CHAPITRE XV
CADMIUM. Grfan 096,77.
Le cadmium est plus blanc que le sine ; il a un édat très-beau, mais il se ternit très-rapidement au contact de Tair bumide ; les Miom de cadmium, tels qu'ils sont livrés par le eommercei sont gris et ternes à la surface. •
Le cadmium est mou et flexible; il se laisse aisément laminer en feuilles minces ; on peut Fétirër en fils très-*fins» Sa densité est de 8,60. n entre en fusion au-dessous du rouge sombre ; on peut le distiller à une température inférieure au rouge vif.
Mis en présence de Veau aérée, il se recouvre d'une croûte blanche d'oxyde hydraté. A l'aide de la chaleur, il décompose l'eau ; il la décompose plus facilement sous l'influence des acides non oxydants, tels que l'acide chlorhydrique et l'acide sulfurique ; il peut même se dissoudre, avec dégagement d'hydrogène, dans la plupart des acides organiques.
Oxyde. Le cadmium, chauffé au contact de l'air, brûle aussi énergiquement que le zinc, et passe à l'état d'oxyde, CdO; on ne connaît pas au métal d'autre degré d'oxydation. Cet oxyde est bien plus facilement réduit que l'oxyde de zinc par l'hydrogène, par l'oxyde de carbone, par les hydrogènes carbonés, par le charbon, etc.
Le cadmium ne forme qu'un seul sulfure : sa composition est Solfuro. représentée par la formule CdS ; on peut l'obtenir par voie sèche et par voie humide.
Par voie sèche, le soufre se combine directement avec le métal à une température relativement peu élevée; mais ce mode de production ne peut pas être utilisé dans les analyses. On produit assez facilement le sulfure en chauffant au rouge, dans un creuset de porcelaine et à l'abri du contact de l'air, l'oxyde ou le carbonate de cadmium intimement mélangé avec un excès convenable de soufre. Nous rappellerons qu'on n'obtient pas le sulfure de zinc pur en chauffant, même très-fortemeiat, l'oxyde de zinc avec du soufre.
Par voie humide, le sulfure de cadmium s'obtient facilement
GADMiUM. 355
par TacUon de l'hydrogène sulfarfr sur une liqueur chlorhydrique ou sutfuriquo un peu étendue^ et même sur une liqueur azotique. Avec ce dernier acide, il est indispensable de faire agir l'hydrogène sulfuré en grand excès, et de laver le sulfure avec de l'eau chargée d'hydrogène sulfuré jusqu'à ce que la toi»* lité de l'acide azotique ait été enlevée par les lavages.
Le sulfhydrate d'ammoniaque, versé en excès suffisant dans un sel neutre de cadmium ou dans une liqueur ammoniacale, transforme l'oxyde on sulfure, qui se précipite. Le sulfhydrate transforme également en sulfure l'oxyde hydraté récemment précipité ; l'hydrogène sulfuré agit à peu près de la même manière que le sulfhydrate, mais moins énergiquement sur Thydralé encore humide.
Le sulfure préparé par voie sèche est d'un jaune orangé trèséclatant; il est ordinairement pulvérulent, car il n'entre en fusion qu'au rouge blanc, et il est rare qu'on le porte à ce degré de chaleur, au moins dans les opérations analytiques. Lorsqu'on le fait refroidir lentement après l'avoir fondu , il oristallise en lamelles transparmites d'une belle couleur jaune « Il n'est pas voledil.
Le sulfure obtenu par voie humide est presque toujours d'un très-beau jaune; cependant il est d'un jaune orangé lorsqu'on l'obtient peir l'aeticm du sulfhydrate sur l'oxyde précipité par les alealis cauetiques. Cette coloration est peu stable, le sulfure orangé devient jaune après quelques heures de contact avec le sulfhydrate. 11 est grenu, très-lourd, et se rassemble très-rapidement ; on peut le laver avec facilité. 11 est insoluble dans le sulfhydrate d'ammoniaque et dans l'eau saturée d'hydrogène sulfuré.
Il est attaqué, lentement à froid, rapidement à l'aide de la cha* leur, par l'acide chlorhydrique un peu concentré, et par l'acide snlfurique de force moyenne. L'acide chlorhydrique très-étendu est à peu près sans action sur le sulfure de cadmium.
L'acide azotique et l'eau régale, même trbs-étendus d'eau, dissolvent assez rapidement le métal du sulfure.
Le sulfure préparé par voie sèche a des propriétés analogues : il est Étiaqué moins facilement par les acides.
