi intimement que possible avec le métal. Le choix du fer est d'une haute importance pour la réussite de l'opération, et nous devons dire que jusqu'ici il n'a pas été possible de fabriquer de bon acier avec des fers de France, quoique nous en ayons quelques-uns, par exemple ceux de Franche-Comté et des Pyrénées, qui .offrent d'excellentes qualités. C'est avec les fers de Suède et de Sibérie que l'on obtient les meilleurs aciers , et parmi eux il n'en existe qu'un petit nombre qui en donnent de première qualité. Les Anglais sont en possession/pav de longs marchés, des premiers fers de Suède. Ces fers sont marqués L ^/zg. 3 1 . Ceux qui portent lesjnarques GL, . fig. 32, et double bov\e\, fi g. 33, sont à peine inférieurs en qualités aux premiers : leur prix s'élève jusqu'à 90 et 95 fr. les 100 kil.

Fig. Si. Fig. 32. Fig. 33. Fig. 3jf. Fig. 35. Fig. 36. Fig. 37.

Les marques Vhfig. 34, S, Jig. 35, àugriiyfig. 36, approchent beaucoup de la qualité des fers précédents, on peut s'en procurer quelquefois en France; mais on obtient des aciers aussi bons avec les fers DemidofF, portant le nom de CCND. Ces fers sont très doux, d'un très bon nerf, et du nombre des meilleurs que l'on puisse employer; mais ils sont généralement mal échantillonnés, et présentent, sous ce rapport, des inconvénients, comme nous le verrons plus loin. Leur prix est ordinairement d'environ de 60 fr. les iookil.; la marque P S I est d'une qualité inférieure.

Les fers de Suède , que le commerce procure à la France , à l'exception de ceux dont j'ai parlé précédemment, donnent des aciers qui prennent une trempe très dure et présentent beaucoup de criques sur les arrêtes; on a trouvé pendant quelque temps , dans le commerce , une espèce de voslagie qui m'a donné d'excellents résultats : l'acier avait du corps , un grain fin et prenait facilement une bonne trempe. On ne peut plus se procurer de ce fer. Sa marque était W couronné figy 37. Voy. Fer.

Pour obtenir une bonne fabrication , il y a deux conditions nécessaires et sur lesquelles on ne saurait trop insister : je les j examinerai successivement.

ACIER. 155 ï° Nature uniforme des fers.

Toutes les variétés du fer ne s'acièrent pas au même degré ni avec la même facilité. Si on cémente à la fois des espèces de fer très différentes sous ces deux rapports, on n'obtiendra généralement que des résultats très imparfaits, l'aciération étant trop peu avancée pour l'un des échantillons, et souvent l'un et l'autre étant de mauvaise qualité; oii peut remédier, jusqu'à un certain point à cet inconvénient, en plaçant les barres de fer les moins faciles à aciérersur les côtés et au fond des caisses, et dans l'intérieur le fer qui s'acière le plus facilement; mais l'on ne peut ainsi que pallier les défauts sans les éviter entièrement. On arriverait encore au môme résultat , en échantillonnant différemment les deux espèces de fer, et plaçant au-dehors les barres les plus grosses du fer le plus difficile à aciérer, et au milieu celle de l'autre, fer; mais les défauts seraient même encore plus difficiles à éviter par ce procédé.

a° Echantillonnée des fers.

La cémentation est une action par surface qui s'effectue successivement: si on soumet à cette action, dans des circonstances semblables, des barres de différentes dimensions, la cémentation s'opérera très inégalement pour les divers échantillons, et quand on arrêtera l'opération comme suffisamment avancée, pour les petits fers, par exemple, elle sera tout-à-fait insuffisante pour ceux de forte dimension, et vice versâ. Quand on veut obtenir de l'acier de bonne nature et d'une qualité uniforme, il est donc très important de n'employer que des fers de dimensions très peu différentes.

La cémentation s'opère au moyen du charbon de bois en poudre que l'on stratifié avec le fer dans des caisses en briques, placées dans un four, dont nous parlerons dans un instant. On mélange ordinairement au charbon diverses substances, comme du cuir brûlé , des cendres de bois , de la suie , du sel marin : chaque ouvrier a sa recette, qu'il regarde comme la meilleure et dont il fait secret. Ce qu'il y a de certain, c'est que l'on peut obtenir de bon acier avec du charbon seul, je m'en suis assuré par expérience sur de grandes masses; cependant les mélanges de cendre , de suie et de sel peuvent faciliter un peu la cémentation ; mais la proportion de ce dernier ne doit pas être trop

forte , parce qu'il rend l'acier dur et un peu aigre. Toute espèce de charbon peut servir à la cémentation : celui de chêne et de bois dur est cependant préférable aux charbons de bois tendres.

