DES SELS DE ZINC

5oi. Chlorate de zinc. Ou ne le trouve pas dans la nature : celui qui a été préparé directement avec l’acide chlorique et le zinc a une saveur astringente , se dissout trèsbien dans l’eau , et ne cristallise qu’avec la plus grande difficulté; niis sur un charbon allumé , il détonne comme les chlorates , et produit une belle lumière verte jaunâtre. Celui qui résulte de l’action de ci t acide sur le carbonate de zinc a une saveur très-astringente , et cristallise en octaèdres surbaissés ; il fuse sur les charbons ardens , et produit une lumière jaune sans détonner. Il existe encore

d’autres différences entre ces deux chlorates . quelle

peut en être la cause ?. .. ( Vauquelin,). Ce sel est sans usages.

5o?.. Nitrate de zinc. Il est le produit de l’art ; son histoire est la même que celle du sulfate , excepté qu’il est légèrement déliquescent.

Préparation. {Voy. §202, 5e procédé.)

5o3. Hydro-chlorate de zinc (muriate). On ne le rencontre pas dans la nature. Comme le nitrate et le sulfate, il est blanc, très-soluble dans l’eau et doué d’une saveur styptique ; il cristallise ; 011 peut le volatiliser dans une cornue, après l’avoir bien desséché, et il constitue alors le beurre de zinc, qui n’est que du chlorure de zinc: il n’est pas employé.

Prèpatalion. ( Voy . § 202, 5e procédé.)

5o4* Hydriodate de zinc. Il est le produit de l’art ; on n’a jamais pu l’obtenir cristallisé, parce qu’il est extrêmement déliquescent; exposé à l’action du calorique , U fond et se volatilise en beaux cristaux prismatiques ; lorsqu’il est desséché, il ne différeras de l’iodure de zinc. On ne lui connaît aucun usage.

Préparation. On l’obtient en mettant l’iodure de zinc en contact avec l’eau : ce liquide se décompose , et il se forme de l’oxide de zinc et de l’acide hydriodique.

5 05. Hydro-sulfale de zinc. On ne le trouve pas dans la nature ; il est blanc, insoluble dans l’eau et sans usages,

Préparation. ( V oy. pag. 6o\.)

Du Fer.

Ce métal se trouve dans la nature , i°. à l’état natif, dans des filons auprès de Grenoble, à Kamsdorf en Saxe, en Amérique, suivant M. Proust; ou bien en masses considé-, râbles : on en a rencontré une à Olunipa , lieu de l’Amérique méridionale, dont le poids s’élevait à i5qo myriagrammes ; d’autres ont été trouvées en Sibérie , à Aken, près de Magdebourg en Bohème; et il en existe, suivant M. de Humboldt, au Pérou et au Mexique. 3°. Combiné avec diverses proportions d’oxigène; 3°. avec des corps simples, tels que le soufre, l’arsenic et quelques autres métaux ; 4°- enfin avec l’oxrgène et un acide, ce qui constitue des sels ferrugineux.

506, Le fer est un métal solide , d’une couleur grise bleuâtre, d’une structure granuleuse, un peu lamelleuse, malléable et surtout très-ductile : on sait qu’il a été réduit en fils assez minces pour pouvoir en faire des perruques ; sa ténacité est extrême : on ne peut rompre un fil de fer dç deux millimètres de diamètre qu’en lui faisant supporter un poids de 9.42 kilogrammes 65g; il est très -dur et répand une odeur sensible lorsqu’on le frotte; il jouit à un très-haut degré de la propriété magnétique , en sorte qu’on, l’emploie pour faire des aimans artificiels (1); il ne partage cette propriété qu’avec le nickel et le cobalt, qui U possèdent à un degré beaucoup plus faible. Sa pesanteur spécifique est de 7,788.

(1) Les aimans naturels sont principalement formés de prot-

çxide. de fer.