Le sulfure contient :
Gadmiam 77^63
8«ttfré »,37
ieo,eo
Chlorure. Le chlorure de cadmium, CdCl, obtenu par voie sèche, se présente sous forme de lamelles blanches, nacrées ; exposées à Tair humide, ces lamelles attirent assez promptement l'eau atmosphérique et se transforment en une matière blanche pulvérulente, qui no change pas d'aspect par son contact prolongé avec Tair humide. Le chlorure de cadmium est donc bien moins avide d'eau que le chlorure de zinc.
Ce chlorure est fusible au rouge sombre; on peut le distiller sans altération au rouge vif.
Il est soluble dans l'eau et dans l'alcool. La dissolution dans l'eau laisse déposer, par évaporation lente, des cristaux très-nets, transparents; chauffés progressivement au rouge sombre, ces cristaux perdent de l'eau; le résidu delà calcination est du chlorure de cadmium non altéré.
Phosphore. Qn a préparé un composé bien défini de cadmium et de phosphore ; nous n'exposerons pas ses propriétés, car on n'a pas à le produire dans les opérations analytiques. Il est d'un gris trèsclair, trèis-friable, presque infusible. L'acide chlorhydrique et l'acide sulfurique très-étendus l'attaquent aisément, avec dégagement d'hydrogène phosphore, AUiiges. Le cadmium parait avoir beaucoup d'affinité pour plusieurs métaux, pour le zinc, pour le cuivre, pour le platine, etc. Ces alliages ont été peu étudiés, en raison de la rareté du cadmium.
S !• — Oxyde de cadmlnm. CdO.
L'oxyde de cadmium est d'un brun très-clair ou d'un brun presque noir, suivant les circonstances dans lesquelles il est obtenu. Sa densité est de 8,18 ; il est infusible et fixe. Il est insoluble dans l'eau, dans l'ammoniaque, dans les dissolutions des alcalis caustiques et des carbonates alcalins. Lorsqu'on laisse un peu longtemps l'oxyde anhydre en contact avec l'ammoniaque étendue, il devient blanc, en s'hydratant, et finit par se dissoudre en totalité. L'oxyde de cadmium se dissout assez rapidement dans la plupart des acides ; l'acide acétique très-étendu, agissant à froid, ne le dissout que très-lentement.
Il forme avec Teau un hydrate blanc, gélatineux, dont la composition doit se rapporter à la formule C(;?0.2H0. On l'obtient
CADMIUIL $57
en traitant une dissolution de cadmium par un alcali caustique, et en lavant pendant longtemps le précipité. L'hydrate ainsi pré* paré retient une proportion très -notable d'alcali, même après des lavages trës-prolongés ; la présence de l'alcali empêche de déterminer rigoureusement la composition de l'hydrate.
L'hydrate perd entièrement l'eau à une température peu élevée, vers le rouge sombre. Il se dissout très-rapidement dans l'ammoniaque et dans presque tous les acides; il attire l'acide carbonique de l'air avec autant de facilité que l'oxyde de zinc hydraté; il est insoluble dans les dissolutions alcalines, dans les carbonates alcalins, dans le carbonate d'ammoniaque et dans presque toutes les dissolutions de sels neutres.
L'oxyde de cadmium contient :
Cadmiom S7^45
Oxygène i%^
L'hydrate, C<20.2HO, renferme :
Oxyde de cadmium 7S,00
Eao 22.00
L'oxyde de cadmium est une base un peu moins forte que l'oxyde de zinc. Les sels neutres rougissent faiblement la teinture de tournesol. Presque tous les sels neutres de cadmium sont solubles dans l'eau ; le carbonate, le phosphate, l'arséniate, l'oxalate sont insolubles, mais ils se dissolvent aisément dans les acides et dans l'ammoniaque. Nous n'avons à présenter qu'un très-petit nombre d'observations sur quelques sels de cadmium, sur l'azotate, sur le sulfate, sur le carbonate et sur l'oxalate.
Azotate de cadmium. — L'azotate de cadmium est déliquescent et très-soluble dans l'eau : en évaporant lentement sa dissolution, on obtient des cristaux transparents très-nets, qui contiennent 24 pour 100 d'eau. Lorsqu'on évapore à sec la dissolution azotique de l'oxyde de cadmium, l'azotate n'est pas décomposé : on dissout aisément le résidu en le traitant par l'eau.
Lorsqu' après avoir évaporé la dissolution à siccité, on chauffe le résidu jusque vers 200 degrés, l'azotate est partiellement dé-
MÉTAUX WlOPREiMENÏ DITS.
composé : la décomposition est plus complète lorsque la liqueur renferme des acotates facilement décomposables, tels que ceux d'alumine, d'oxyde de fer, d'oxyde de manganèse. En faisant chauffer la matière calcinée, composée d'azotate et d'oxyde de cadmium, mélangé ou non avec des oxydes de fer, de manganèse, etc., dans une dissolution concentrée d'azotate d'ammoniaque, l'oxyde de cadmium se dissout lentement en déplaçant l'ammoniaque.
