i°. Essai par la voie s'eche
Cet essai a toujours lieu à l’aide de la chaleur , et comme dans ce genre de recherches, où l’on n’agit jamais que sur des fragmens à peine pondérables, on ne pourrait se procurer la chaleur nécessaire ni avec assez de facilité ni avec assez d’intensité, en employant les procédés ordinaires de la Chimie, on est obligé d’avoir recours à un instrument particulier connu depuis long - temps des émailleurs et autres ouvriers, sous le nom de chalumeau , et dont Anton-Swab fit le premier l’application à l’essai des minéraux, vers l’an 1738. Nous devons donc avant tout décrire cet instrument, dont le secours est si
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puissant, et que M. Berzélius a si bien fait connaître dans son Traité de l’emploi du chalumeau (*) , auquel nous renvoyons les personnes qui désireraient plus de détails que ne le permettent les bornes de cet Ouvrage.
Beaucoup de chalumeaux de formes différentes ont été inventés pour les opérations pyrognostiques ; nous n’en ferons connaître qu’un seul , c’est celui de Tennant , représenté dans la fîg. 2, PL II, qui nous semble mériter la préférence sur tous les autres. C’est un tube droit à peu près cylindrique b, fermé à son extrémité c, ouvert à l’autre bout, par lequel on fait entrer le souffle ; à la partie latérale , et à quelque distance du bout fermé , ce tube est percé d’un trou dont le calibre est tel , qu’on y peut introduire à frottement le bec recourbé cl, lequel peut être dirigé dans tous les sens. Le cul-de-sac c sert de réservoir pour recevoir la vapeur humide qui sort des poumons par suite de l’insufflation, et qui sans cela se déposerait dans le tube et l’obstruerait bientôt ; elle 11e peut d’ailleurs entrer dans le bec d, qui dépasse un peu la paroi intérieure. Cet instrument est très simple. M. Le Bailly lui a fait subir une modification utile : le bout c, au lieu d’être fermé par un fond soudé au tube , 11e l’est que par un bouclion , qu’011 ôte lorsqu’on veut chasser le liquide. En outre, il renfle un peu la partie ci du tube, pour en former une chambre ou réservoir d’air ; il adapte ensuite au trou latéral un bec de platine non recourbé, qui s’y engage à vis ; le reste de l’instrument est en fer-blanc. Ce chalumeau es-t celui que l’on emploie le plus habituellement.
Le chalumeau est toujours en métal; c’est ordinairement en argent ou en fer-blanc qu’on le construit; il convient de
(+) De l 'Emploi du Chalumeau dans les analyses chimiques et les déterminations minéralogiques, par M. Berzélius, traduit du suédois par M. Fresnel. Paris, 1831.
faire en platine le bec qui doit plonger dans la flamme. La fumée de celle-ci encrasse peu à peu le trou capillaire, ou lui ôte sa forme ronde, et l’épinglette dont on se sert pour le purger de cette suie a l’inconvement d’agrandir le trou et de le nettoyer mal; mais lorsque cette pièce est en platine, on l’expose elle - même à un feu vif, qui brûle le carbone dont ses parois sont enduites, et sans attaquer ce métal, le nettoie parfaitement.
Toute flamme est bonne pour les essais au chalumeau , pourvu qu’elle soit large, la plus pure possible, c’est-à-dire exempte de fumée extérieure; on emploie une lampe, une chandelle, ou une bougie, mais on doit préférer une lampe. M. Berzélius en a imaginé une qui est portative ; la fig. 3 } PL II la représente. On dirige le souffle du chalumeau au înilieu de la flamme , ce qui en fait jaillir un dard de feu tellement vif, qu’il est capable de fondre la plupart des matières exposées à son action. La grande élévation de température qui se manifeste dans cette circonstance provient de ce que l’air chassé du chalumeau, et qui a servi en partie à la combustion de l’hydrogène de la matière huileuse, contient encore une grande quantité d’oxigène. Il n’est pas très facile d’acquérir 1 habitude de produire un courant d’air continu avec le chalumeau, sans se fatiguer. Observons qu’il ne s’agit pas de souffler fort, qu’il faut modérer le jeu de ses muscles, et que la poitrine ne doit avoir aucune part au travail des muscles buccinateurs ; qu’en outre , pour renouveler l’air dans la bouche, sans interrompre le jet, il faut savoir en inspirer successivement par le nez; au reste, la pratique en apprendra plus que tout ce que nous pourrions dire sur ce sujet. Pour exposeï un corps à l’action de la flamme , on a recours à de petits instrumens qui portent le nom de supports. Les supports les plus habituels sont : i°. une petite pince dont le corps est en fil-de-fer écroui , et les bouts en fil de platine Tome I. ,
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{V . fig. 4 i El- 11) > 2°- une lame mince «.le platine que l’on courbe et creuse à volonté, et sur laquelle on place, avec les réactifs , le minéral à essayer ; 3U. un charbon taillé en parallélépipède, et présentant , dans une des faces, une petite cavité hémisphérique dans laquelle on loge, comme dans un creuset, l’objet à examiner. On doit préférer le charbon de saule; il faut qu’il soit bien brûlé, exempt de fissures et de nœuds.
