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par
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GHÀPITBE VU. 321
M. Berzélius a donné la série suivante : or, argent, mercure, bismuth, cuivre, étain, zinc , dans laquelle chaque métal est réduit de sa dissolution par ceux qui viennent après.
On a reconnu qu'il était nécessaire que les dissolutions fussent un^ peu étendues et légèrement acides , afm que le métal précipitant fût plus facilement attaqué. L'excès d'acide , libre de toute combinaison 9 agit directement sur le métal actif ou précipitant, et détermine m courant qui active la décomposition.
L'état du précipité métallique dépend de l'énergie avec laquelle agit l'action décomposante. Si l'action est excessivement faible, et qu'il n'y ait que quelques centres d'action , on obtient de beaux cristaux ; si l'action est lente, et s'opère sur toute la superficie, on obtient une couche métallique adhérente, ou des lames dont les parties sont plus ou moins cohérentes. Enfin, si elle est rapide, le dépôt est pulvérulent. Nous avons déjà parlé avec détails de l'état moléculaire des précipités^ nous y reviendrons encore en traitant de la galvanoplastie.
Il ne faut pas croire que le fer puisse agir immédiatement quand on le plonge dans une dissolution de sulfate de cuivre ; on peut le mettre dans un état tel qu'il conserve son brillant métallique , sans réagir aucunement sur le sulfate de cuivre. Dans ce cas, ce métal se comporte réellement comme une lame de platine que l'on plongerait dans une solution de cuivre. Nous ajouterons qu'il n'est pas même attaqué par l'acide nitrique concentré , puisqu'il conserve tout son brillant plongé dans cet acide.
Il est d'autant plus intéressant de connaître les causes qui rendent le fer ainsi passif, que plusieurs fois il est arrivé qu'ayant voulu se servir de ce métal pour le traitement des minerais d'argent , les effets ont été absolument nuls (consulter ce que nous avons dit de la passivité du fer. Traité de Vélectncité , t. V, l*'^ partie, p. 9-308) dans la précipitation des métaux par d'autres métaux , quand le métal précipité a de l'affînité pour le métal précipitant ; comme lorsqu'on fiEdt agir des sels d'or et d'argent sur du 'mercure, il y a combinaison , et il se forme des amalgames. C'est à cette cause qu'est dû l'amalgame d'argent nommé Arbre de Diane,
De même , quand on précipite par le cuivre l'or et l'argent de leurs dissolutions respectives, le cuivre se combine avec ces deux métaux, surtout quand l'action est très-lente. Il en est de même dans tous les cas semblables. Nous en verrons un autre exemple dans la dorure par immersion.
Vn tait assez remarquable montre bien VmÛwewce di^ \ ç\^çXt\^NX^
322 ELEMENTS D'ELËCTItO-CHIMlE.
\oltoïqiie duiis In précipitution des inBt!iti\ par d'uutros mét&ux. 0;i sait que l'étuiD est plus oxydable que le cuivre et pri^cjpiti: ce derniei' de ses dissolutions; et cependant on croirait qu'il y a renversement de principes dans l'étamage des épingles , puisque c'est le cuivre, on du moins son alliage , le laiton , qui précipite i'étaln. Pour se renaît compte de cette anomalie apparente, il faut dire comment se&U celte opération. On jette un paquet d'épingles dans une dissolutùo renfermant de l'étaiu et un mélange d'une partie de sous-nitrate At potasse, deux parties d'alun, de deux de sel marin et d'une quantllé suffisante d'eau. U ne s'opère iiucun effet, quelle que soit la dorée de l'impiersion ; mats si, dans la dissolution, on plonge un morc««i d'étain qui touche seulement une des épingles du paquet, tout le paqnd s'élame aussitôt. Les épingles qui ne sont pas en contact avec l'élain ne s'étament pas. Cet effet est facile à expliquer : le moi'ceau d'étain est attaqué des l'instant qu'on le plonge dans la dissolution j étaUlt- 00 le contact avec le cuivre des épingles, on a un couple voltalqne, dans lequel le cuivre est l'élément électro-négatif et l'étain l'élémoïC positif. Le courant électrique qui en résulte, réagit sur le chlorure d'étain, le décompose; l'étain est transporté sur les épingles, tandis que le chlore se porte sur le morceau d'étain. L'étain déposé sur les égbf gtes n'est pas attaqué, en raison de l'état négatirâu ces derniërra.