Sulfate de cadmium. — Le sulfate est très-soluble dans l'eau : la dissolution laisse déposer, par évaporaiion lente, de très-gros cristaux prismatiques, transparents, qui renferment 25,70 pour 100 d'eau. Le sulfate perd l'eau de cristallisation bien au-dessous du rouge sombre ; à cette température, l'oxyde de cadmium n'abandonne pas d'acide sulfurique : le sulfate ne se décompose même que partiellement au rouge vif.
Carbonate. — Le carbonate de cadmium , qui est obtenu par double décomposition, est le carbonate neutre anhydre. H est blanc et pulvérulent, très-facilement décomposé par la chaleur, insoluble dans l'eau, dans le carbonate d'ammoniaque et dans les carbonates alcalins ; il se dissout lentement, mais complètement dans l'ammoniaque.
Lorsqu'on fait agir une dissolution de carbonate de potasse ou de soude sur un sel de cadmium neutre ou acidO) on obtient la précipitation complète du cadmium ï l'état de carbonate neutre. Le précipité est blanc, pulvérulent, et cependant il est trèsdifficile de lui enlever la totalité du carbonate alcalin dont il est imprégné au moment de sa production. On ne parvient à obtenir le carbonate de cadmium parfaitement exempt de carbonate alcalin qu'en divisant les lavages en deux périodes, c'est-à-dire en lavant le précipité à l'eau bouillante^ avant et après dessiccation à 100 degrés. Cette difficulté, que présente le lavage d'une matière pulvérulente, semble indiquer que le carbonate de cad* mium peut former des combinaisons imparfaitement définies avec les carbonates alcalins.
La précipitation par le carbonate d'ammoniaque n'est pas toujours très-nette ; lorsque le réactif est employé en excès, il reste un peu de cadmium en dissolution*
Oxalate de cadmium^ — L'oxalate est blanc, pulvérulent i tout à fait insoluble dans l'eau, à peine soluble dans un grand excès
CADMIUM. SK9
de sels ammoniaeaux. Il se dissout rapidement dans la plupart des acides et dans l'ammoniaque.
Lorsqu'on calcine Toxalate de cadmium dans un creuset fermé, Toxyde est partiellement réduit, une portion du cadmium se volatilise, il ne reste dans le creuset qu'une fraction plus ou moins faible de l'oxyde. Dans une capsule et sous le moufle, l'oxalate de cadmium peut être décomposé complètement, et transformé en oxyde, sans qu'il y ait perte de métal.
Caraci-èiks GiNÉRAUX. — Nous prendrons comme exemple une dissolution d'axotate.
Les alcalis fixes produisent des précipités blancs^ un peu gélatineux, d'oxyde de cadmium hydraté, presque rigoureusement insoluble dans un excès de réactifs. L'hydrate se rassemble trèspromptement ; mais il est difficile de lui enlever la totalité des alcalis et des sels alcalins dont il est imprégné. Il retient encore une faible proportion d'alcalis, même lorsqu'il a été lavé de nouveau à l'eau bouillante, après dessiccation à iOO degrés. L'hydrate lavé longtemps est facilement soluble dans l'ammoniaque ; il se dissout un peu plus difficilepient dans oe réactif lorsqu'il est encore imprégné d'alcalis et de sels alcalins.
Les earbooates neutres et les bicarbonates alealins produisent des précipités blancs, de carbonate neutre de cadmium, assez nettement insoluble dans un excès des réactifs, se déposant promptement, et difficile à laver. La précipitation du cadmium est trèsnette.
L'ammoniaque versée progressivement dans la dissolution de cadmium produit d'abord un précipité blanc d'hydrate, qui se redissent rapidement dans un excès de réactif. La liqueur ammoniacale se trouble , et laisse déposer à peu près la totalité de l'hydrate de cadmium, lorsqu'on la porte à l'ébuUition; l'hydrate se redissout par le refroidissement de la liqueur, lorsque toute l'ammoniaque libre n'a pas été expulsée par la chaleur , ou bien lorsqu'on ajoute une certaine quantité d'ammoniaque.
Les alcalis caustiques produisent des précipités blancs dans la Uquenr ammoniacale ; mais la précipitation du cadmium n'est à pea près complète que si on frât chauffer longtemps à Vébnllition. Les carbonates alcalins ne produisent pas de précipité dans la
liqueur ammoniacale, à moins qu'on ne fasse chauffer longtemps cette liqueur à 100 degrés.