1VTJ F EK. 4 71

507. Soumis à l’aclion du calorique, le fer enlie en fu— sion à i3o° du pyromètre de Wedgvvood, température excessivement élevée. S’il est en contact avec l’air atmosphérique, et à plus forte raison avec le gaz oxigène, il s’oxide, augmente de poids, et donne lieu à un grand dégagement de calorique et de lumière-, il passe successivement à l’état d’oxide noir et d’oxide rouge, si toutefois la température n’est pas rouge blanc ^ les battitures qui se détachent du fer que l’on a fait rougir et que 1 on bat apres , ne sont que de l’oxide noir de fer. A la température ordinaire, le gaz oxigène humide le transforme aussi en oxide ^ il en est de même de l’air atmosphérique qui n’a pas été desséché . celui-ci le fait passer en outre à l’éfet de carbonate de tritoxide (safran de mars apéritif). Le gaz hydrogène ^parait dissoudre un peu de fer : en effet, en laissant sur 1 eau distillée le gaz hydrogène préparé avec ce métal , on remarque qu’il se forme, à la surface du li piide une pellicule ferrugineuse. On ignore quel est le résultat de l’action directe du bore sur lui ; mais il existe un borure de fer que l’on obtient en chauffant fortement, dans un creuset brasqué, un mélange de charbon, d acide borique, et de fer très-divisé et épaissi par de l’huile grasse-, d où 1 on voit que l’acide borique est décomposé par le charbon qui s empare de son oxigène 5 ce borure est solide, cassant, inodore, insipide et fusible. (Descostils.)

Le carbone et le fer peuvent s’unir en diverses proportions et donner naissance à des carbures connus sous les noms d'acier, de plombagine (mine à crayon), etc.-, les différentes variétés de fonte paraissent aussi contenir une grande quantité de ce carbure. L’acier est constamment un produit de l’art ; on en distingue trois espèces, l’acier d’Allemagne, de cémentation, et l’acier fondu : elles sont presque entièrement formées par du fer, car elles 11e contiennent que depuis un millième jusqu’à 20 millièmes- dû

leur poids de charbon; les meilleures sont celles dans la

composition desquelles il n’entre que 7 à 8 millièmes de

charbon.

L’acier est brillant, susceptible d’être poli, insipide, inodore, très-malléable, très-ductile , d’une structure granuleuse, et un peu moins pesant que le fer. Si après l’avoir fortement chauffé on le refroidit subitement en le plongeant dans l’eau froide, dans du mercure, dans des acides, dans des huiles, etc., il acquiert de l’élasticité, de la dureté, et devient cassant ; il perd par conséquent sa ductilité et sa malléabilité; son tissu est plus serré et plus fin : on désigne celte opération sous le nom de trempe. L’acier trempé peut être détrempé et Reprendre ses propriétés primitives, si 011 le fait rougir et qu’on le laisse refroidir lentement. M. le professeur Thénard attribue les propriétés de l’acier trempé à l’état de tension où se trouvent ses particules. M. Biot , après avoir établi par des faits que l’acier trempé occupe un volume plus considérable qu’auparavant , la température étant la même, s’exprime ainsi sur le phénomène de la trempe : « Il paraît qu’à l’instant où l’acier fortement écbaullé est précipité subitement dans une température trèsbasse, le refroidissement, qui saisit les couches extérieures de la masse plus aisément que le centre , les force de se mouler pour ainsi dire sur ce centre échauffé et dilaté; ce qui leur fait prendre des dimensions plus grandes quelles n’auraient eues si elles avaient été abandonnées graduellement à elles -mêmes. Bientôt les molécules placées plus près du centre se refroidissent à leur tour; mais' les couches extérieures, déjà parvenues à un état fixe, les retiennent par leur attraction , déterminent le volume qu’elles doivent remplir, et les empêchent ainsi de se rapprocher autant qu’elles l’auraient pu faire si elles eussent été abandonnées librement à un refroidissement graduel. La dilatation définitive deviendra donc plus grande à mesure que