Dans l'exemple précédent, le métal précipité adhère fortement sv le métal précipitant ; il en est de même dans une infinité de cas; ansai les arts ont-ils tiré un parli trè*-avantageux de cette propriété. soit pour préserver les métaux oxydable de l'intlueDCe des agents itmosphériques , soit pour leur donner de l'éclat et pouvoir les employer dans la bijouterie : nous toucbons là à une question importante qui doit faire partie de l'élec-tro-chimie.
Dans l'étamage du fer, on se borne à plonger les lames de tdle, dont les surfaces ont été préalablement préparées pour que le m^ soit au vif, dansun bain d'étain, recouvert de matières eu fusioiii ^ empêchent l'oxydation. Il y a anssitM combinaison superûcielle de l'étain avec le fer, et par conséquent l'adhérence entre les deux métaux est la plus forte possible. U en est de même dans le zincagedo fer. Nous citons particulièrement ces deux exemples, pour faire remarquer que lorsqu'un métal se dépose sur un antre, soit parle simple jeu des affinités, soit par l'effet des forces électriques, il faut opérer de manière ii déterminer la combinaison au contact des métaux , sans quoi on n'a aucune garantie de solidité. C'est un princ^ doat on ne doit jamais e'écarleT. ~i^
GHAPITBE VU. 3!i3
Dans rétamage et le zincage du fer , on conçoit très-bien qu'il y ait combinaison entre le fer et l'étain ou le zinc, puisque l'un de ces deux métaux est à l'état de fusion, que la surface du fer est parfaitement décapée , et que la chaleur vient encore augmenter l'action des affinités; mais, dans la plupart des autres cas^ ces conditions ne sont 1^ remplies; il faut donc y suppléer en employant un métal intermédiaire, le mercure, qui est liquide à la température ordinaire, et dont rafiQnité pour les deux métaux que l'on veut combiner au contact, bvcrise nécessairement leur affinité réciproque. C'est précisément pour ce motif que le mercure est employé avec un si grand avantage dans la dorure dite au mercure, et dans la dorure par immersion , en suivant les indications que nous donnerons.
L'action des forces électriques ^ comme nous le verrons, supplée quelquefois à l'état de fusion d'un des deux métaux , par la raison toute simple que les molécules du métal qui recouvre, arrivent les unes après les autres sur la surface du métal à recouvrir, et leur état électrique étant de signe contraire à celui de ce métal , il s'ensuit que les deux métaux sont dans les conditions voulues pour que la combinaison s'effectue au contact ; néanmoins cette combinaison ne saurait s'effectuer que si l'action électro-chimique est très-lente, sans cela il y aurait groupement irrégulier des molécules , cristallisation eonAise. Il faut donc s'arranger pour qu'il y ait cristallisation lente au contact. Sans quoi il n'y a aucune garantie de solidité.
La pression ou le frottement contribue aussi à l'adhérence en déterminant un contact plus Immédiat entre les parties; nous citerons pour exemples : 1° l'argenture du cuivre obtenue en frottant une lame de cuivre bien décapé avec du chlorure d'argent nouvellement précipité et humecté d'une solution saturée de sel marin , (pkï dissout une petite quantité du chlorure ; ce se) est réduit par le cuivre, auquel adhère l'argent par 1 effet des actions combinées des affinités, de l'électricité et du frottement. 2^ On peut faire adhérer de la même manière du cuivre sur du fer, en opérant avec des dissolutions peu concentrées. Nous indiquons seulement les principes généraux, dont on fera des applications dans différents cas particuliers. Au surplus, nous y reviendrons dans les paragraphes suivants.
De la dorure par immersion.