Le charbon ne doit pas être en poudre trop fine , il se tasse alors fortement et la cémentation ne s'opère pas aussi bien j on le pile et on le passe à un crible fin , pour séparer la poudre trop grosse, et ensuite ou peut le. tamiser pour enlever la poudre fine.

Les caisses dans lesquelles on place le fer doivent être construites avec d'excellentes briques $ on les dispose, dans le four, de manière qu'elles soient chauffées le plus exactement possible dans toutes leurs parties. *

La fig* 38 présente une coupe du four suivant A B.

Fig. 38. Les mêmes lettres

indiquent les mêmes objets dans les trois figures.

A voûte du fourneau, BB caisses, C cheminée générale , D grille , EE petites cheminées, aa espace rempli de terre et d'escarbilles , ff conduit de la flamme autour des caisses.

La fig, 39 une coupe suivant C D. H porte pour le char-

Fig. 3q.

gement des caisses, M massif extérieur du four.

La grille se charge par les deux extrémités; il n'y a pas de porte , c'est avec de la houille que l'ouvrier en forme une à chaque charge, il la renverse à chaque fois avec le tisonnier : ce moyen est employé dans beaucoup de fourneaux.

La Jîg. 4° y Ie phm à 1* hauteur de la partie supérieure du euset.

Ffa /(o. Le four est ordi-

nairement enterré, de sorte que la grille est à peu près à la hauteur dusol; pour la servir et la nétoyer, l'ouvrier descend par les escaliers placés de chaque côté et dont l'un est indiqué en o.

Les cheminées EE peuvent être supprimées alors le tiragcalieu par l'action de la cheminée générale, qui peut être moins élevée jue dans la figure; et qui communique avec le four par une ouverture pratiquée dans la voûte; une partie de la flamme le la grille s'élève verticalement pour la traverser. Dans le four que j'avais à Bercy , la voûte était plus surbaissée.

Pour que la cémentation s'opère d'une manière satisfaisante, il faut que le feu soit bien réglé ; on est souvent obligé de boucher quelques carneaux ou d'augmenter la dimension de ceux qui sont au-dessus du foyer. On les a indiqués par des lignes ponctuées dans la figure 4<>.

Le four et sur-tout les caisses doivent être parfaitement secs avant que l'on commence une opération. Si l'on aperçoit quelques fissures , on doit les boucher très soigneusement avec de la pâte de terre à creuset, et laisser bien sécher avant de mettre en feu.

Les fers plats se cémentent plus facilement que les carrés ; cependant on est quelquefois obligé de cémenter des carrés de forte dimension; maison trouve alors que la surface est trop aciérée, tandis que l'intérieur ne l'est pas complètement, et il

devient indispensable de raffiner cet acier pour lui donner l'homogénéité convenable.

Les caisses étant disposées, on y répand bien uniformément une couche de charbon dcom,oi environ d'épaisseur, sur laquelle on place une couche de fer; les barres des côtés sont placées à om,oa des parois., et il doit exister, entre chacune, des espaces de om,oi environ : par-dessus cette couche, on en établit une de charbon, comme la précédente, et on continue ainsi jusqu'à om, i de la partie supérieure. On met sur la dernière rangée de barres une couche de cément que l'on recouvre avec de la pâte refractaire humectée, que Ton tasse légèrement , en ayant soin qu'elle ne présente aucune fissure.

Il est important que les barres soient placées aussi près que possible, et quJil n'y ait aucun espace perdu; quand elles sont toutes de même dimension leur arrangement est facile. On les coupe avec la tranche à froid; leur longueur doit être de quelques centimètres moindre que celle de la caisse , parce que la dilatation qu'elles éprouvent par la chaleur ferait briser la caisse.

Pour juger de la marche de l'opération, des ouvertures sont laissées dans deux points différents à chaque extrémité des caisses : le bout d'une barre de fer, qui porte le nom d'éprouvette, passe par chaque ouverture, qu'on lutebien avec de la terre à creuset, et quand on croit le feu assez avancé, on retire successivement les barres pour connaître l'état de l'acier.

La porte par laquelle l'ouvrier entre pour charger les caisses, est formée avec des briques et de bonne terre. Il est d'une haute importance pour le succès de l'opération que le tirage soit bien uniforme , et qu'il n'existe aucune fissure qui le change ou le diminue.

On allume le feu lentement et on charge successivement la grille avec de bonne houille. Lorsque la température est élevée jusqu'au rouge vif, on l'active de plus en plus pendant plusieurs jours, et on juge de la marche du fourneau par le moyen de petites ouvertures que l'on tient habituellement fermées.