nu ter. 47^

îa différence de température entre les couches extérieures et intérieures de la masse métallique sera plus considérable et pourra se soutenir plus long-temps. Cela explique avec beaucoup de vraisemblancepourquoi la dilatation est moindre dans les petites masses, que le refro' basement pénètre avec plus de promptitude ». (\'oyez Ouvrage de Physique , tom. 1.) Les propriétés chimiques de l’acier sont à peu de chose près les mêmes que celles du 1er. Il sert à faire une multitude d’instrumens. La plombagine ou la mine à crayon se trouve en France, en Espagne, en Bavière, en Angleterre et en Norwège; elle est formée de 8 à 10 paities de fer, et de 90 à g^Tparties de charbon : ses propriétés physiques sont généralement connues -• soumise à l’action du gaz oxigène à une température élevée, elle se transforme en gaz acide carbonique et eu oxide de fer. Mêlée avec, l’argile, on l’emploie pour faire des crayons, des creusets , eic.

Le phosphore peut s’uuir directement avec le fer, et donner un phosphure composé de 20 parties de phosphore et de 80 parties de fer; il est blanc, brillant, cassant, plus fusible que le fer, attirable à l’aimant et peut cristalliser en prismes rliomboïdaux; il n’a point d’usages. Bergman l’avait regardé comme un métal particulier auquel il avait donné le nom de siderum.

Le soufre se combine en différentes proportions avec le fer : nous ne parlerons que des deux vaiiétés que l’on rencontre dans la nature.

Per- sulfure de fer (pyrite de fer). Ce sulfure se trouve très - abondamment dans la nature; il est très -brillant, d’une couleur jaunâtre et nullement magnétique; chauffé dans des vaisseaux fermés, il perd environ 22 parties de soufre et se fond; niais s’il a le contact de l’air ou du gaz oxigène, et que sa température soit très-élevce, il absorbe l’oxigène avec dégagement de calorique et de lumière, et

se transforme en gaz acide sulfureux et en tritoxide rouge de fer ; si la chaleur est moins forte, il passe à l’état de sulfate de fer et il se forme du gaz acide sulfureux; enfin , il se change lentement en sulfate par l’action de l’oxigène ou de l’air humide à la température ordinaire; on l’emploie dans certains pays pour préparer le soufre et le sulfate de fer (couperose verte).

P rot o - sulfure de fer. Ce sulfure se trouve plus rarement dans la nature que l’autre; il est magnétique, indécomposable au feu; son action sur l’oxigène et sur i’air, à une température élevée, est la même que celle du précédent.

Composition. En supposant le proto-sulfure de fer composé d‘un atome de soufre , qui pèse 2 , et d’un atome de fer, dont le poids est 3,5, on le trouvera formé de ioo parties de fer et de de soufre, L eper-sulfure étant considéré comme un composé de deux atomes de soufie et d’un atome de fer, consiste en ioo parties cfe métal et ii 4, 2 de soufre : ces résultats ne diÜ'èrenl guère de ceux que l’on a obtenus par des expériences directes.

L'iode agit sur le fer comme sur le zinc ; l’iodure de fer est bran , fusible à la température rouge, soluble dans l’eau , et susceptible de la décomposer à froid , et de passer à l’état d’hydriodate de fer , d’une couleur verte.

Un fil de fer dont la ton pétature a été élevée absorbe le chlore gazeux, rougit et se transforme en per-chloiure de fer d’un jaune brun , brillant et cristallisé ; on obtient le même composé , mais d’une couleur pins foncée, en faisant'arriver à la température ordinaire un excès de chlore gazeux sur du fer divisé. Ce per-ehlorure (muriate de fer) est volatil , et se transforme dans l’eau en hydro-chlorate de peroxide de fer jaune, soluble. En le supposant formé de deux atomes de chlore et d un atome de fer, il sera composé de zoo parties de chlore et de 38,8 de fer ^

Tl TT FER.

tandis que M. Davy , par des expériences directes , l’a trouvé formé de too de chlore et de 54, 08 de métal. Il existe un proto-chlorure de fer d’un gris mélangé avec éclat métallique , d'une texture lamelleuse, fixe, etc. , et que l’on peut supposer formé d’un atomedc chlore et d un atome de métal , ou de ioo de chlore et de 77.7 de fer.