La dorure et l'argenture sur cuivre peuvent s'obtenir également par la simple précipitation. Pour dorer le cuivre, aucleaneme\vt.^Qkw\fi> plongeait àam une solution neutre de chlovute a!ot^\.t^v^v«ûà»a\
324 F.LEMEI4TS I> ËLECTBO-CHIMIE.
quant iui fer, on le recouvrait prtitilabicment d'une eonche Svou bien on opérait avec une dissolulion éthérée neutre d'or. PdBr l'argent , on dissolvait le double chlorure d'ammoniaque et de mereure dausdeTaeide nitrique, puîson y ajoutait de l'or qui s'y <^so!valt également ; on évaporait l'excès d'acide et l'on plongerdt diiis la dissolution la pièce d'argent. La présence du mercure empâchall le chlorure d'argent de se former, de sorte que l'or se précipitaltm l'argent et y adhÉrait.
Ces procéder de dorure et d'argenture n'ont pas été mis en pratique dans les arts, en raison du peu de iîxité des couches d'or et d'argent déposées^ il n'en est pas de même des procédés suivants :
1° De la dorure au mercure destinée aux grands bronzes, aux objeh de moyenne grandeur et qui n'est iiuUemeut applicable à la petite bijouterie en cuivre ; 2" de ta dorure par l'application de feuilles d'or ou d'or très-divîsé.
L'art de la dorure en était là lorsqueM-EIkington découvrit un procédé de dorure sur cuivre par immersion, qui donnenne grande extension à cette branche d'industrie. Mais au lieu d'une dissolution éthérfc ou aqueuse de chlorure neutre d'or, il fait usage d'une dissolution alcaline d'or, qui n'est auti'e qu'une dissolution d'auratc de potasse àaw au bain de bicarbonate de potasse, dont nous devons la connaissanH à Pelletier. Mais comme la dorure par immersion se rattache à In dorure êlectro -chimique, nous devons l'exposer dans cet ouvrage avec de grands développements. Voici comment on prépare cette dissolution, suivant les termes mêmes du brevet pris en France, pn M. EUiington, pour s'assurer l'exploitation exclusive de son procédé; Faites dissoudre 5 onces (poids anglais) 15S<i'',45 d'or pur deiis 1 kilog. 30G d'acide nitro-muriatique dans les proportions «oivant^ : 435^'', 4D d'acide nitrique pur d'une densité égale à i,iS] 43SB''-,40 d'acide hydro-chlorique pur d'une densité égale & 1,16, tt 435 grammes d'eau. Lorsque l'or est dissous, soumettez la dias^Sos à une température assez élevée pour rendre le liquide par&itenUDt clair, et décantez avant de l'employer.
Vei-sez la dissolution dans un vase convenable (l'expérience a proBtc que le vase defer devait être préféré); ajoutez-y 18 lit. 17 cent. d'ttU pure et kilog. 06 de carbonate de potasse pur ; faites bouillir le tout pendant deux heures , et la préparation sera prête à servir. On prend ensuite les pièces à dorer, on les décape parfaitement, puis on les suspend d'une manière coûNeBaUt à uac tifje de^^métal mie ' ■0tit à la main, au moyen fte tiU mfeuVi^çjjfâ, " " ***
CHIPIIBE VII. SSS
t dans le mélaDge bouillant, et leur donner nn mouvement, jusqu'à ce qii'tilles soient suffisamment dorées. On Kà grande eau et ou sèclie à la sciure chaude. Telle est la mél générale; passons aux détails.