Pour un fourneau dans lequel on cémente 12,000 kil. d'acier, on chauffe ordinairement six jours : on peut cependant opérer en quatre une cémentation complète; mais le temps dépeud beaucoup de la uature du fer , de sa dimension et de la manière

dont le feu est conduit. On élève bien graduellement la température , mais une fois que Ton est arrivé à celle qui détermine la cémentation , il faut soutenir vivement le feu jusqu'au moment où elle est opérée. Après soixante à soixante-dix heures, on retire une des éprouvettes pour la soumettre à des essais et vérifier sa nature j on rebouche avec beaucoup de soin l'ouverture. Si l'acier est bien boursoufflé, d'un beau grain, se forge bien et prend une trempe un peu dure, on cesse de chauffer, et on laisse le four se refroidir de lui-même, jusqu'à ce qu'un ouvrier puisse facilement y pénétrer. On débouche alors l'ouverture , on brise le couvercle des caisses, et on retire l'acier, en mettant le charbon à part pour une nouvelle opération.

Si la température avait été assez élevée pour que le fer se ramollît complètement, l'acier pourrait se fondre, et ne donnerait qu'une espèce de fonte d'une très mauvaise nature, et dont on ne pourrait tirer aucun parti. Cet accident arrive quelquefois. Lorsqu'on s'aperçoit de ce grave inconvénient , on modifie un peu, dans une nouvelle opération, la dimension des carneaux, afin de répartir plus également la chaleur.

L'acier est couvert de boursoufflures , quelquefois petites et très nombreuses, d'autres fois très volumineuses et répandues très inégalement; les unes forment seulement une convexité assez uniforme, souvent aussi elles offrent une assez grande irrégularité, et leur surface est gercée dans plusieurs points : en général , quand les boursoufflures sont à peu près également répandues sur les deux surfaces et peu différentes de volume , la cémentation a été bien faite : l'acier prend le nom d'acier Poule; coupé avec la tranche à froid , il n'offre aucun nerf : sa cassure est irrégulière, bleuâtre , comme cristallisée , et d'autant plus que la cémentation a été poussée plus rapidement ; les facettes sont plus larges a la surface qu'au centre.

En cet état l'acier ne pourrait être employé, il demande pour être ouvré d'autres préparations. Quelques auteurs le regardent comme une espèce particulière ; c'est une erreur : on ne peut le considérer , par le défaut d'uniformité qu'il présente, que comme de l'acier à la surface , et du fer souvent à peine carbonisé à l'intérieur.

La proportion de carbone qui s'unit au fer dans la cémenta-

tion , est très peu considérable ; dans les aciers les plus durs , elle monte à peine à ^l.

Après avoir coupé Tune des extrémités de chaque barre , pour les assortir d'après leur qualité, on les corroyé sous des marteaux qui pèsent de quatorze à trente kilofjr. et battent de trois cents à quatre cents coups par minute. Les marteaux pris par la tête> employés généralement maintenant pour le travail du fer par la méthode anglaise , n'ont point été adoptés pour l'acier , parce qu'ils ne permettent pas à l'étireur do travailler ses barres aussi focilement que ceux à rabat.

La fîg. 4i présente une élévation.

À arbre de la roue, B roue à cames, donnant le mouvement au marteau, a! a! etc , cames, b rabat, K enclume du rabat, F billot sur lequel est placée l'enclume, C manche du marteau , D tête du marteau, M enclume, E billot de l'enclume, H chaise du marteau , G joues, d d massif.

La tête du marteau présente diverses formes : elle peut être

xe , comme dans la/g. 44, ou en forme de T, *ëT- 43 . Cette dernière forme est plus particulièrement y de pour commencer l'étirage des barres que l'ouvrier place relativement de champ et à plat pour leur donner la forme a dimension voulues. L'acier se travaille moins chaud que

ein-

Fig. 45. A téte du marteau , D oeil du marteau , H manche , B enclume , C billot de l'enclume.

Souvent la tête du mar- J teau est de deux pièces 2 l'on ajuste au moyen de coins en fer. L/étirage se fait avec une excessive rapidité, sur-tout pour de tites dimensions 5 et pour pouvoir présenter commodément barres au marteau , l'ouvrier est assis sur une planche atta- §e par quatre cordes après un entrait de la toiture ou une utrelle destinée à cet usage ; ses jambes pendent dans la cave i est eu avant du marteau, et, par le mouvement qu'il imime à ce siège mobile, en touchant le sol avec les pieds, il se pproche ou s'éloigue de manière a porter alternativement utes les parties de fa barre sous Je marteau. Au lieu de marteler l'acier, on pourrait l'étirer au laminoir; îii ai préparé une grande quantité de tous les échantillons par ; moyen. La qualité est un peu moins bonne que celle de l'acier tartiné , quoique la différence soit moindre que pour le fer, irce que le nerf de celui-ci présente des conditions fort difTé- 11 tes de celles qu'offre le grain de l'acier. V. Forges. L'acier de cémentation peut être soumis à un raffinage semlable à celui dont nous avons parlé précédemment en nous ocîpant de l'acier naturel. Cette opération lui donne d'excelîntes qualités , et , suivant le nombre de soudure qu'on a fait ubir aux barres dans les trousses, et qui vont jusqu'à quatre ents à cinq cents fois , il acquiert une homogénéité qui le rapiroche de l'acier fondu , sans qu'il ait perdu la propriété de se ouder facilement avec le fer et avec lui-même.