L 'azote n’agit point sur ce métal. Si on met dans un flacon de la limaille de fer très-divisée et de Veau , et que l’on agite de temps en temps le mélange , le liquide est dé-* composé-, il se dégage du gaz hydrogène, et le métal passe à l’état de deuloxidc‘dc fer (éthiops martial). Si au lieu d’agir ainsi, on fait passer de la vapeur d’eau à travers du fer chauffé jusqu’au rouge dans un tube de porcelaine , il se forme sur-le-champ une très-grande quantité de ce deutoxide gris-noir; cette décomposition s’opère, comme l’a prouvé M. Gav-Lussac, depuis le rouge obscur jusqu’au rouge blanc, et en proportion croissante avecla température. Lors^ qu’on laisse le fer et l’eau en contact avec l’air, àlatempér ture ordinaire , l’oxide formé se dissout dans l’acide carbonique , surtout si on renouvelle l’air, en sorte que l’eau tient réellement du carbonate de fer en dissolution. L’eau ferrugineuse , chalybee , etc. , se prépare ainsi , en fusant digérer de vieux clous dans ce liquide exposé à l’air. On ignore quelle est l’action des oxides de carbone et de phosphore sur le fer. Il décompose le protoxide d'azote à une température élevée ; il agit probablement de même sur le gaz deutoxide d'azote. Il n’altère point l’acide borique-, il transforme , au contraire , le gaz acide carbonique en gaz oxide de carbone , et passe à l’état d’oxide de fer , pourvu que la température soit assez élevée. L’eau saturée de ce gaz dissout peu à peu la limaille de fer , et la fait passer à l’état de carbonate ; le métal s’oxide aux dépens du liquide. Il opère la décomposition de l’acide phosphorique à une température rouge ; il agit sur l’acide sulfurique comme le

zinc, et passe à l’état de proto-sulfate si l’acide est affaibli. L’acide chlorique attacjue le fer , le dissout sans dégagement de gaz , et produit une chaleur très- sensible. Suivant M. Vauquelin , l’oxigène de cet acide oxide le métal, et il se forme un composé de chlore et de triloxide de fer.

5o8. L’acide nitrique concentré agit fortement sur le fer , se décompose en partie , lui cède une portion de son oxigène, et se transforme en gaz azote, en protoxide d’azote , ou en deutoxide d’azote ; le fer passe à l’état de peroxide rouge qui se précipite en grande partie sous la forme de flocons , et qui se dissout en partie dans l’acide non décomposé; il se forme en outre du nitrate d’ammoniaque. Théorie. L’acide nitrique le plus concentré contient de l’eau : on peut donc représenter l’acide par :

Gaz deutoxide d’azote -f- oxigène.

Acide nitrique.

Azote + oxigène.

Et l’eau par.- . Hydrogène -f- oxigène.

Nitrate d’ammoniaque. ^er>

Triloxide.

Une portion d’acide nitrique est décomposée par le métal en gaz deutoxide d’azote qui se dégage , et en oxigène qui l’oxide; une autre portion d’acide nitrique est décomposée en oxigène et en azote ; enfin l’eau est également décomposée. L’hydrogène et l’azote provenant de ces décompositions forment de l’ammoniaque, qui se combine avec une partie d’acide non décomposée , et donne naissance à du nitrate d’ammoniaque ; le fer se trouve oxidé par toutes les quantités d’oxigène au-dessous desquelles nous l’avons placé. Si l’acide nitrique est affaibli , il transforme le fer en

deutoxide , qui se dissout dans la portion d’acide non décomposé.

