LIV. III, CHAP. X, FER

pur, en fondant dans un creuset réfractaire de la limaille de fer avec un cinquième de son poids de sesquioxyde de fer. On recouvre le mélange de verre pulvérisé et l’on chauffe dans un fourneau au coke, alimenté d’air par un soufflet, pendant une heure environ. On obtient ainsi un culot métallique bien fondu.

1093. Propriétés physiques. “A cet état de pureté, le fer a une couleur blanche se rapprochant beaucoup de celle de l’argent. Il jouit d’une ténacité extrême, et il est plus mou que le fer ordinaire. Son poids spécifique est 7,84.

Le bon fer ordinaire en barres est blanc grisâtre, sa cassure est fibreuse et hérissée de pointes. Son poids spécifique est d’environ 7,7. Il est toujours très-tenace, mais cette propriété varie avec le degré de pureté du métal. Il fond vers 1600°. Lofer se ramollit avant de fondre, et, à cet état, il possède la remarquable propriété de se souder sur lui-même. Les deux extrémités des barres de fer qu’on veut souder sont chauffées au blanc et saupoudrées d’un peu de sable, on les rapproche et l’on frappe avec un marteau sur les surfaces en contact ; le sable se combine à l’oxyde de fer et forme un silicate fusible, ce qui permet de décaper les deux surfaces, qui se soudent alors et forment un tout d’une homogénéité parfaite. On doit remarquer que le fer et le platine sont, parmi les métaux usuels, les seuls qui jouissent à ce degré de cette propriété; on n’agglomère d’ordinaire les autres métaux qu’en les fondant ou en réunissant leurs diverses parties par l’intermédiaire d’un alliage plus fusible (soudure).

Le fer possède à un bien plus haut degré que tout autre corps la propriété d’être attiré par l’aimant; on retrouve d’ailleurs cette propriété dans la plupart de ses composés. Les autres métaux, excepté le nickel et le cobalt, sont à peu près très-insensibles à l’action des aimants ordinaires. Le magnétisme du fer diminue rapidement sous l’influence de la chaleur :• quand la température s’élève au rouge, le fer n’ést plus attiré par l’aimant.

1094. Propriétés chimiques. — Nous connaissons déjà la plupart de ces propriétés, nous les rappellerons rapidement. Le fer ne s’altère pas dans l’oxygène ou dans l’air sec ; il s’altère, au contraire, rapidement et se transforme complètement en rouille dans un air humide et contenant de l’acide carbonique (571). On le préserve de la rouille en le galvanisant ou en le recouvrant de peinture ou d’un corps gras (575). A chaud, le fer se transforme en oxyde magnétique, Fe^1 ; c’est cet oxyde qui se détache du fer quand on le forge (oxyde des battitures) ; dans l’oxygène, la combustion est accompagnée d’un brillant phénomène de lumière.

Tous les métalloïdes, excepté l’azote, sont capables de s’unir directement au fer.

Le fer est facilement attaqué par les acides. Avec les acides sulfurique et chlorhydrique étendus d’eau, il se dégage de l’hydrogène toujours infect, parce qu’il contient des carbures ; l’acide sulfurique concentré ne l’attaque qu’à chaud, en dégageant de l’acide sulfureux. Nous avons vu, au paragraphe 144, l’action que l’acide azotique concentré ou étendu exerce sur lui.

1095. Fer obtenu par la pile. — Le chlorure double de fer et d’ammonium et surtout le sulfate double, décomposés par la pile, fournissent un dépôt cohérent de fer, plus dur et moins dense que le fer doux, qui peut être forgé après plusieurs recuits, et laminé comme de la tôle. Il s’aimante comme l’acier et il possède la passivité du 1er ordinaire plongé dans l’acide azotique fumant.

On a peu utilisé jusqu’ici, les dépôts galvaniques du fer ; l’application actuelle la plus importante consiste à aciérer les planches de cuivre gravées pour leur donner une grande dureté qui permette un tirage plus considérable qu’avec le cuivre.

Protoxyde de fer, FeO.

