ZINC

Étymologie. Zinc dérive de zinn , nom germanique de l'étain ; car, la fusibi lité et l’oxydabilité du zinc avaient fait autrefois confondre ce métal avec l’étain.

Propriétés physiques. Le zinc est d’un blanc bleuâtre , brillant, d’une texture cristalline, à grandes lames. Fondu et refroidi lentement, il cristallise en pyramides à quatre ou à six faces.il estun peu moins mou que le plomb et l’étain. Il graisse la lime. Il est très-dilatable. Sa dilatabilité linéaire est ^ pour l’intervalle compris entre 0° et 100°. C’est pourquoi les barres de zinc ou les toits couverts de ce métal se gercent facilement , et finissent par se briser sous l’influence des variations brusques de la température. Pour remédier à cet inconvénient , il faut , autant qu’il est possible , ne point contrarier ce métal dans ses mouvements alternatifs de dilatation et de resserrement. A la température ordinaire , il ne

FEKRACÉS.

se laisse pas travailler au marteau. A la température de 150“ , il devient ductile , il se laisse réduire en fils assez minces en même temps qu’il devient malléable. A une température plus élevée encore , il perd de nouveau sa ductibilitè et sa malléabilité , de manière que vers 250° ou 300, ou un peu au-dessous de la température à laquelle il fond, il devient très-cassant et pour aiüsi dire puIvériSablé. A la température de 360° il fond. Au delà de cette température il se volatilise. C’est ce qui permet de séparer, par la distillation, le zinc des autres métaux. Le poids spécifique du zinc liquide- (fondu), est 0, 8. Refroidi , il s’aplatit sous le marteau et en perdant sa texture cristalline il augmente de densité : celle-ci est alors 7, 2.

Des lames minces de zinc , sous lesquelles on place une lampe à l’alcool , font entendre une série de sons qui deviennent très-distincts par le refroidissement brusque de ces lames au moyen d’un mélange réfrigérant. Ce sont des vibrations transversales , semblables à celles que produirait sur ces lames un archet de violon. Les autres métaux n’offrent rien de semblable (1).

Zinc du commerce. Ce zinc n’est jamais parfaitement pur. Les substances étrangères qu'il peut renfermer sont : le fer, le cuivre , le plomb , l’étain , le cadmium , le soufre , l’arsenic et le carbone. Il n’existe aucun moyen simple de purifier le zinc ; car , quoi qu'on fasse , la distillation entraîne toujours une certaine quantité des substances étrangères que nous venons de signaler.

Voici les résultats que donne l’analyse des zincs du commerce réputés les plus purs :

Zinc d’Jserlhôhe , de Silésie , de Chine. fer 0,0035 — 0,0028 — 0,0150 plomb 0,0030 — 0,0047 — 0,0080 plombagine — 0,0004- — des traces.

Le zinc de Jserlhôhe est de médiocre qualité. Celui de Silésie est dur et difficile à laminer ; il contient toujours du

(I) Strahlka , sur la tonorili du sine (Annal, de Pogg. xuu,pa /foù).

FERRACÉS. I

cadmium. Le zinc de Chine est inférieur à tous les zincs de l’Europe.

Ce qu’il y a de remarquable dans la purification du zinc , par la distillation, c’est que le zinc le plus pur est (contrairement à ce que l’on pourrait penser) celui qui se trouve condensé le plus près du foyer, tandis que celui qui se condense dans la partie du tuyau la plus éloignée, est moins pur et mêlé de beaucoup de substances étrangères.