Le dard de feu présente à son axe central un jet de flamme bleue, dont l’extrémité est le point où se développe la plus haute température ; le chalumeau porte , sur ce petit espace situé au milieu de la flamme , une masse d’air condensé qui y chasse un torrent de matières combustibles enflammées ; telle est la cause île l’énorme chaleur qui y est produite. C’est la connaissance des diverses parties de la flamme qui permet de produire à volonté deux effets contraires, l’oxidation ou la réduction des substances métalliques. En effet, si l’on plonge la matière dans la pointe extrême de la flamme, où tous les gaz combustibles sont chargés d’oxigène, et même si on l’écarte un peu de la flamme , l’oxidation aura lieu , pourvu «pie la température soit soutenue au degré convenable. Si , au contraire , on place la matière dans le milieu de la flamme, au point où elle est le plus brillante, les gaz brûlés en partie enlèveront de l’oxigène à cette matière ainsi soustraite au contact de l’air, et la réduiront. On distingue ces deux parties de la flamme par les noms de feu d'oxidation et de feu de réduction.
fio. Après avoir décrit le chalumeau et donné la manière de s’en servir, examinons les résultats de son action, ou plutôt de la chaleur produite par cet instrument sur les substances minérales. Il agit de quatre manières différentes sut elles: ou bien il les volatilise en tout ou en partie, ou il en dégage l’eau qu’elles peuvent renfermer, ou, lorsqu’elles sont
fixes, il en change l’aspect et souvent la nature, ou bien enfin il les fait entrer en fusion; mais dans ce dernier cas, c’est toujours avec l’emploi de corps solides susceptibles de se vitrifier facilement , et qui portent le nom de fondant , tels cpie le borax , le sous-carbonate de soude etc.
I Tantôt les corps exposés au chalumeau se volatilisent en totalité sans éprouver d’altération, tantôt ils se décomposent en partie , et alors quelques portions se répandent dans l’atmosplière en exhalant une odeur qui sert presque toujours d’indice pour faire reconnaître la nature des principes constituans : ainsi, on peut citer comme exemple du premier cas l’arsenic natif, les deux sulfures d’arsenic, le cinabre, le merciue chloruré , etc. ; et comme exemple du second , les pyrites les minerais tellur ifères , sélénifères , arsénifères , etc. Ces essais se font, ou sur un charbon placé librement dans l’air, ou mieux dans un petit tube ouvert à ses extrémités et légèrement recourbe dans sa longueur : de cette manière , on peut recueillir le sublimé qui se forme , et le distinguer en partie à son aspect , sa couleur, etc.
II. Pour constater la présence de l’eau dans les minéraux , on fait usage d’un petit matras à long col et à large ouverture’ fig. 5, PL II; on place les fragmens bien séchés dans le fond de ce vase, qu'on chauffe ensuite jusqu’à ce qu’ils soient portes à l’incandescence; l’eau vient se condenser dans le col sous forme de gouttelettes très apparentes : on essaie après si cette eau est pure, acide ou alcaline.
HL Lorsque les substances soumises à l’examen sont fixes , pi à la chaleiu à laquelle on opère elles ne sont point susceptibles de fondre, elles peuvent présenter quelques caractères u ti les a consulte! : tantôt elles changent simplement d’aspect , sans changer de nature; tantôt elles sont décomposées et donnent naissance a de nouveaux corps bien caractérisés par quelques-unes cle leurs propriétés. Dans le premier cas , ou
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remarque qu’elles perdent leur transparence, qu’elles changent de couleur, qu’elles s’exfolient, qu’elles se boursouflent ou s’épanouissent en ramifications , dont l’ensemble offre l’aspect du chou-fleur. Dans le second cas, chauffées sur un charbon, on observe qu’elles décrépitent ou produisent une sorte de spumescence et de bouillonnement par le dégagement de l’eau ou d’un gaz , ou bien qu’elles répandent sur le charbon , autour de la matière d’essai , une poussière dont la couleur varie suivant l’espèce de corps essayé : c’est ainsi que pour les minerais d’antimoine, la poudre est blanche et éloignée du globule; que pour ceux d’étain elle est également blanche, mais contiguë au globule ; que pour ceux de bismuth et de tellure elle est jaune et bordée de rouge ou d’orangé, etc.