On cémente quelquefois l'acier une seconde fois après Ta voir îtiré j mais cette opération , qui augmente de beaucoup sa va-

ACÏER.

leur ,- ne lui donne pas une qualité qui soit en rapport avec son prix de revient.

En cémentant de bons aciers naturels, on peut obtenir des qualités très supérieures, qui, étirées seulement, sont comparables aux aciers à deux marques. J'en ai préparé de cette manière , avec des aciers de Rives , qui avaient toutes les qualités recherchées dans les meilleurs aciers corroyés.

Il est d'une grande importance de ne jamais cémenter de fers qui offrent des défauts , l'étirage et la trempe les rendant beaucoup plus sensibles.

La houille que Ton emploie pour cette opération doit être grasse , sans trop coller , et donner une flamme longue , de manière à échauffer promptement et uniformément toutes les parties du four. La quantité brûlée varie suivant la nature du fer et la marche de l'opération î pour un four à deux caisses , contenant ensemble i2,5oo kilogr. de fer, celui que j'ai employé dans ma fabrique , brûlait n,5oo kil. dans l'espace de quatrevingts heures environ.

La fabrication de l'acier n'a pris d'importance, en France, que depuis vingt ans. On a formé des établissements dans beaucoup de localités j mais le haut prix de la houille ne permet pas à ceux qui sont placés loin des terrains houillers de lutter avec avantage contre ceux qui se procurent ce combustible à bon marché. Quoique je sois convaincu que des comptes , d'où il résulte des pertes énormes dans une fabrication d'acier près de Paris , ne soient pas exacts , je n'en ai pas moins acquis la certitude qu'en amenant la dépense au minimum possible , on ne peut soutenir avantageusement la concurrence. J'étais parvenu à obtenir des diminutions très considérables dans la fabrication ; mais je n'en suis que plus autorisé à dire qu'une fabrication d'acier, près de Paris, est une mauvaise opération. Il n'y a qu'un seul avantage , et il ne compense pas toujours les grands inconvénients que j'ai signalés, c'est la possibilité de procurer, dans un temps très court , à l'industrie si active de Paris , les espèces et les échantillons d'acier qu'elle réclame, et que les distances et la longueur des transports, par suite des vices de communication, font quelquefois attendre d'une manière bien préjudiciable pour elle.

M. Clément a établi sur la fabrication de l'acier , à Paris , le

compte suivant , que je crois devoir présenter, en le rectifiant d'après les données de l'expérience.

Fabrication de l'acier a Paris.

Cette fabrication est calculée pour 100,000 kilog. d'acier cémenté, et 1 5,ooo d'acier corroyé; on suppose une machine à vapeur de la force de trente-cinq chevaux.

35o,ooo kilog. fer de Suède, à 70 fr. . • 2 45, 000

Houille pour la cémentation, deux fois le poids du

fer, 7,000 quintaux métriques, à 5 fr 35,ooo

Charbon de bois pour cément i/5o du poids du fer,

7,000 kilog. à i5 c 1,000

Houille pour le corroyage, une fois et demie le poids

de l'acier, i,a5o quintaux métriques , à 5 fr. . . . u,u5o Étirage, cinglage, moitié du poids de l'acier, i,5oo

quintaux métriques, à 5 fr 7,5oo

Entretien, réparations 25,ooo

Main-d'œuvre, à 20 fr. les cent kilog 60,000

Construction et réparation des bâtiments 3,5oo

Capital de construction, 35o,ooo fr. , à 6 °/0 21,000

Capital de roulement , 400>000 fr. , à 6 °/e 24,000

Détérioration des machines, i5 °/G 3o,ooo

Direction, voyages, etc 3o,ooo

Menues dépenses et imprévues i5,ooo

Houille pour la machine à vapeur 63, 000

Revient de 3oo,ooo kilog. d'acier 570,800

Valeur de 3oo,ooo kilog. d'acier au prix moyen de i4o fr. les 100 kilog 4^0,000

Perte i5o,8oo

Voici la rectification à faire d'après les prix, en 1827 , époque de la rédaction de ce tableau.