Propriétés chimiques . Le zinc fondu et projeté dans l’air brûle avec une flamme d'un jaune verdâtre , accompagnée d’épaisses vapeurs blanches. Ces vapeurs sont de l’oxyde de zinc qui se dépose sous forme de houppes soyeuses d’un trèsbeau blanc; de là les noms de fleurs de zinc , nihil album , laine des philosophes, etc. (1). Exposé à l’air sec et exempt d’acide carbonique, le zinc ne s'altère pas et n’absorbe point d’oxygène. A l’air humide et complètement privé d’acide carbonique , il ne s’oxyde pas davantage ; mais à l’air humide ordinaire ( contenant de l’acide carbonique ) , le zinc se recouvre bientôt, à sa surface , d’une pellicule grisâtre d’oxyde. Cette couche d’oxyde s'oppose à l’oxydation ultérieure des couches de zinc subjacentes. Le zinc s’oxyde rapidement dans l’eau , avec dégagement d’hydrogène ( décomposition de l’eau ). A la température de la fusion , l’action décomposante est si vive qu’il y a explosion.

Actions des acides. Tous les acides minéraux et môme les acides organiques les plus faibles attaquent le zinc.

a. Oxacides. Si les éléments de l’acide sont peu stables , le zinc s’oxyde aux dépens de l’oxygène de l’acide qui se décompose. L’acide azotique est dans ce cas. L’action a lieu à froid et avec une grande violence , lorsque l’acide est convenablement étendu d’eau. Il y a formation d’azotate d’ammoniaque ( l’azote est fourni par l’acide, et l’hydrogène par

(1) Ces vapeurs laissent dans la bouche un goût sucré , du reste sans danger pour la sauté.

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l’eau ) mêlé d’azotate de zinc. Si les éléments de lacide sont , au contraire , fortement unis , le zinc s’oxyde aux dépens de l’oxygène de l’eau qui se décompose. Dans ce cas , il y a dégagement d hydrogène. Telle est 1 action de 1 acide sulfurique étendu. L’acide sulfurique concentré n’attaque le zinc qu’à chaud , avec dégagement d’acide sulfureux , ce qui indique la décomposition de l’acide sulfurique.

b. Hydracides. Dans ce cas, ce n’est jamais l’eau qui se décompose. L’acide seul se décompose; son radical s’unit directementau zinc , et l’hydrogène se dégage. Telle est l’action de l’acide chlorhydrique.

Le soufre se combine directement avec le zinc , par la voie sèche. Les persulfures alcalins, chauffés avec le zinc, donnent naissance à du sulfure de zinc ; cette combinaison est accompagnée d’une détonation violente. Le zinc, préalablement chauffé , s’enflamme dans le chlore gazeux. Le gaz acide chlorhydrique est décomposé avec détonation par le zinc ; il se produit un chlorure de zinc et de l’hydrogène. La potasse caustique et l’ammoniaque dissolvent le zinc avec dégagement d’hydrogène. Dans cette action , l’eau est décomposée , et l’oxyde de zinc qui se produit se dissout dans les alcalis employés.

La grande oxydabilité du zinc rend ce métal propre à être employé comme moyen rèductif par la voie sèche et par la voie humide. Le zinc précipite presque tous les métaux ( à l’état métallique) de leurs combinaisons avec les acides. Il est toutefois nécessaire pour cela que les dissolutions soient bien neutres.

État,. Les principales espèces minérales du genre zinc sont :

1 ° V oxyde terreux. Il est très-rare dans la nature; d’ailleurs , exposé à l’air , il se combine avec de l’acide carbonique.

2" L 'oxyde manganésifère ( brucite), espèce découverte par Bruce dans la province de New-Jersey ( États-Unis ). La bru-

FEKISACES.

cite , vue en masse, a une couleur rouge de saug ; en poussière, elle est d’un beau rouge orangé. Elle est disséminée en grains amorphes dans la gangue. L’acier la raie facilement.

Elle est composée de 0, 88 oxyde de zinc,

0, 12 oxyde de manganèse.

3° L atuminale de zinc ( spinelle zincifere , gahnit.c , automalite ) , cristallisé en octaèdres réguliers , se trouve à Fahlun, en Suède, et dans la province de New-Jersey, il est d’un vert grisâtre foncé et raie le quartz, il se. compose de 0, 2425 oxyde de zinc ,

0, 6000 alumine,

0, 0925 oxyde de fer,

0, 0875 silice ( Eckeberg).