Le carbonate d'ammoniaque précipite à très-peu près complètement le cadmium à l'état de carbonate neutre, à peine soluble dans un excès de réactif ; en présence de l'ammoniaque, le e>arbonate d'ammoniaque ne produit aucun précipité.
L'acide oxalique produit un précipité blanc d'oxalate de cad- *mium dans la dissolution neutre ; le précipité est un peu soluble dans un excès d'acide oxalique ; il ne se produit pas lorsque la dissolution de cadmium renferme une proportion un peu notable d'acide azotique libre. On n'obtient la précipitation totale du cadmium à l'état d'oxalate qu'en faisant agir l'oxalate d'ammoniaque sur un sel neutre de cadmium, ou bien en saturant par l'acide oxalique une dissolution ammoniacale de cadmium. Le précipité d'oxalate disparaît rapidement lorsqu'on le traite par l'acide azotique, par Tacidechlorhydrique étendu, ou par l'ammoniaque.
La dissolution de l'oxalate dans l'ammoniaque est peu stable ; elle se trouble lorsqu'on la porte à l'ébullition ; elle laisse déposer la totalité de l'oxalate de cadmium lorsqu'on fait chauffer pendant un temps suffisant pour expulser la totalité de l'ammoniaque libre.
Le cyanure de potassium produit dans la dissolution neutre de cadmium un précipité blanc de cyanure de cadmium, entièrement soluble dans un excès du cyanure alcalin. Dans cette dissolution, le cadmium peut être entièrement précipité à l'état de sulfure par l'hydrogène sulfuré. Nous rappellerons que dans les mêmes cir* constances le zinc n'est précipité à l'état de sulfure ni par l'hydrogène sulfuré, ni mémo par le sulfhydrate.
Le phosphate et l'arséniate de soude produisent, dans la disso' huion neutre de cadmium, des précipités blancs, volumineux, gé« latineux, de phosphate et d'arséniate de cadmium, très*solubles dans les acides, à peine solubles dans les sels ammoniacaux, mais un peu solubles dans l'ammoniaque ; on peut faire disparaître entièrement les précipités en les lavant à l'eau ammoniacale, ou en les traitant de suite par un excès d'ammoniaque.
Le carbonate de baryte et le carbonate de chaux pulvérisés précipitent rapidement et complètement, à froid, le cadmium à l'état de carbonate neutre. Quelques chimistes ont conseillé d'utiliser cette réaction pour séparer le cadmium du zinc et d'autres mé-
CADMIUM. 361
taux, que les carbonates alcalins-terreux ne précipitent pas à froid; mais si les réactions des carbonates de baryte et de chaux sont trèsnettes, lorsqu'on les fait agir sur une liqueur contenant un seul sel de cadmium, de zinc, de nickel, etc., elles perdent beaucoup de leur netteté, lorsqu'on opère sur une dissolution qui contient des sels de ces divers métaux. Ainsi, par exemple, une dissolution d'azotates de cadmium et de zinc, traitée par le carbonate de baryte, laisse déposer la totalité du cadmium et une partie du zinc à l'état de carbonates.
Les prussiates produisent des précipités d'u^blanc jaun&tre, solubles dans l'acide chlorhydrique ; ces réactions ne sont pas nettes dans une dissolution azotique contenant une proportion un peu grande d'acide libre.
Le sulfhydrate d'ammoniaque, agissant sur la dissolution neutre, ou sur une liqueur ammoniacale, produit un précipité jaune, grenu, de sulfure de cadmium. Le précipité se rassemble presque immédiatement; il peut être lavé au contact de l'air, sans qu'il y ait altération.
L'hydrogène sulfuré produit un précipité jaune de sulfure de cadmium, insoluble dans un excès de réactif. Lorsqu'on recueille le précipité sur un filtre, et lorsqu'on le lave avec de l'eau pure, la plus grande partie du cadmium se redissout pendant les lava* ges ; cette dissolution est due à l'action de l'acide azotique dont le sulfure est imprégné ; dès que l'hydrogène sulfuré n'est plus en excès, l'acide azotique dissout le cadmium. On ne peut préserver le sulfure de cette altération qu'en le lavant & plusieurs reprises, par décantation, avec de l'eau presque saturée d'hydrogène sulfuré.
Lorsqu'on opère sur une liqueur chlorhydrique, la précipitation du cadmium par l'hydrogène sulfuré est complète, alors même que la liqueur est franchement acide : le sulfure peut être lavé avec de l'eau pure, par décantations et sur un filtre. Il faut seulement ne pas laisser au contact de l'air le sulfure imprégné d'acide chlorhydrique, car le sulfure s'altère promptement : le cadmium s'oxyde assez rapidement par l'oxygène de l'air en présence de l'acide libre.
