CHAPITRE XIV

ZINC CADMIUM ET INDIUM

Nous réunissons dans le môme chapitre le zinc et les deux autres métaux, que l’on a découverts dans les minerais d’où l’on extrait le zinc. Le zinc s’extrait de la calamine (hydrocarbonate de zinc naturel) ou de la blende (sulfure de zinc), que l’on ramène à l’état d’oxyde par le grillage. L’oxyde ou le carbonate chauffés avec du charbon donnent du zinc qui distille et que l’on recueille dans des appareils convenablement disposés (Voy. Métallurgie).

La blende de Silésie contient toujours du cadmium; ce métal plus volatil que le zinc distille le premier, on le trouve dans les poussières brunes qui se forment dans les premières heures de la distillation dans les appareils de condensation. Ces poussières doivent leur couleur à de l’oxyde de cadmium formé sous l’influence de l’air; on les mélange avec du charbon et on les soumet à une nouvelle distillation dans une cornue de fonte. On obtient ainsi un alliage de zinc et de cadmium d’où l’on extrait facilement ce métal à l’état de pureté.

La plupart des blendes et en particulier la blende de Freyberg1, contiennent aussi de l’indium, métal volatil comme le zinc et donnant comme lui un chlorure volatil. C’est en examinant au spectroscope du chlorure de zinc fait avec le métal de Freyberg, que MM. Reich et Richter ont découvert ce métal qui est caractérisé par deux raies bleues (1865). C’est le quatrième métal dont la découverte est due à l’analyse spectrale.

L’insolubilité de son oxyde dans l’ammoniaque, permet de le séparer facilement des oxydes de zinc et de cadmium qui y sont solubles.

1 100 kilogrammes de blende de Freyberg, contiennent 25 à 30 grammes d’indium.

Le zinc est connu en Europe depuis le douzième siècle, sous le nom f Y étain des Indes. Il a été exploité d’abord en Chine par des procédés qui ont été importés en Angleterre en \ 770. Le cadmium beaucoup plus rare, n’est connu que depuis 1817, où il a été signalé comme corps particulier par Stromeyer, dans certains échantillons d’oxyde de zinc qu’il avait rencontré dans les pharmacies du Hanovre. Ces oxydes dissous dans un 'acide et traités par l’acide sulfhydrique donnaient un précipité jaune (sulfure de cadmium), que plusieurs personnes prirent pour un précipité de sulfure d’arsenic. Hermann, propriétaire de la fabrique de Schônebeck, d’où venait cet oxyde, découvrit au commencement de 1818, dans le produit suspecté le métal nouveau, dont Stromeyer avait récemment signalé l’existence. Son nom vient de caclmia fossilis ; c’est ainsi que le minerai ordinaire de zinc était désigné autrefois.

ZINC, Zn = 35.

1225. Préparation du *inc pur. — Le zinc du commerce contient toujours un peu de plomb, de fer et de carbone ; il renferme rarement de l’arsenic; dans ce cas, il donne de l’hydrogène mélangé d’arséniure d’hydrogène quand on le dissout dans les acides. On lui enlève facilement son arsenic en chauffant dans un creuset un mélange de 4 parties de zinc en limaille et de 1 partie d’azotate de potasse, disposés par couches alternatives, et en terminant par une couche de salpêtre. Le sel fond d’abord et recouvre toute la surface du zinc d’une couche liquide, et, à un moment donné, il se produit une vive déflagration, pendant laquelle tout l’arsenic et une portion du zinc s’oxydent. Le métal restant se rassemble au fond du creuset.

En distillant ce zinc ou le métal du commerce exempt d’arsenic dans une cornue de grès, on le sépare du fer et du charbon qui y sont contenus, mais il retient toujours une trace de plomb entraînée par la vapeur du zinc. On n’obtient ce métal dans un état de pureté absolue qu’en distillant un mélange d'oxyde de zinc pur (1229) et de charbon de sucre dans une cornue de porcelaine.

1224. Propriétés. — Le zinc est un métal blanc bleuâtre, dont la texture est cristalline. S’il est pur, on peut le marteler et le réduire en feuilles à la température ordinaire, mais le zinc du commerce est toujours un peu cassant à froid. Il se lamine facilement, au contraire, vers la température de 150°; il ne faut pas dépasser cette température, car il devient tellement cassant vers 205% qu’on peut le pulvériser dans un

LTV. III, C1ÏAP. XT V , ZINC.

mortier. La densité du zinc fondu est 6,862, elle s’élève jusqu’à 7,2 par le martelage. Ce métal a une mollesse particulière qui le fait adhérer à l’outil ; il graisse la lime. Le plomb, qui est bien plus mou que lui, ne possède pas cette propriété ; on ne la retrouve que dans le cuivre, mais à un moindre degré, et il est remarquable que le laiton, qui est un alliage de cuivre et de zinc, graisse beaucoup moins la lime que ces deux métaux.

Le zinc fond à 550°, il distille à 1040°.