4" Le sulfure de zinc ( blende ). Ce minéral n’est pas rare, etse rencontre dans presque tous les terrains. On en trouve à Vienne (Isère) , à Bagnères de Luchon , à l’Argentière ( Ardèche ) , àCogolin ( Var), à Candado (Amérique méridionale). Sa couleur varie depuis le jaune et le vert , jusqu’au brun et au noir. Il est dur et fragile. Il accompagne presque toujours d’autres sulfures métalliques , et particulièrement les sulfures de fer , de cuivre et de cadmium.

5 "Silicate hjdreux ( calamine électrique). Il accompagne souvent le carbonate de zinc anhydre.

Ce minéral est d’un blanc grisâtre, quelquefois transparent et incolore. Exposé à la chaleur, il devient fortement électrique. On en trouve à New-Jersey (Keating), près de Limbourg entre Liège et Aix-la-Chapelle (silicate anhydre de la Vieille-Montagne), à Brigau, à Tunis , en Sibérie, daus les monts Ourals , etc.

Préparation. Les minerais de zinc le plus ordinairement employés sont la calamine et la blende. On calcine la calamine pour en chasser l’acide carbonique. Cette calcination préala-

FERRACES.

ble n’est point absolument nécessaire. Pour la blende, le grillage ou la calcination est absolument nécessaire. Par là , on chasse le soufre en transformant le sulfure en oxyde de zinc qu’on traite ensuite comme la calamine. Après avoir calciné les minerais , on les réduit en poudre impalpable , et après les avoir mêlés avec de la poussière de charbon , on les expose , dans des tuyaux de terre , à la température blanche. L’oxyde de zinc se réduit et le métal se volatilise pour venir se condenser dan6 des tuyaux disposés en guise de récipients ; on a pour résidu de la silice , du fer , du plomb et d’autres substances non volatiles. Lorsqu’on traite , dans les hauts fourneaux, des minerais de fer riches en oxyde ou en sulfure de zinc , tout le zinc n’est pas entraîné par les gaz et les autres matières volatiles : une grande partie se dépose sur les parois de la cheminée du fourneau. Le dépôt devient quelquefois si considérable qu’il finirait par obstruer le fourneau si l’on n’avait pas soin de le détacher de temps en temps avec des ringards. Ces dépôts , connus depuis la plus haute antiquité , portent le nom de cadmies. Ils sont plus riches en ziuc que les meilleurs minerais.

Historique. Le zinc métallique était autrefois importé de la Chine en Europe. Ce n’est que vers le milieu du siècle dernier , que les Européens l’ont retiré de la calamine , minerai depuis longtemps connu des anciens.

Oxydes de zinc.

On connaît deux oxydes de zinc :

1° Le protoxyde de zinc. C’est le plus important. 2° Le peroxyde , formé par l'eau oxygénée. Il est sans importance.

Le troisième oxyde , admis par Berzélius , est appelé sousoxyde. Ce n’est point un véritable oxyde ; c’est un mélange de protoxyde et de zinc métallique.

KERRACÉS.

Protoxyde.

Synonymes. Fleurs de zinc, nihil album , fana philosophica , pompholix.

Propriétés physiques et chimiques. Il est blanc , pulvérulent , doux au toucher , inodore , insipide et insoluble dans l’eau. Il est infusible et complètement fixe. Lorsqu'on brûle le zinc à l’air , cet oxyde se répand sous la forme d’une espèce de neige ; mais ce n’est pas là une véritable volatilisation , c’est un simple déplacement mécanique : l’oxyde est entraîné , comme le noir de fumée, par des courants d’air. Chauffé à une température élevée, il devient d’un beau jaune. Il redevient blanc à mesure qu’il se refroidit. Récemment préparé , il est phosphorescent et luit , pendant quelque temps, dans l’obscurité. A l’état d’hydrate , obtenu par voie de précipitation , il est gélatineux et se combine facilement avec les acides pour former des sels. Il est soluble dans les alcalis caustiques. Chauffé au chalumeau avec de l’azotate de cobalt , il donne une matière verte; il absorbe l’acide carbonique de l’air pour se transformer en carbonate.