L’acide nitreux agit aussi avec beaucoup d’énergie sur le fer. Les acides hydro-chlorique exhydro-sulf urique exercent; sur lui la même action que sur le zinc. Les usages de ce métal précieux sont innombrables et généralement connus.

Poids d'un atome de fer. Si le protoxide de fer est formé de ioo parties de fer et de 28,57 d’oxigène, et qu’on le regarde comme composé d’un atome d’oxigène et d’un atome de fer , le poids de ce dernier sera de 3,5.

Extraction. On peut extraire ce métal d’un assez grand nombre de mines. r°. Méthode catalane , ou exploitation du fer spathique (carbonaté) , mêlé de fer hématite oxidé. On place la mine dans un fourneau particulier, que l’on appelle ouvrage , renardière ; on l’entoure de charbon de bois , et on la chauffe fortement en dirigeant sur elle le vent de deux soufflets ; le charbon s’empare de son oxigène, et la réduit à l’état de fer que l’on retire sous la forme de loupes , et que l’on forge en barres : pour cela , on le met sur une enclume , et on le frappe avec un marteau énorme appelé martinet , puis on le chauffe pour le battre de nouveau : l’opération n’est terminée que lorsqu’il a été chauffé et battu quatre fois. Cette méthode est , sans contredit , la plus simple de toutes. Si la mine contient du soufre ou de l’arsenic , il faut la griller 5 il est même important de la laisser long-temps en contact avec l’air avant de procéder à l’extraction du fer , pour la débarrasser , à ce qu’il paraît , d’une certaine quantité de magnésie qui la rend réfractaire , et que le grillage change , d’après Bescostils , en sulfate de magnésie.

i0. Mines de fer en roche , composées , en général, d’oxide affectant diverses formes. Si ces mines contiennent , outre l’oxide , du soufre ou de l’arsenic , on doit

«commencer par les griller en les chauffant avec du bois oii de la houille dans des fours carrés ; puis on doit les fondre, dans les hauts fourneaux remplis de charbon de bois ou de charbon de terre calciné , dans lesquels le feu est alimenté par des soufflets très-forts ; on en facilite la fusion au moyen d’un fondant argileux qui porte le nom d'erbue, si la mine est trop calcaire ; mais comme le plus souvent elle est argileuse, 011 fait usagé d’un fondant calcaire appelé cantine. Lé résultat de l'action du feu , du charbon et du fondant est la formation, i°. dela/onte (composé dé fer et d’un peu de charbon) , qui est en pleine fusion, et qui repiplit presque tout le creuset 5 20. du laitier , masse vitrifiée j opaque , formée de chaux, de silice , d’alumine et d’ün peu d’oxide de fer, qui étant plus fusible et plus léger que la fonte, la recouvre dans le creuset , et finit par s’écouler 5 3°. de quelques produits volatils, parmi lesquels il y a beaucoup de gaz oxide de carbope provenant de la combinaison du charbon avec l’oxigène de l’oxide qui constitue ?s( mine : ainsi dans cette opéra tion , le fer perd son oxigène j s’unit à une certaine quantité de charbon et se transforme en fonte. On retire celle-ci lorsqu’elle est encore en pleine fusion , en débouchant un trou connu sous le nom de percée, qui se trouvée la partie inférieure etlatérale du creuset; le liquide est reçu dans un sillonsablonneux où il se refroidit. La fonte solide ainsi obtenue est blanche lorsque la mine exploitée contient du manganèse; dans le cas contraire elle est grise. On procède alors à son affinage, opération qui a pour but la séparation du carbone qu’elle renferme : pour cela , on l’entoure de charbon de bois , et on la fond dans le fourneau appelé renardière, où l’air se renouvelle toujours; l’ oxigène transforme le carbone en gaz oxide, et lé fer est

mis à nu sous la forme de loupes que l’on forge , comme nous l’avons dit en parlant de la méthode à la catalane. Mines de fer terreuses. Au lieu de griller ces mines +