La perte de l'acier à l'étirage est, terme moyen , de 4 %> j au corroyage elle peut monter à 12, en prenant le terme moyen de 8 0/o pour toute la fabrication ; au lieu de 35o,ooo kilog. de fer, pour obtenir 3oo,ooo kilog. d'acier, il n'en faudrait que 324,ooo.

Le fer de Sibérie est supérieur à un grand nombre des fers

de Suède ; son prix est de Go fr. les cent kilog. , au lieu de 70 fr, : les 3a4,ooo kilog., coûtent 194,4°° fr.

Au lieu dedeux fois le poids du fer en houille, pour la cémentation, on emploie un peu moins de parties égales 1 i,5ookil., pour 1 2,5oo de fer; cette houille, à 5 fr. lequint.mét., donne 1 7,270 fr.

Le charbon de bois , pour la cémentation , sert à un grand nombre d'opérations , à chacune desquelles on ajoute seulement un quart de charbon neuf; je n'évaluerai cependant pas la différence. On peut corroyer l'acier avec 1 p. 1/4, de houille, «187,500 quintaux métriques ou 9,375 fr.

La main-d'œuvre à 10 fr., pour 100 kilog., est exagérée , même à Paris : car en comptant deux ouvriers pour la cémentation, quatre aux laminoirs , deux aides, deux chauffeurs pour la machine à vapeur, six enfants pour dresser, deux tiseurs , quatre étireurs , un pileur pour la terre, et divers manœuvres pour la forge, on trouve qu'elle ne s'élève qu'à iofr.=3o,ooQ fr.

Le capital de commerce de 4<>o,ooo fr., est supérieur à ce qu'exige une fabrication de 3oo,ooo kilog. d'acier ; en le portant à 3oo,ooo, nous restons certainement dans la limite de la vérité , l'intérêt à 6 °/0> serait de 18,000 fr.

La construction d'un établissement pour 3oo,ooo kilog. d'acier , ne coulerait pas 25o,ooo fr. , admettant cette somme repartie, 100,000 fr. pour les bâtiments, et i5o,ooopour les machines; on trouverait pour les réparations des constructions à 10 °/0, 1 0,000 fr. , et pour celle des machines à i5 °/c , . 22,5oo fr. , total 32,5oo fr. au lieu de 58,5oo.

L'intérêt de ce capital à 6 %, serait de i5,ooo fr.

La direction et les voyages , sont comptés pour une somme de 3o,ooo fr. ; cette évaluation est exagérée : car en supposant un gérant à 8,000 , et deux voyageurs à 5,ooo , on trouve 18,000 fr.

Les 1 5,ooo fr. de dépenses imprévues sont aussi supérieures au besoin pour une fabrication courante ; elles ne s'élèvent certainement pas au-dessus de 6,000.

La machine à vapeur de trente-cinq chevaux est de beaucoup supérieure à ce qu'exige une fabrication de 3oo,ooo kilog.; elle suffirait pour celle de5oo,ooo.

Le total se monte , après rectification, à . . . . 4I2>545 fr.

Différence avec le compte de M. Clément. . . . i58,ooo fr.

ACIER. M.j

[1 y à quelques année» ^ en Angleterre , M. Makintosh a ima- Lé un procédé très ingénieux pour fabriquer l'acier. Au lieu cémenter le fer, il le soumettait à Faction de l'hydrogéné /L>oné , qu'il injectait dans les creusets portés à une tempérai*e convenable. L'acier obtenu était d'un beau grain et d'une t«re satisfaisante ; cependant ce procédé n'a pas été suivi. Quelque bien cémenté que puisse être le fer, et môme après L*il a été corroyé, il ne peut jamais être parfaitement uniforme os toutes ses parties; il prend une bonne trempe, un assez ia.li poli , mais il n'offre pas tout celui que l'on peut désirer lus des instruments dont le tranchant doit être très vif. C'est ir la fusion qu'on lui donne cette finesse de grain et cette ccellente trempe qui sont nécessaires pour un grand nombre objets.

La fusion s'opère dans des creusets qui doivent avoir deux zalités essentielles et difficiles à réunir : une grande infusibité et une ténacité qui leur permette de résister, lorsqu'ils sont ortés à la haute température qu'ils doivent supporter, au poids e l'acier qu'ils renferment et qui s'élève ordinairement à uinze ou seize kilogrammes. Nous dirons , à l'article Creusets, *. manière de les préparer, nous bornant ici à parler de leur mploi.

Les creusets après avoir été desséchés long-temps à une très ,ouce température sont recuits dans du poussier de coak ntre trois murs. Lorsqu'ils sont à la température rouge naissant, n les porte dans le fourneau échauffé où ils reposent sur une ourte deom,o5 environ d'épaisseur; on les enveloppe de coak >risé en petits fragments, et on les élève au rouge très vif.