1090. Préparation et propriétés. — On prépare le protoxyde, en laisaut passer le mélange gazeux (CO2 -F- CO) qui résulte de la décomposi- I ion de l’acide oxalique par l’acide sulfurique (451) sur du sesquioxyde de fer chauffé au rouge sombre (H. Dehrav).

Ainsi préparé, le protoxyde de fer constitue une poudre très-peu magnétique, ce qui le distingue du fer et de l’oxyde magnétique, Fe304 ; de plus il est facilement combustible : quand on le chauffe, il se transforme alors en oxyde magnétique ; enfin il se dissout dans l’acide azotique, avec dégagement de vapeurs nitreuses.

Il forme un hydrate blanc, que l’on obtient en versant de la potasse dans une dissolution d’un sel de protoxyde de fer. Ce corps prend d’abord une teinte grise, puis verte, noire, bleuâtre, et enfin jaune brun, en s’oxydant et se transformant à l’air en sesquioxyde de fer* Nous avons vu (pie le chlore produisait instantanément cette transformation (291).

Sesquioxyde de fer, Fe205.

1 097. l'.tat naturel* -““•L’oxyde naturel cristallise constitue le fer oli- (jislo.. En masses amorphes et compactes, rouges et sans éclat, il con-

LIY. III, CH A P. X, SESQUIOXYDE DE FER.

stitue la sanguine ou hématite , dont on se sert pour polir les métaux. L’hématite brune, le fer limoneux et oolithique sont des oxydes de fer hydratés, 2(Fe203),51I0. Le fer oligiste est fréquemment cristallisé dans la même forme que l’alumine, sa couleur est noir de fer foncé ; il est brillant. C’est un corps dur, non magnétique, qui donne, quand on le pulvérise, une poudre d’un brun rouge.

1098. Préparation et propriétés. — Oll obtient CCt Oxyde SOUS la forme de fer oligiste, en chauffant au rouge du sesquichlorure de fer dans tin courant de vapeur d’eau, ou en calcinant un mélange de vitriol vert (sulfate de fer hydraté) et de sel marin à parties égales ; l’oxyde cristallise au milieu du sulfate de soude formé, on l’en sépare par des lavages à l’eau chaude. On s’en sert, à cause de sa dureté, pour affiler les rasoirs.

L’oxyde amorphe et anhydre s’obtient comme résidu de la préparation de l’acide sulfurique fumant (223). Nous avons dit qu’il était connu sous les noms de colcothar, rouges de Prusse, d’Angleterre, et qu’il servait a polir les métaux.

I/oxyde de fer hydraté s’olytient en précipitant un sel de sesquioxyde de fer par P ammoniaque. On obtient ainsi une matière brune, ocreuse, qui, desséchée dans le vide, retient 1 équivalent 1/2 d’eau, comme l’oxyde hydraté naturel ou comme la rouille. Les acides les plus faibles le dis^ solvent; mais, si on le calcine, il devient incandescent et ne peut plus se dissoudre que dans les acides concentrés et bouillants.

1099. Sesquioxyde de fer magnétique. — - L’oxyde de fer ainsi préparé n’est jamais magnétique, il en est de même du sesquioxyde obtenu par l’oxydation d’un sel ferreux à acide minéral. La calcination des sels de protoxyde de fer à acide organique , donne au contraire, comme l’a montré M. Malaguti , un oxyde attirable à l’aiinant. Le carbonate de fer oxydé à l’air, la rouille et les dépôts des eaux ferrugineuses donnent aussi par une calcination ménagée un oxyde magnétique. Une trop haute température lui fait perdre cette propriété.

1100. Sesquioxyde de fer modifié. — Lorsqu’on fait bouillir pendant sept ou huit heures de l’eaü tenant en suspension du sesquioxyde de fer hydraté, on voit celui-ci changer de couleur et se tranformer en Une poudre rouge dont la composition est représentée par la formule Fe20s,H0. Ce nouvel hydrate (oxyde modifié), découvert par Péan dé Saint-Gilles, est remarquable par son insolubilité dans l’acide azotique; l’acide chlorhydrique ne le dissout même qu’avec lenteur. Il n’éprouve pas le phénomène d’incandescence quand on le calcine; la transforma-

lion de l’oxyde ordinaire en oxyde modifié, a donc été accompagnée d’un dégagement de chaleur; l’oxyde modifié peut donc être envisagé comme l’hydrate de l’oxyde calciné et il participe à son insolubilité.