1225. Action des métalloïdes. — Le zinc ne s’altère pas dans l’oxygène pur et sec à la température ordinaire ; mais au contact de l’air sa surface se recouvre d’une couche d’hydrocarbonate imperméable à l’air et insoluble dans l’eau ; cet enduit protège le reste du métal de l’oxydation. A chaud, il s’enflamme à l’air et brûle avec un vif éclat; on utilise cette propriété dans les chandelles romaines : c’est de la limaille de zinc enflammée par de l’azotate de potasse en décomposition qui produit les étoiles brillantes projetées lors de l’explosion de ces pièces d’artifice.

Le soufre exerce sur le zinc une action remarquable, que nous avons déjà eu l’occasion de signaler ; on peut distiller du soufre sur ce métal sans que celui-ci soit altéré ; mais si l’on fait passer dans un tube un mélange de vapeurs de soufre et de zinc, il y a combinaison, accompagnée parfois d’explosion. Un mélange de zinc et de cinabre ou de persulfure de potassium fait également explosion quand on le chauffe.

Le chlore, le brome, l’iode, le phosphore et l’arsenic se combinent directement au zinc.

1226. Action <ies acides. — Les acides étendus, et surtout l’acide sulfurique, n’attaquent pas facilement le zinc pur, à moins que l’on n’opère dans des vases de platine ou de métaux peu altérables, car, dans ce cas, le métal du vase devient le pôle positif d’une pile dont le zinc est l’élément attaquable. Dans un vase de verre, l’action pourrait être absolument nulle. Le zinc ordinaire s’attaque toujours facilement dans les acides; cela tient à ce que les métaux étrangers qu’il renferme sonl électro-négatifs par rapport à lui, et jouent le même rôle que le métal des vases métalliques.

Les acides chlorhydrique et sulfurique, en dissolvant le zinc, dégagent de l'hydrogène; mais l’acide azotique donne du protoxyde d’azote ; il peut même dissoudre le zinc sans dégagement d’acide, s’il est trèsétendu, et il produit alors de l’azotate d’ammoniaque. Avec l’acide sulfureux, le zinc donne un mélange de sulfite et d’hyposulfite sans dégagement d’aucun gaz.

1227. Action «les hases. — L’oxyde de zinc est une base puissante, il peut .néanmoins se combiner avec les bases énergiques. Aussi le zinc peut-il se dissoudre dans une eau alcaline, avec dégagement d’hydrogène ; il se dissout même dans une dissolution de chlorhydrate d’ammoniaque, avec dégagement simultané d’hydrogène et d’ammoniaque l.

1228. Usages «lu zinc. — On s’en sert depuis longtemps pour la fabrication du laiton, on l’emploie aussi à l’état de pureté. Comme il ne s'altère que superficiellement à l’air, en donnant un produit insoluble dans l’eau, on peut l’employer en feuilles minces et légères à couvrir les toits ou à confectionner des vases destinés à contenir l’eau ordinaire. Le seul inconvénient que présentent les toitures en zinc résulte de l’inflammabilité de ce métal; car en cas d’incendie, le zinc, en brûlant, peut lancer de tous côtés des particules enflammées susceptibles de propager le feu à distance.

Il faut éviter avec le plus grand soin de mettre des clous en fer ou des soudures métalliques au contact des feuilles de zinc avec lesquelles on recouvre les toitures. Au contact de l’eau pluviale, les métaux formeraient avec le zinc un élément de pile dans lequel le zinc se corroderait rapidement. Aussi on agrafe simplement les feuilles les unes aux autres ; de cette manière on ne gêne pas les mouvements de contraction ou d’extension du zinc, qui sont considérables par suite des variations de température, car le zinc est le plus dilatable de tous les métaux connus.

Cette propriété du zinc, d’être électro-positif par rapport aux autres métaux usuels, permet de préserver le fer contre l’oxydation qu’il éprouve si rapidement à l’air. 11 suffit, comme on l’a déjà dit, de recouvrir ce métal d’une couche de zinc. Cette opération, qui porte le nom de galvanisation, peut d’ailleurs s’effectuer dé deux manières bien différentes. On trempe l’objet, bien décapé que l’on veut galvaniser dans un bain de zinc fondu, qui s’allie superficiellement au fer, ou bien on dépose du zinc à la surface du fer par voie électro-chimique. Le second procédé n’altère en rien la solidité des pièces les plus délicates, tandis que le premier peut rendre cassants des objets un peu minces, parce (jue l’alliage superficiel qui prend naissance est lui-même très-cassant.

* D’après Boettger, lorsqu’on plonge une lame de cuivre dans la dissolution ainsi .produite au fond de laquelle se trouve du zine non dissous, on voit le cuivre se recouvrir d’une pellicule de zinc métallique réduit par le courant, électrique produit par un couple dans lequel le cuivre devient l’élément attaquable et le zinc le pôle positif. On peut citer ce fait pour montre]’ l’influence du liquide sur le sens du phénomène électrique produit par un même couple métallique.