IY. Le quatrième effet de la chaleur est, comme nous l’avons déjà dit, la fusion. Beaucoup de substances peuvent l’éprouver seules ; mais la plupart ont besoin de l’emploi des fondans. Pour le simple essai de fusion, on saisit entre les pinces de platine une parcelle pointue ou lamelleuse du minerai, et l’on en expose la pointe ou l’arète à l’action de la flamme. Par ce moyen, on voit tout de suite si la matière d’essai est fusible ou non. Lorsqu’elle est infusible , elle conserve toute la vivacité de ses pointes ou arêtes, ce que l’on reconnaît à l’aide du microscope ; les mêmes parties s’arrondissent lorsqu’elle se fond difficilement ; enfin , si elle est de facile fusion, elle se convertit en une boule. Dans le cas de facile fusibilité , on observe encore si la matière donne un verre ou un émail blanc ou coloré, bulleux ou compacte, etc. Enfin, on fait attention à la forme du globule fondu, qui est tantôt parfaitement sphérique et lisse (felspath), tantôt hérissé d’aspérités, tantôt polyédrique et comme cristallisé. On a imposé des noms à quelques-uns des résultats de la fonte au chalumeau : ainsi on a distingué le venus , lorsque le fragment se couvre seulement à la surface d’un vernis
vitreux (staurotide, pyroxène) ; la frille, lorsque la fusion est imparfaite, et qu’une partie non fondue est disséminée dans la partie fondue; la scorie , lorsque le fragment se boursoufle sans se réduire en globule (quelques grenats ferrugineux); Y émail, lorsque le globule ayant l’éclat du verre, est complètement opaque (minerais d’étain) ; enfin le verre, lorsque le globule, parfaitement fondu, a l’éclat et presque la transparence du verre.
5i. Les fondans que l’on emploie pour manifester clans les minéraux quelques propriétés particulières que la chaleur seule ne peut produire , sont la soude (carbonate ou bicarbonate) , le borax (sous-borate de soude) , le sel de phosphore (phosphate double de soude et d’ammoniaque) , le nitre et l’acide borique vitrifié.
La soude a deux usages principaux : i°. pour reconnaître si les corps combinés avec cette substance sont ou non fusibles ; 2°. pour favoriser la réduction des oxides métalliques. Elle sert en outre à démontrer la présence du soufre ou de l’acide sulfurique. Pour constater cet effet, on fond ensemble de la silice et de la soude pour en faire un globule de verre, auquel on ajoute un fragment du corps à essayer. S’il renferme du soufre ou de l’acide sulfurique, il se produit bientôt un sulfure de soude qui colore, par le refroidissement, le verre en jaune , quand il y a peu de cet hepar, et en rouge plus ou moins foncé, quand il y en a beaucoup.
Le borax est employé pour opérer la dissolution ou la iusion d’un grand nombre de substances. On tire d’excellens caractères distinctifs et spécifiques de l’aspect que présente le verre obtenu par son moyen, car la plupart des oxides terreux, alcalins et métalliques lui font acquérir des couleurs propres et distinctes, et qui varient ensuite pour chacun d’eux en particulier, suivant que le globule est exposé au feu de réduction ou au feu d’oxidation. Ainsi, l’on sait crue la silice ,
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l’alumine et les silicates incolores donnent, avec le borax, des verres blancs et transparens ; que toutes les autres terres , et les oxides de titane, de zinc, d’e'tain, de tantale, etc., donnent des verres qui deviennent opaques ou d’un blanclaiteux par le refroidissement ou par le feu de réduction (appelé par M. Berzélius le flamber ) ; que presque tous les autres oxides métalliques donnent des verres colorés; qu’ainsi ceux de cobalt colorent le borax en bleu, ceux cle cuivre en vert , celui de chrome en vert émeraude, etc. Nous ferons observer que la teinte du verre de borax varie singulièrement encore pour chaque espèce , suivant la température , et que fort souvent elle est toute différente à froid et à chaud .
Le sel de phosphore s’applique plus particulièrement à la détermination des oxides métalliques, dont il fait ressortir les couleurs caractéristiques beaucoup mieux que le borax, par la raison que la chaleur le transformant en phosphate acide (par la volatilisation de l’ammoniaque), il s’empare des bases avec bien plus d’énergie. Il est aussi un très bon réactif pour les silicates; il s’empare de la silice, et forme avec elle une masse d’apparence gélatineuse.
Les usages des autres fondons étant très bornés et particuliers, nous ne les ferons connaître qu’en décrivant les espèces minérales.
5a. Les réactifs que l’on emploie encore dans les essais parla voie sèche sont peu nombreux : ce sont surtout le nitrate de cobalt, l’étain, le fer, l’oxide de cuivre, la silice, les papiers à réaction. Ils ne sont usités que pour distinguer quelques substances que les autres réactifs n’ont pu parvenir à faire reconnaître. C’est ainsi que le premier d’entre eux sert à déceler l’alumine et la magnésie, qui donnent, avec une goutte de cette dissolution, et après une lorte ignition, la première, une belle couleur bleue, la seconde un rose pâle. La silice n’empêche pas la manifestation de ces caractères,
mais la présence de tout autre oxide métallique en détruit les effets.
Nous nous bornerons à l’indication de ces principaux réactifs, et nous renverrons nos lecteurs à l’excellent ouvrage de M. Berzélius , que nousa vons cité plus haut.