La précipitation du cadmium par l'hydrogène sulfuré réussit très-bien dans une liqueur acétique ; en présence do cet acide, il faut encore avoir l'attention de ne pas laisser le sulfure exposé
9ê<t MÉTAUX PROPREMENT DITS.
au contact de l'air, avant qne l'acide libre dont il est imprégné ait été enlevé par des lavages prolongés.
Le zinc métallique précipite le cadmium de ses dissolutions ; la réaction est incomplète lorsqu'on opère sur une liqueur azotique ; elle est très-nette dans le cas d'une dissolution chlorhydrique ; le cadmium se sépare de la dissolution sous forme de paillettes grises, douées de l'éclat métallique. Le fer agit de la même manière que le zinc.
Matières organiques. — Les matières organiques empêchent la précipitation dS cadmium par les alcalis fixes; on admet, en général, que ces matières n'ont aucune influence sur Faction des carbonates alcalins ; il est cependant très-prudent de n'employer ces réactifs pour précipiter le cadmium que dans les liqueurs qui ne renferment aucune substance organique. L'hydrogène sulfuré et le sulfbydrate permettent d'obtenir avec certitude la précipitation complète du cadmium.
Chalumeau. — L'oxyde de cadmium, chauffé seul à la flamme oxydante et sur le fil de platine, n'éprouve aucune altération. 8ur le charbon, et à la flamme réductivo, l'oxyde est réduit très* rapidement : le métal se volatilise, ses vapeurs se réoxydent en arrivant au contact de l'air \ l'oxyde ainsi reproduit se dépose sur le charbon, en formant une auréole d'un brun plus ou moins foncé.
Lorsqu'on opère sur l'oxyde de zinc contenant un peu d'oxyde de cadmium, on met très-aisément ce dernier oxyde en évidence; on chauffe pendant quelques instants l'oxyde de zinc à la flamme intérieure et sur le charbon ; l'oxyde de zinc est réduit seulement en partie, tandis que l'oxyde de cadmium est réduit complètement ; les deux oxydes, reproduits au contact de l'air, forment sur le charbon une auréole dans laquelle on reconnaît aisément l'oxyde ide cadmium à sa couleur brune. En chauffant trop longtemps, on réduit la totalité de l'oxyde de zino, et on ne peut plus distinguer dans l'auréole la couleur brune de l'oxyde de cadmium.
L'oxyde de cadmium, chauffé à la flamme extérieure, avoo le borax ou avec le sel de phosphore, donne des perles transparentes, jaunes tant qu'elles sont chaudes, devenant incolores par Fefroidissement ) les perles sont laiteuses lorsque la proportion de
CADMIUM. 363
l'oxyde métallique est très-grande. A la flamme intérieure, et sur le eharbon, l'oxyde de cadmium est difficilement, mais à peu près complètement réduit, même en présence d'un excès de borax ou de sel de phosphore ; on obtient sur le charbon l'auréole brune caractéristique du cadmium.
Les sels de cadmium se comportent à peu près comme l'oxyde ; lorsqu'il s'agit de constater la présence dti cadmium dans un mélange de sels divers, on chauffe ce mélange avec de la soude, sur le charbon et à la flamme intérieure ; on obtient en peu de temps l'auréole brune. On peut l'obtenii; également avec le borax et avec le sel de phosphore. La réduction de l'oxyde de cadmium, en présence du sel de phosphore, est facilitée par addition d'une petite quantité d'étain métallique.
S t. -« lÊmmgm da cadottaM.
Le cadmium n'a été signalé jusqu'à présent que dans un certain nombre de gisements de calamine et de blende ; d'après les procédés d'analyse que nous avons exposés pour les minéraux et pour les produits d'art du zinc, le cadmium est séparé en même temps que le zinc ; il se retrouve en entier à l'état d'oxyde dans Foxyde de zinc qui est porté sur la balance.
Nous n'avons doue à considérer le dosage du cadmium que dans deux cas particuliers :
1* Lorsque le métal est seul dans une liqueur azotique ou chlorhydrique ;
2^ Lorsque la liqueur acide renferme beaucoup d'oxyde de zinc et un peu d'oxyde de cadmium.
Premier cas. — Liqueur âcide contenant seulement le cadmium. — On fait arriver de l'hydrogène sulfiuré dans la liqueur acide très-étendue ; on lave par décantations le précipité de sulfure de cadmium, en employant de l'eau saturée d'hydrogène sulfuré lorsque la liqueur proposée renferme de l'acide azotique. On reçoit ensuite le sulfure sur un filtre, on fait sécher à 100 degrés ; on sépare le plus possible le sulfure du papier; on brûle ce dernier seul dans une capsule de porcelaine ; on réunit les cendres au sulfure dans un creuset de porcelaine préalablement taré ;
on recouvre le tout d'un peu de fleur de soufre. On place le creuset de porcelaine dans un creuset de terre, en disposant quelques fragments de charbon entre les deux couvercles ; on chauffe peu k peu jusqu'au rouge. Après refroidissement^ on retire le creuset de porcelaine et on le pèse.