Composition. La quantité de zinc, qui se combine avec 100 d’oxygène est , 403,226 (Zn),

503,226 = ZnO = 1 équiv. d’oxyde de zinc.

Préparation. On obtient l’oxyde de zinc directement en brûlant le zinc à l’air. On l’obtient encore au moyen de la calcination de l’azotate de zinc. Dans ce cas , il est anhydre. Lorsqu’on précipite un sel de zinc par la potasse ou par l'ammoniaque, on a de l’oxyde de zinc hydraté qui se dissout dans un excès d’alcali.

On trouve de l’oxyde de zinc dans les fentes des tuyaux servant à la préparation du zinc.

Usages. L’oxyde de zinc est souvent employé en médecine

KE R R ACES.

comme anti-spasmodique dans le traitement des maladies nerveuses. Mêlé avec parties égales de valériane et de jusquiame, il constitue les pilules de Méglin.

Sulfure de zinc {blende).

Le sulfure obtenu par voie de double décomposition se présente sous forme de poussière blanche , fixe et inaltérable au feu, comme l'oxyde de zinc. Il se grille très facilement, etsil’on continue à le brûler au contact de l’air , on a pour résidu de l’oxyde de zinc. Le sulfure , à l’état natif , est d’un jaune de soufre. Il forme des cristaux transparents , clivabies en tétraèdres , en octaèdres et en dodécaèdres. Il devient phosphorescent par la chaleur et par le frottement. Il peut se combiner avec presque tous les sulfures métalliques. Ces combinaisons sont très-stables et peu fusibles.

Composition. ZnS = 403,226 (Zn),

604,387 = 1 équival. de sulfure de zinc.

Préparation. Le soufre et le zinc s’unissent l’un à l’autre a l'état de vapeur. Lorsqu’on chauffe un mélange de cinabre et de grenaille de zinc , il se produit une violente détonation accompagnant la formation du sulfure de zinc. Le meilleur procédé consiste à calciner le sulfate de zinc anhydre dans un creuset brasqué. Le sulfure qu’on obtient est mêlé d’un peu d’oxyde de zinc qu’on enlève par l’acide chlorhydrique.

Le séléniure de zinc est analogue au sulfure.

Chlorure de zinc.

A l’état anhydre , il se présente sous la forme d’une masse grisâtre, demi- transparente qui fond un peu au delà de 100° et se volatilise à la chaleur rouge. Il attire fortement l’humidité de l’air et tombe en dèliquium. Ce chlorure liquide bout à

FERRACÉS. 4^7

une température très-élevée, et laisse déposer du chlorure de zinc hydraté, d’un aspect granuleux et cristallin.

Composition. ZnClouZnCl*. 11 se compose, en centièmes , de

47, 63 de zinc

52, 37 de chlore

Préparation. On obtient le chlorure de zinc directement

soit en brûlant le zinc dans du chlore, soit en traitant le

métal par de l’acide chlorhydrique.

Bromure. Il ressemble tout à fait au chlorure de zinc. Il est également très- déliquescent et volatil.

Iodure. II est tout à fait analogue au chlorure et au bromure. Par condensation de ses vapeurs il cristallise en prismes quadrangulaires aciculaires.

Alliages.

Le zinc forme des alliages importants avec l’étain et le cuivre. (Voy. Etain et Cuivre.)

Plomb. Le plomb et le zinc s’allient facilement ensemble. L’alliage composé de 0,45 de plomb et de 0,55 de zinc, a le même aspect que le zinc. On peut le réduire en feuilles minces , qui se brisent après deux ou trois plis.