lElklngton, de concert avec M. Wright, a fait une série d'eïpé' a dorure par immersion, qui pietlfint à même de se rendre 3 des effets prixluitx, et montrent que le protochlorure d'or pt mieui: quand It se trouve duns la dissolution alcaline que le ; c'est pour ce motif qu'ils font bouillir longtemps, avec Ifution de bicarbonate de potasse, le perchlornre, afin que ce ir puisse se chnuger ea protocblorure. On reconnaît la transfor- D.quand la dissolution prend une teinte verdâtre. Suivant eux, L&ut pas employer de bicarbonate très-pur, attendu que lors- I renferme des matières organiques, celles-ci aident à latransptiiMD du perehlorure en protot'hlorure. Dans le cas ou l'on n'a à Jl^positiou que du bicarbonate pur, on peut y ajouter de l'a- L«3alique, du sel d'oseille , ou d'autres matières organiques. i commission nommée par l'Académie des sciences pour lui tvn rapport sur la dorure par immersion et la dorure électro- Bqne comparées l'une à l'autre, a reconnu, après avoir examiné estion, que les assertions de MM. Elkingtoa et Wright parais- ( fondées. Tout tend donc à prouver que le chlorure de cuivre ç forme, quand on dore une pièce de cuivre dans l'aurate, étant c atomes de chlore, on doit employer un chlorure d'or ayant la ta composition , c'est-à-dire, renfermant deux atomes de chlore p trois, comme dans le perehlorure, s le procédé Elkinglon, il y a une très-graude innovation, R'ia substitution d'un bain d'or alcalin à un baui acide, qui, agisttnt avec trop d'énergie sur le cuivre, détermine une précipitatiot) tumultueuse de l'or, tandis qn'a^'ec la première le dépôt se faisant régulièrement , les molécules obéissent à la force d'agrégation et forment une couche d'or , qu'on peut obtenir en dissolvant le cuivre . lentement dans de l'acide nitrique éteudu. Voici ce qui se passe avec l'aurate alcalin ; l'oxyde d'or, jouant le rôle d'acide, relativement a l'alcali, se comporte comme tel par rapport au cuivre qui est l'élément positif sur lequel il se porte, de sorte que le cuivre n'est oxydé uniquement que par l'oxygène de l'or.
Occupons-noiM de ta préparation préalable à faire subir aux pièces avant de les plonger dans le bain, c'est-à-dire du dérocha^e e.t ^
Le déroctiage et le décapage ont pour but de nettoyer ment les surfaces et de leur donner à volonté le brillant ou le mat.
Le dérocbage consiste à recuire convenablement les pièces eti enlever ensuite la couche d'oxyde formé au moyen des acides.
S'il s'agit du cuivre ronge , ou plonge celui-ci encore ronge dans l'acide EUlfuiiqne concentré; on n'a pas alors à craindre d'oxydation , attendu que l'acide sulfurique ne fait que dissoudre l'oiyde, sans attaquer la surface , et l'on a alors le brillant ; quant eu mat , après avoir chauffé la pièce , on la laisse refroidir quelques instante, et ou la plonge encore chaude dans un bain bouillant d'acide snlfurique étendu de neuf fois son volume d'eau. On laisse bouillir qudque temps , on retire la pièce , on la plonge dans l'eau froide , et on sèche dans la sciure, puis on la porte dans l'étuve. Passons an laiton.
Les laitons du commerce n'ayant pas tons identiquement la même composition , ne se prêtent pas aussi bien aux dérochage et décapage suivant les méthodes indiquées. Sans rien préciser h, cet égard, attendu qu'aucnne analyse n'a encore été faite des laitons qui rfeiitent aux préparations , nous dirons seulement que le laiton de la bijouterie est celui qui reçoit la meilleure préparation.
On peut, après dérochage, quand la surface n'est pas nette, décaper immédiatement avec l'acide nitrique concentré , puis dans db mélange de cet acide, de sel marin et de suie ; mais si l'on n'opère pB! rapidement, la pièce s'attaque; aussi évile-t-ou d'employer cette méthode toutes les fois que la pièce est recouverte de légères sailli» ou protubérances qui peuvent être facilement enlevées par l'aetioa corroslve de l'acide ; mais il vaut mieux faire usage, pour avoir le brillant , d'un mélange d'acide nitrique et d'acide sulfurique avec addition d'une petite quantité de sel marin, le tout dans des propoTtioai qui dépendent de la nature du laiton et de l'aspect que l'on nul donner ô la surface. Pour avoir le mal , les acides doivent être A p«l prés dans les mêmes proportions ; les pièces dérochées , sécfaéei i II sciure, doivent élre plongées dans la solution acide, puis lavées ine force dans l'eau ; on recommence l'immersioa daus le mélange d'acide et le lavage Jusqu'à ce que les surfaces soient très-nettea et aient l'aspect qu'on veut leur donner.
Quelquefois pour mater on ajoute au mélange des acides nitrique, sulfurique et de sel marin , de la suie en proportion double du sel maria employé ; on remue longtemps pour bien mélanger , on laiflt et l'on décante le VËti&emD\a v oa csX toa^ Xisanfi te tO.