On considère l'augmentation de poids comme représentant le sulfure de cadmium CdS : ce sulfure contient 77,63 pour 100 de métal.
Second cas. — Liqueur acide contenant du zinc et du cadmium. — Nous admettons que la liqueur proposée, azotique ou chlorhydrique, contient une proportion de zinc très-forte et très-peu de cadmium.
On verse dans cette liqueur une dissolution un peu étendue de potasse caustique , en excès assez grand pour dissoudre la majeure partie de l'oxyde de zinc qui est d'abord précipité. On fait chauffer pendant quelques heures à l'ébuUition ; on laisse refroidir autant que possible à l'abri du contact de l'air; on lave le précipité par décantations avec une dissolution faible de potasse.
Le précipité contient la totalité de l'oxyde de cadmium, mais il retient une quantité fort appréciable d'oxyde de zinc : la majeure partie de l'oxyde de zinc se trouve dans les liqueurs alcalines.
On dissout le précipité dans l'acide chlorhydrique ; on ajoute de l'eau en quantité telle que la liqueur acide contienne environ i partie d'acide chlorhydrique pour S parties d'eau ; on fait arriver de l'hydrogène sulfuré en excès ; on lave le précipité par décantations avec de l'eau saturée d'hydrogène sulfuré.
La liqueur acide contient un peu de zinc ; le précipité de sulfure de cadmium est mélangé avec une proportion encore fort appréciable de sulfure de zinc. On traite ce mélange de sulfures par l'acide chlorhydrique concentré ; on étend d'eau lorsque les deux métaux sont dissous ; on recommence la précipitation du cadmium par l'hydrogène sulfuré.
On continue ainsi jusqu'à ce qu'on obtienne une liqueur chlorhydrique dans laquelle l'hydrogène sulfuré produise un précipité d'un jaune bien franc, se déposant rapidement, sans qu'il reste de trouble blanc dans la liqueur acide. On peut alors espérer que le sulfure de cadmium ne renferme plus de zinc.
CADMIUM. 36H
Pour s'en assurer, on décante la liqueur chargée d'hydrogène sulfuré ; on sature Tacido par Tammoniaque ; on bouche la fiole, et on laisse en repos pendant vingt-quatre heures. Si, après ce temps, il ne s'est produit qu'un dépôt presque inappréciable do sulfure de zinc, on admet que le sulfure de cadmium est exempt de zinc. On chauffe ce sulfure au rouge dans un creuset de porcelaine, préalablement pesé, à l'abri du contact de l'air. Après refroidissement, on pèse le sulfure de cadmium dans le creuset.
Obseroations. — Le procédé de séparation du zinc et du cadmium s'appuie sur deux réactions :
1* L'oxyde de zinc est soluble dans une dissolution de potasse, tandis que l'oxyde de cadmium n'est pas soluble dans la liqueur alcaline ;
2^ L'hydrogène sulfuré précipite complètement le cadmium dans une liqueur acide, tandis qu'il ne précipite que partiellement le zinc à l'état de sulfure, lorsque l'acide libre est en proportion un peu forte.
Ainsi que nous l'avons déjà dit, la solubilité de Toxydc de zinc dans la dissolution de potasse n'est pas nette eu présence de l'oxyde de cadmium ; de même, l'hydrogène sulfuré précipite une proportion très-notable du zinc, en même temps que le sulfure de cadmium. On ne peut donc arriver qu'à une séparation approchée des deux métaux, et on n'obtient ce résultat qu'en répétant plusieurs fois la précipitation par l'hydrogène sulfuré dans une liqueur franchement acide. A chaque précipitation nouvelle, le sulfure de cadmium entraîne une proportion bien plus faible de sulfure de zinc. Lors donc que la séparation des deux métaux est considérée comme suffisamment exacte, le sulfure de cadmium retient encore au moins une trace de sulfure de zinc.
Il est impossible de ne pas perdre un peu de cadmium dans des opérations aussi multipliées ; le poids du sulfure, calciné au rouge , à l'abri du contact de l'air , donne donc une évaluation trop faible du cadmium contenu dans la liqueur acide proposée.