La nature nous présente les deux hydrates de sesquioxyde de fer. Les espèces cristallisées donnant une poussière brune et contenant 10 p. 100 d’eau sont de l’oxyde modifié ; les hydrates amorphes à poudre jaune contenant 14 p. 100 d’eau ont les propriétés de l’oxyde ordinaire. Enfin, en chauffant en vases clos, à 100 ou 180°, de l’hydrate ferrique, on le transforme en oxyde de fer anhydre.

1101. «xyde de fer soluble. — Lorsqu’on dialyse (1027) le liquide rouge provenant de la solution de l’oxyde de fer dans le sesquichlorure, ou bien encore l’acétate ferrique, on obtient dans le dialyseur une solution fortement chargée d’hydrate de sesquioxyde de fer soluble. Une semblable solution, renfermant 1 p. 100 d’hydrate ferrique présente la couleur rouge sombre du sang veineux. On peut la concentrer par l’ébullition, mais à un certain degré de concentration elle se coagule. Des traces d’acide sulfurique, d’alcali et de beaucoup de sels, la coagulent à froid, mais les acides chlorhydrique, azotique et acétique ne la. coagulent pas (Grahamj.

On peut encore obtenir de l’oxyde de fer soluble en chauffant vers 70°, une solution tellement étendue de sesquichlorure de fer qu’elle soit à peine colorée. Par la chaleur cette solution se colore fortement, elle contient alors de l’oxyde de fer soluble et de l’acide chlorhydrique libre, on sépare en effet ces deux corps par la dialyse. On peut aussi précipiter le sesquioxyde de fer soluble, par une solution de sel marin (sans action sur le chlorure de fer non modifié par la chaleur). Si on lave ce précipité, il se rcdissout quand il ne contient plus que de petites quantités de sel (H* Debray).

Mais si l’on chauffe à 100°, pendant longtemps, en ayant soin de remplacer l’eau qui s’évapore, on obtient une liqueur trouble par réflexion, paraissant limpide par transparence, et qui tient en suspension l’oxvde modifié de Péan de Saint-Gilles.

L’oxyde Fe*0®,HO, présente en effet celte particularité curieuse, constatée par ce chimiste, de se mettre en suspension dans Peau tenant en dissolution des acides acétique, chlorhydrique ou azotique ; l’addition de substances salines ou d’acides concentrés, détermine sa précipitation ; on s’explique ainsi pourquoi l’ébullition prolongée des dissolutions de chlorures (Debray), d’acétate (Peau de Saint-Gilles) ou d’azotate de sesquioxyde de fer (Scheurer-Kestner) fournit de l’oxyde insoluble Fe203,HQ,

LÏV. III, Cil À P, X, OXYDE MAGNÉTIQUE, qui reste en suspension en donnant des liqueurs troubles. Mais ce phénomène est précédé de la décomposition du sel s’il est suffisamment étendu et de la production d’oxyde colloïdal.

1102. Combinaisons tlti sesquioxyde tic fer arec les oxydes. — Le sesquioxyde de fer se combine avec divers oxydes métalliques. Il existe dans la nature un ferrite de zinc et de manganèse M0,Fe203 (franklinite) un ferrite de magnésie Mg0,Fe203 (magnoferrite) que l’on a reproduits artificiellement, le premier en maintenant au rouge blanc pendant plusieurs jours, dans un four à porcelaine, un mélange de peroxyde de fer, d’oxyde de zinc et d’acide borique (Ebelmen) ; le second, en faisant passer un courant lent d’acide chlorhydrique sur un mélange de magnésie et de sesquioxyde de fer (Deville).