Le fourneau est carré, de om,66 de hauteur, et om,33 de côté. I à om,8o de haut, à om,o8 au-dessous de la surface supérieure 'ouvre une cheminée de 0,08 de hauteur, sur o,n,i6 de large, jui communique avec la grande cheminée, qui doit avoir 20 niè- :resdehaut; chaque fourueau a sa cheminée particulière : il se ?erme au moyen d'un couvercle formé d'un cadre eu fer, dans lequel est placé une brique réfractaire.

Quand le creuset est à la température convenable , on y verse l'acier brisé en morceaux de quelques centimètres de longueur et qui ont dù être assortis avec beaucoup de soin ; on jette dessus I. 10

une petite quantité de verre pilé sans plomb , ou de cendres de haut-fourneau; on place le couvercle, et après avoir rempli le fourneau de coak, on active le plus fortement possible la température.

Le coak doit être dm* et compact, pour qu'il ne brûle pas vite , parce qu'il y aurait du danger pour le creuset à le renouveler : quand l'acier est fondu on le coule dans des lingotières de fonte.

Les ouvriers font aussi mystère des matières qu'ils emploient pour recouvrir l'acier dans le creuset : une couche très légère d'une substance qui lui ôte le contact de l'air, suffit pour en empêcher la combustion.

Aussitôt que l'acier est complètement fondu, il faut le couler, parce qu'il se détériore beaucoup dans le creuset ; lorsqu'il y reste à cette température, il l'attaque fortement et devient dur.

Un creuset de très bonne qualité peut donner quatre à cinq fontes , mais rarement on arrive à ce terme ; j'en ai vu cependant qui avaient supporté jusqu'à sept fois l'action du feu; mais on peut citer ces circonstances comme très remarquables.

On étire l'acier fondu au marteau , mais il demande à être travaillé a une température beaucoup moins élevée que l'acier cémenté; si on le travaille trop chaud il s'égrène sous le marteau.

Cet acier se soude très difficilement avec le fer et avec luimême; beaucoup d'ouvriers ne parviennent qu'avec peine à produire cet effet. Par des soins que les descriptions ne peuvent indiquer , on peut cependant obtenir un acier fondu facilement soudable. J'en ai exposé, à l'exposition de 18*27, <lai jouissait de cette propriété au plus haut degré; mais, dans tous les cas, on parvient à souder l'acier fondu avec le fer, en chauffant celui-ci au blancsoudant, et l'acier au rouge vif seulement, et les frappant doucement d'abord, mais rapidement sur l'enclume.

La fusion de l'acier exige une quantité considérable de combustible : on brûle environ 6 hectolitres de coak par 100 kilog.

L'étirage de l'acier cémenté ou de l'acier fondu donne lieu à une perte considérable de matière; elle est de 4 0/0 environ poulies gros échantillons, et peut aller jusqu'à 8 pour les petits.

La quantité de charbon que contient l'acier fondu s'élève

lement à environ pour l'acier commun, et ttt pour l'acier . fin.

divers procédés ont été proposés ou mis en usage pour préer directement de l'acier fondu sans cémentation : nous en -lerons brièvement.

lilouet obtint de l'acier en fondant ensemble, dans un creuset , arties de fer doux, i de charbon et i de verre sans plomb, même en plaçant du fer dans un cément de parties égales rgile et de carbonate de chaux.

If acier obtenu par ce procédé est très dur , difficile à traiter : il s'égrène sous le maiteau pour peu que la tempéra e soit un peu trop élevée : son grain est fin, mais très sec; il ;nd bien le poli. MM. Jappy frères en ont fabriqué assez en tnd , il y a quelques années. J'en ai préparé aussi , mais il ne -ait pas que cette fabrication puisse présenter beaucoup d'àitages.

VI. Bréant, dans un travail très remarquable sur l'acier daissé , a proposé , pour faire l'acier fondu, deux procédés qui , . ou tard , seront employés et apporteront nécessairement un ind changement dans cette industrie. Le premier consiste à îdre du fer doux avec 4 o/o de noir de fumée; l'opération est Dmpte et ne présente aucune difficulté, mais l'acier est extrê- »ment dur et difficile à travailler : il résiste fortement au mariu et s'égrène beaucoup. Quand on a bien saisi la température aquelle il faut le travailler, on peut le forger en toutes dimen- •ns; il offre un grain extrêmement fin, prend un très beau poli se damasse par l'action des acides faibles. J'en ai fabriqué une »ez grande quantité; mais la difficulté que les ouvriers renn traient à le travailler, m'a obligé à discontinuer. Dans le second procédé , on oxyde au four à réverbère une rtaine qnantité de bonne fonte à laquelle on mêle ensuite une lantité égale de la fonte de même nature, mais non oxydée; i brassant bien la matière le tout entre bientôt en fusion et urnit un acier de bonne qualité. Ce procédé a besoin d'être udié, et sera certainement adopté quand on aura bien déteriné les meilleures matières premières et les proportions les plus mvenables pour obtenir un bon résultat.