Le dosage du zinc présente des difficultés à peu près insurmontables, au moins dans le cas spécial que nous avons choisi pour exemple. En effet, pour déterminer approximativement le cadmium dans une liqueur acide contenant beaucoup de zinc et peu de cadmium, il est nécessaire d'opérer sur un volume de
liqueur qui renferme un poids notable de cadmium et; par conséquent, une quantité considérable de zinc*
Le EÎnc est contenu en grande partie dans la dissolution a]ca-« Une, en partie dans les liqueurs cblorbydriques successives, dans lesquelles on a précipité le cadmium à Tétat de sulfuro. On doit aciduler par Tacide acétique la dissolution alcaline, précipiter le sine par Thydrogèno sulfuré, et laver le sulfure par décanta*» tions avec de Teau acidulée par l'acide acétique, et chargée d*bydrogëne sulfuré. Ces lavages exigent beaucoup de temps, et cependant ils ne suffisent pas pour enlever au sulfure do lino la totalité des sels alcalins dont il est imprégné. On redissoUt le sulfure dans Vacide cblorhydrique ; on réunit à cette liqueur celles qui contiennent le reste du zinc. On traite ces liqueurs acides par rhydrogène sulfuré et par Tammoniaque, on lave le sulfure de zinc par décantations avec du sulfhydrate très-étendu d'eau.
Le précipité est extrêmement volumineux, et il est impossible de le débarrasser complètement du chlorhydrate d'ammoniaque et même des sels alcalins dont il est imprégné. On doit le redissoudre dans l'acide cblorhydrique concentré, ajouter un excès d'ammoniaque, aciduler par l'acide acétique, précipiter encore une fois le BÎnc à l'état de sulfure par l'hydrogbne sulfuré, et laver longtemps ce sulfure par décantations avec de l'eau acidulée par l'acide acétique et chargée d'hydrogène sulfuré.
Ces lavages prolongés enlèvent certainement au sulfure dd zinc la totalité des sels des alcalis fixes, mais ils ne suffisent pas pour le débarrasser complètement du sel ammoniacal. Dans la transformation du sulfure en oxyde, on perd certainement une partie du zinc, qui se volatilise à l'état de chlorure*
La transformation du sulfure on oxyde est en outre très-pé^ nible ; on ne pai*vient pas toujours à éviter la formation d'une certaine propoirtion de sulfate de zinc» La pesée de l'oxyde de zinc est donc très-incertaine, et on n'y arrive l|u après des opé-* rations extrêmement longues.
Il est bien préférable d'évaluer le zinc sur une autre partie de la liqueur proposée : on opère sur un volume de liqueur qui contienne au plus 2 grammes d'oxyde de sine ; on la transforme en dissolution acidulée par l'acide acétique ; on précipite le snc et le cadmium ensemble par l'hydrogène sulfuré.
Le volume du précipité n'étant pas trop grand, il est poisiMe
CADMIUM. a<rf
de le laver convenablement par décantations, en ein{ildyaiit de l'eau acidulée par Tacide acétique et chargée d'hydrogène sul*' furé. On grille les sulfures sous le moufle avec les précautions que nous avons indiquées dans le chapitre précédent potir le sulfure de zinc seul ; on pèse le mélange d'oxydes de sine et de cadmium, en négligeant la petite quantité de sulfates qui a pu se former. On retranche du poids obtenu roxy<}e de cadmium qui est donné par la première série des opérations , et on calcule l'oxyde de zinc par différence.
S 3. — Hlnéranx et prodnlto d'art.
Le cadmium se trouve en petite quantité dans quelques minerais de zinc, notamment dans la calamine et dans la blende. On peut reconnaître sa présence dans les produits du traitement métallurgique de ces minerais^ dans la calamine calcinée, dans lit blende griUée, dans les premiers oxydes qui se forment pendant ]a réduction. Le zinc métallique n'en renferme ordinairement que des traces inappréciables.
Le cadmium est préparé, dans un petit nombre d'usines, par le traitement spécial des premiers oiydes. Dans les fabriques de produits chimiques^ on prépare, en partant du métal, lé Sillfurë de cadmium et différents sels. Le sulfore a seul des applicatlont dans les arts.
On ne trouve dans la nature qu'un seul minéral, c'est le suU fiire, qui est extrêmement rare.
Nous examinerons le minéral la grwrMikite, le cadmiutil métallique, le sulfure artificiel ; nous indiquerons ensuite de quelle manière il faut précéder à la recherche du cadmium dans les minerais et dans les produits d'art du zinc , en prenant comme exemple la blende grillée.
SULFURE ne GADBIIUII. — GABEHOCUTB.