L’oxyde magnétique de fer proprement dit Fe304— Fe203,Fe0 appartient à cette classe de composés. On connaît un ferrite de chaux 4Ca0,Fe203 bien défini et que Pelouze a obtenu en précipitant par la potasse un mélange de dissolutions de chlorures de fer et de chaux (dans la proportion de l’équivalent de sesquichlorure pour quatre de chaux). Il se forme un précipité couleur chamois blanchissant immédiatement par l’ébullition par suite de la combinaison des deux oxydes. L’eau sucrée qui dissout facilement la chaux, n’en enlève pas à ce composé; mais les acides le décomposent avec la plus grande facilité.

Oxyde magnétique Fe504.

1105. Propriétés île l’oxyde naturel. — Cet oxyde est at tirable à l’aimant et constitue des aimants naturels. C’est un des meilleurs minerais de fer. On le rencontre ordinairement en octaèdres noirs, d’un éclat semi-métallique ; pulvérisé, il donne une poussière noire magnétique ; il est fusible à une température assez élevée.

1104. Préparation. — Il se produit quand on fait passer un courant de vapeur d’eau sur du fer chauffé au rouge. On l’obtient également bien cristallisé en faisant passer un courant lent d”acide chlorhydrique sur de l’oxyde de fer amorphe porté au rouge (H‘-Ste Claire Deville). On le prépare à l’état d’hydrate brun noirâtre non magnétique, en dissolvant le fer à l’abri du contact de l’air dans de l’acide sulfurique étendu, transformant les deux tiers en sel de sesquioxyde, en les chauffant avec de l’acide azotique et ajoutant ensuite, après refroidissement, l’autre tiers de sulfate de protoxyde de fer. On obtient aussi un mélange formé d’équivalents égaux de sels de sesquioxyde et de protoxyde, qu’on précipite par l’ammoniaque.

Acide ferrique, FeOr\

1105. On ne le connaît que combiné aux bases; il forme avec la potasse un sel dont la dissolution, très-peu stable, a une couleur rouge de vin. On obtient ce ferrate de potasse en faisant passer un courant de chlore dans une dissolution concentrée de potasse, tenant en suspension du sesquioxyde de fer hydraté. Le ferrate de potasse, qui est insoluble dans un excès de potasse, se précipite sous forme de poudre noire que l’on dessèche sur de la porcelaine dégourdie. Il est très-soluble dans l’eau ; sa solution est d’un beau rouge, mais ce sel est très-peu stable et se décompose facilement en potasse, sesquioxyde de fer et oxygène, (M. Frémy.)

Le ferrate de soude s’obtient comme celui de potasse; on obtient les ferrâtes de baryte, de strontiane et de chaux sous forme de précipités rouge vif, insolubles, en décomposant le ferrate de potasse par les azotates de baryte, de strontiane ou de chaux,

Chlorures de fer.

1106. Proiociïiorwre. — Il existe deux chlorures de fer correspond dants au protoxyde et au sesquioxyde.

On obtient le protochlorure de fer anhydre en faisant passer un cou* rant d’acide chlorhydrique sec sur du fer chauffé au rouge dans un tube de porcelaine. On obtient ainsi des écailles cristallines brillantes et incolores, très-solubles dans l’eau et formant avec elle une liqueur verte, très-altérable à l’air d’où l’on peut retirer par évaporation des cristaux verdâtres de chlorure hydraté, FeCl4-4HO, On obtient le chlorure hydraté en dissolvant le fer dans l’acide chlorhydrique,

Le protochlorure de fer s’unit aux chlorures alcalins. On connaît un chlorure double de fer et de potassium FeCl-j-KCd H un chlorure cor^ r e sp o n d a n t d ’ a m m o n i u m .

1107. Sesquichiorure . — Quand on chauffe du fer à une température modérée dans un tube de verre où l’on fait passer du chlore, on voit le fer brûler et se transformer en paillettes d’un noir violacé, douées d’un éclat semi-métallique. Ces cristaux constituent le sesquichiorure de fer anhydre. Ils sont extrêmement solubles dans l’eau et donnent une liqueur jaunâtre foncée, qui, par évaporation spontanée, laisse déposer des cristaux d’un jaune rouge de chlorure hydraté, Fe3Cl3-f- 12IIO. On prépare ordinairement le sesquichiorure hydraté en dissolvant du fer dans l’eau régale ou du sesquioxyde de fer dans l’acide chlorhydrique.