On connaît depuis très long-temps, sous le nom d'acier de

ÎO.

Damas , un acier qui présente à sa surface un grand ndmbrc de dessins variés et souvent remarquables par leurs apparences. Clouet avait cru l'imiter complètement par le moyen à? étoffes fabriquées avec des trousses formées de lames d'acier et de fer alternantes, que Ton soumet à une torsion considérable et que l'on étire ensuite. Par l'action du marteau, on y détermine des dessins assez variés^ mais qui ne s'obtiennent qu'autantque Y Acier n'a pas été fondu, tandis que ceux du vrai damas se retrouvent après la fusion. Crivelli a beaucoup étudié ce procédé qui a été appliqué par le gouvernement autrichien à la confection d'un grand nombre d'amies ; mais il diffère beaucoup de celui que suivent les Orientaux.

Stodart et Faraday ont fait voir qu'en alliant à l'acier de petites quantités d'un grand nombre de métaux, comme le platine, l'argent, le palladium, le rhodium , l'aluminium , etc. , etc. , on lui donnait, avec la propriété de se damasser, la dureté, le grain fin et tous les caractères de l'acier de l'Inde, connu sous le nom de IVootz , que si peu d'ouvriers savent travailler, et auquel ressemble beaucoup aussi l'acier fabriqué par M. Bréant avec du noir de fumée seulement!

Un alliage de chrome et de fer, comme l'a prouvé M. Berthier, donne à l'acier la propriété de se damasser, mais lui conserve celle de se travailler aussi bien que l'acier fondu ordinaire On peut obtenir un alliage de chrome et de fer en fondant 100 de mine de chrome de Philadelphie avec i4 de chaux, 3a de silice et 5o de vert alcalin, ou de 16 à 20 de borax vitrifié. Ou allie ce composé à l'acier dans le rapport de 0,010 à 0,01 5.

L'acier ouvré d'une infinité de matières est trempé pour lui donner la dureté et l'élasticité nécessaires. On peut varier beaucoup la nature des liquides dans lesquels on le plonge ; le plus ordinairement on se sert d'eau à laquelle on ajoute de l'huile , du sel, des rognures de peau, etc. 5 on prétend que cette dernière addition empêche l'acier de criquerj beaucoup d'ouvriers regardent le sel comme très utile, d'autres pensent qu'il ne présente aucun avantage ; ce qu'il y a de certain , c'est que la trempe-est plus ou moins dure suivant la différence de température des barres et des liquides, et que chaque acier exige une température différente pour se tremper. Jusqu'ici, l'habitude

seule guide l'ouvrier, qui a bientôt déterminé quelle est la température qu'il doit choisir. C'est à la trempe, que les défauts de l'acier deviennent sensibles et que Ton peut juger de sa qualité. Ces défauts sont de deux sortes , c'est une trempe inégale provenant d'un défaut d'homogénéité, ou des criques le plus ordinairement sur les arêtes , mais souvent aussi sur les surfaces planes. Quand l'acier est chauffé à la température nécessaire pour être trempé , et qu'on le plonge dans l'eau , il découvre d'autant mieux , qu'il est de meilleure qualité et que l'on a mieux atteint le degré de chaleur , et la trempe est d'autant plus parfaite , que l'acier est moins chauffé.

Lorsque les pièces que l'on trempe présentent les mêmes dimensions dans toutes leurs parties et qu'elles ont une certaine épaisseur, elles gauchissent rarement ; mais si elles ont des parties plus épaisses, comme les rasoirs, les lames de sabre, etc. , ou qu'elles soient très minces, comme les lames de scie, elles sont sujettes à un gauchissement auquel on ne peut pas toujours remédier par le martelage à froid. On parvient à obtenir, par exemple, des lames de scie parfaitement droites, en les trempant entre deux lames de fer.

On se sert quelquefois d' escarbilles humectées pour tremper divers objets, principalement des lames de sabre.

On chauffe les pièces à tremper dans la forge ordinaire jusqu'au degré de chaleur que l'on juge convenable j mais on peut aussi , dans beaucoup d'occasions , les placer dans une espèce de mou file envelopée de coak.

Wollaston et Stodart ont proposé de tremper des pièces très délicates en les plaçant dans un tube rempli d'alliage fusible que l'on fait rougir et que l'on plonge dans l'eau froide. Pour extraire la pièce , on se sert ensuite d'eau bouillante.

Dès 17S9, Hartley avait pris une patente pour la trempe de l'acier au moyeu de l'huile à une température déterminée par un thermomètre ou pyromètre. Parkes y a substitué des alliages fusibles à diverses températures. Ce moyen permettrait d'obtenir rapidement et avec certitude une trempe uuiforme , une fois connue la température qui convient à l'acier sur lequel on travaille.