Argent. L’alliage de zinc et d’argent est moins cassant que le précédent. Il est susceptible de se réduire en feuilles trèsminces qui peuvent être pliées un grand nombre de fois sans se briser. Cet alliage abandonne le zinc par la calcination, entraînant une quantité notable d’argent ; l’argent qui reste contient toujours du zinc. Cet alliage est composé de 0,80 d’argent et de 0,20 de zinc.

Les alliages que forme le zinc avec le fer et le nickel sont très-cassants. Ils n’ont aucune importance. Celui de zinc et de nickel est rouge et prend sous le brunissoir un très- beau poli. i

FBKIUCES.

Sels de zinc.

Caractères généraux. Les sels de zinc sont tous incolores ; ils ont une saveur astringente , métallique et excitent le vomissement.

1° La potasse , la soude , l'ammoniaque , précipitent les sels de zinc en blanc (oxyde de zinc hydraté). Le précipité est soluble dans un excès de potasse ou de soude ; il est surtout soluble dans l’ammoniaque.

2° L’acide sulfhydrique ne produit aucun précipité si Je sel est un peu acide ; et même si le spl est parfaitement peptre.le précipité n’est qu’incomplet. Les sels dezincdopt les acides sont de nature organique , sont précipités par l’acide sujfbydrique.

3° Les sulfures alcalins précipitent les sels de zinc imjnédiament en blanc ( sulfure de zinc ) ; le précipité est sensiblement soluble dans un excès de sulfure alcalin, et dans l’acide chlorhydrique concentré.

4° Le cyanoferrure de potassium les précipite en blanc ( cyanoferrure de zinc) ; leprécipité est insoluble dans un excès de précipitant.

5® Le cyanoferride de potassium donne un précipité jaune {cyanojèrride de zinc). C'est le seul précipité de zinc qiri soit coloré. Tous les autres précipités sont blancs.

Calcinés avec l’azotate de cobalt , les sels de zinc donnent un produit vert. Le zinc n’est précipité par aucun métal de ses dissolutions.

Séparation des sels de zinc et des sels de fer.

Le sulfate, l’azotate, etc. de zinc , contiennent presque toujours une quantité plus ou moins notable de sulfate, d’azotate, etc. de fer. Le fer existe dans le sulfate de zinc à l’état de sulfate de protoxyde de fer isomorphe avec le sulfate de protoxyde d’oxyde de zinc; tant que le fer est au minimum d’oxydation, il n’y a pas moyen de le séparer du zinc. Or, comme le

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zinc ne suroxyde pas dans les mêmes circonstances dans lesquelles le fer se suroxyde , et que le peroxyde de fer n’est plus isomorphe avce l’oxyde de zinc, il est facile d’en obtenir la séparation. A cet effet , on traite par la potasse une dissolution de sulfate de zinc ferrugineux ; on obtient un précipité d’oxyde de zinc mêlé de protoxyde de fer, lequel ne tarde pas à se suroxyder. Un excès de potasse redissout l’oxyde de zinc , et laisse le peroxyde de fer intact. Ce même procédé est applicable à la purification des sels de zinc manganésifères.

Espèces.

Sulfate de zinc ( vitriol blanc , zinc vitriolé , couperose blanche). Ce sel cristallise absolument comme le sulfate de magnésie, en prismes à quatre pans, terminés par des pyramides à quatre faces, contenant 7 équivalents d’eau. Sa saveur est astringente , styptique. Il se dissout dans 4 parties d’eau froide. Soumis à l’action de la chaleur , il se fond dans son eau de cristallisation. A la chaleur rouge , il perd toute son eau ; il se dégage de l'acide sulfurique anhydre , de l’acide sulfureux et de l’oxygène. Calciné avec du charbon , il se convertit partiellement en sulfure. Le sulfate de zinc n’est presque jamais pur ; il contient du sulfate de fer isomorphe avec le sulfate de zinc.

Composition. ZnO, S03= 503,226 (ZnO)