Ce minéral n'a été rencontré que dans une seule localité, à Bishoptown (Ecosse), dans un trapp porphyrique et àmygdalolde ; il est accompagné d« {>rehnite. Il se présente en petits eristaul prismatiques, dont la forme primitive est le prisme hexagonal régulier. Leur couleur varie du jaune de miel au jaune orangé ;
ils sont peu durs ; leur densité varie de 4,80 à S,00. L'acide chlorhydrique concentré les attaque assez facilement, avec dégagement d'hydrogène sulfuré ; leur composition se rapporte à la formule Cctô, car l'analyse d'un échantillon très-nettement cristallisé a donné :
Cadmiam 77,30
99,86 CADMIUM MÊTALUQUE.
Le cadmium est livré par les usines moulé en cylindres d'un faible diamètre ; le métal est ordinairement assez pur et ne renferme qu'une petite quantité de zinc. On a signalé, comme une exception, la présence d'un peu de plomb dans quelques échantillons de cadmium.
L'examen du cadmium n'exige qu'un petit nombre d'opérations ; la plus importante, nous pouvons même dire la seule qui soit réellement essentielle, est la détermination rigoureuse du cadmium contenu. Il convient, en outre, de constater que le métal proposé ne renferme, comme corps étrangers, que du zinc et des traces de plomb.
Détermination du cadmitim. . — On attaque 3 grammes du cadmium proposé par l'acide chlorhydrique, auquel on ajoute quelques gouttes d'acide azotique. Lorsque le métal est entièrement dissous, on étend d'eau et on fait arriver de l'hydrogène sulfuré ; on laisse le précipité se rassembler, on le lave par décantations avec de l'eau acidulée par l'acide chlorhydriqjie et presque saturée d'hydrogène sulfuré ; on achève le lavage avec de l'eau pure.
Avant de recueillir le sulfure de cadmium sur un filtre, on verse de l'ammoniaque dans les liqueurs décantées, qui contiennent encore beaucoup d'hydrogène sulfuré. S'il se forme un précipité appréciable de sulfure de zinc, ce qui arrive le plus ordinairement, on doit chercher à obtenir une séparation des deux métaux plus nette que celle qui est produite par une seule précipitation . On dissout le sulfure de cadmium dans l'acide cÛorhydrique concentré ; on étend d'eau ; on fait arriver de nouveau de l'hydrogène sulfuré. On lave encore le précipité de sulfure de cadmium avec de l'eau acidulée par l'acide chlorhydrique et
CADMIUM. 369
chargée d'hydrogène sulfuré. On réunit toutes les liqueurs décantées, et on sature l'acide par l'ammoniaque.
On continue ces opérations jusqu'à ce que les liqueurs chlorhydriques décantées ne laissent plus déposer qu'une trace impondérable de sulfure de zinc, lorsqu'on sature par l'ammoniaque l'acide chlorhydrique et l'hydrogène sulfuré. On peut alors considérer le sulfure de cadmium comme suffisamment pur ; on le reçoit sur un filtre ; on procède ensuite à la pesée du sulfure, calciné au rouge dans un creuset de porcelaine , en suivant la marche que nous avons tracée dans le paragraphe précédent.
ÉvcUuaiion du zinc. — On réunit toutes les liqueurs provenant des lavages multipliés du sulfure de cadmium ; on sature par Tarnmoniaque , on ajoute , si cela, est nécessaire , un pou de suifhydrate ; on laisse le sulfure de zinc se déposer ; on le lave avec de l'eau chargée d'hydrogène sulfuré. Lorsque le sulfure de zinc est en quantité appréciable, on le transforme en oxyde ; on pèse l'oxyde de zinc, et on calcule la proportion du zinc métallique.
Recherche du piamb. — Il est très-difficite de constater la pré* sence d'une trace de plomb dans le cadmium : les précipitations du cadmium par l'hydrogène sulfuré sont faites dans des liqueurs fortement acides. Le plomb ne se dépose pas à l'état de sulfure noir; la présence du plomb n'est indiquée dans aucune des opérations que nous venons d'exposer, et qui conduisent à la détermination du cadmium et du zinc.
Il faut attaquer au moins 5 grammes de cadmium par l'acide azotique, ajouter de l'eau, de la potasse en excès, et faire passer du chlore dans la liqueur alcaline, préalablement chauffée à 100 degrés, jusqu'à la saturation de l'alcali. La partie insoluble contient alors : le plomb à l'état de bioxyde, le zinc et le cadmium à l'état de protoxydes.
On lave cette matière par décantations avec de l'eau pure ; on la traite ensuite par l'acide azotique très-étendu. Les oxydes de zinc et de cadmium sont rapidement dissous par cet acide, qui laisse le bioxyde de plomb insoluble. On n'a presque jamais à peser le bioxyde : on peut seulement constater sa présence.
fULniBB D£ GADMnni AATinCIBL.
Le sulfure de cadnûum que livrent les fabriques de produits chimiques est quelquefois du sulfure presque rigoureusement