L'acier, chauffé à différentes températures, prend des cou

leurs particulières au degré de chaleur auquel il est exposé : il ue commence à se colorer qu'à 2200 centigrades environ. Voici les teintes qu'il présente :

Jaune paille très pâle. . . 2200 Pourpre foncé 287*

Id. plus foncé. 232 à 255 Bleu foncé 298

Jaune-brun 268 Id. plus pâle. . . 3 10 à 3so

Id. teint un peu de rouge. 271 Id, id. teint de vert. . . 33a Léger pourpre 276

C'est à leur apparition que l'ouvrier juge du degré de trempe de sa pièce. Il serait plus sûr d'employer des alliages composés de bismuth, d'étain et de plomb, ou de ces deux métaux seulement. Nous ferons connaître, à l'article Alliage, leurs degrés de fusibilité; et nous rapporterons seulement ici un tableau utile pour guider dans la trempe de beaucoup d'instruments.

Composition Tfmpé-

INSTRUMENTS A TREMPER. du b.in. r.lore.

Plomb. Étain.

Lancettes 7 4 2i5°

La plupart des autres instruments de chirurgie. 7,5 4 220

Rasoirs, etc 8 4 a27

Canifs , et quelques instruments de chirurgie . 8,5 4 ^32

Scalpels , ciseaux à froid , etc 10 4 2 43

Forces, cisailles , outils de jardinage, etc. . . . 14 4 ^54

Haches, coignées, planes, couteaux de poches. 19 4 ^65

Couteaux de table , grands ciseaux 3o 4 ^76

Epées , ressorts de montres , etc 4^ 4 2 87

Grands ressorts, poignards, tarières, petites scies. 5o 4 292

Scies de menuisier et à main, et quelques res- ( huile de lin 3,5 sorts (bouillante.

Divers articles qui exigent une trempe plus douce, plomb fondu 322

On empêche le bain de s'oxyder en jetant de temps en temps à la surface une petite quantité de graisse ou de résine , et la température de s'élever, en y maintenant un morceau d'alliage non fondu.

Les pièces sont placées sur le bain , et quand le métal est fondu , on les retire pour les tremper; elles ont pris une température bien égale , et si quelques parties sont plus épaisses , comme le dos des rasoirs, on n'a pas à craindre que le tranchant s'altère sans que le dos soit élevé aune température convenable.

ACOUSTIQUE. Itfl

Dans la trempe au paquet mise en usage dans beauooup de circonstances , on soumet les pièces à l'action d'une chaleur convenable pendant un temps suffisant, renfermées dans un mélange de corne brûlée, de sel , de suie, etc. Ce procédé acière légèrement la surface ou empêche l'acier de se détériorer.

Quand les pièces d'acier ont été trempées, on les soumet presque toujours à l'action de la chaleur. Ce recuit, que les ouvriers appellent faire revenir, diminue la dureté de l'acier : il est d'une grande importance de bien saisir le point convenable pour l'opérer. Le plus habituellement , on enduit la pièce avec du suif, et quand il s'enflamme , on cesse de chauffer.

La fabrication de l'acier est susceptible d'importants perfectionnements ; il y a beaucoup à faire encore, mais ces résultats sont coûteux et difficiles à obtenir. Il ya vingt ans environ , MM. Poncelet de Liège avaient découvert le moyen de fabriquer un acier qui se trempait par la seule action de l'air : on ne connaît rien du procédé qu'ils suivaient. On arriverait à une grande amélioration en trouvant le moyen de combiner plus uniformément le carbone au fer dans la cémentation et en préparant directement et facilement de l'acier fondu qui présenterait la propriété de se souder aussi bien que l'acier cémenté, tout en conservant les caractères qui le font rechercher.

H. Gaultier de Claubry^ ACOUSTIQUE. (Physique.) La partie de la physique qui traite des sons est appelée acoustique , du mot grec «xouw, qui signifie j'entends. Les faits qu'elle embrasse fournissent beaucoup d'applications à la médecine , à la musique et aux arts industriels.

On croyait, anciennement, que les sons provenaient de l'émission d'un fluide envoyé par les corps sonores. Plus tard l'observation des faits fit disparaître cette hypothèse. En examinant 1 état des corps pendant qu'ils rendent un son , on remarqua qu'il se produisait , dans leur masse , des mouvements que l'on appelle vibratoires, c'est-à-dire que leurs particules font des mouvements plus ou moins rapides de va-et-vient, ou, comme dit la science, oscillent autour de leur position première à laquelle elles finissent par revenir.

Si , par exemple , on approche presque* au contact, la pointa