‹ Encyclopédie chimique. Tome II.- Métalloïdes. 2e appendiceChapitre 26 sur 280 · II. I gramme du même fer chloruré · texte numérisé non relu

II. I gramme du même fer chloruré

Poids du résidu . Û8%0045

Après combustion et réduction . ' 0 ,0045

Carbone . 0 ,0000

Le résidu obtenu après la chloruration était d’un gris métallique; chauffé à Pair, on remarquait quelques étincelles brillantes. La matière brûlée, probablement des particules de fer, prenait une teinte brune qui disparaissait par la réduction dans le courant de gaz hydrogène.

Il n’y aurait donc pas de carbone combiné dans le fer de Lenarto, ni de graphite, qu’on aurait certainement aperçu dans le résultat de la chloruration.

De 1»'',265 de fer soumis à l’action du bichlorure de mercure, on a retiré :

Protoxyde de nickel . 0s^l38

Correspondant en nickel métallique à . 0 ,1086

et une trace de cuivre.

Dans 1 gramme de fer météorique, on a dosé par la méthode volumétrique :

Fer . 0s%915

L’échantillon examiné contenait :

Fer . 91,50

Nickel . 8,58

Cuivre . indices

Carbone . 0,00

Soufre . 0,00

Résidu insoluble . 0,30

Ün n’a pas cherché le phosphore, le chrome, le cobalt. Cette composition diffère peu de celle que Webrle assigne au fer de Lenarto :

Fer. .

Nickel Cobalt Cuivre

KNCYGLOPÉDIK CHIMIQUE.

PYRRHOTINE (TROÏLITE).

La pyrrhotiue ou sulfure double de fer et de niekel est l’un des principes immédiats les mieux caractérisés des fers météoriques. Elle ne s’y est pas montrée jusqu’ici avec des formes cristallines, mais elle se présente en veines ou en rognons arrondis généralement cylindroïdcs (fig. 9) et tout à fait compacts.

Fig. 9. — RognoQ de pyrrliotine d.ins un fer météorique. Ciiillile tombée en 1862 à Victoria West, cap de Bonne-Espérance (grandeur naturelle).

Ces rognons toutefois offrent dans certaines circonstances une particularité bien intéressante qui, je le crois a échappé à l’attention des observateurs. Il s’agit d’une sorte de dessin régulier qui apparaît lorsque la surface polie d’un rognon de pyrrhotine est soumise à l’action d’un acide. On peut voir les ligures auxquelles je fais

MÉTÉOIUTES.

allusion (fig. 10) sur le rognon qui se trouve compris dans la surface polie du gros bloc de fer de Caille conservé dans la collection du Muséum. Sont-elles dues aune simple cristallisation ou à l’existence simultanée de plusieurs sulfures dans le

rognon? C’est ce que des études spéciales pourront seules décider; mais dès <à présent je crois que" l’interposition de feuillets de graphite régulièrement orientés n’est pas étrangère à la particularité que je signale. En examinant ces figures on remarquera leur liaison évidente avec celles qui se trouvent dessinées sur les régions les plus voisines du fer.

Pour séparer la pyrrhotine à l’état de pureté, on peut dans certains cas avoir recours à la limaille de fer. Cette limaille est mise à bouillir pendant un quart d’heure environ dans une dissolution concentrée de sulfate de bioxyde de cuivre. Tout le fer nickelé est dissous et, par la décantation et le lavage, on obtient un magma où domine le cuivre métallique dù à la décomposition du sulfate par le fer. Une petite quantité d’acide azotique fumant et froid dissout instantanément le cuivre sans altérer la pyrrhotine qui reste en mélange avec de la schreibersite , du graphite, et quelquefois de petits grains lithoïdes.

Quand le graphite est à un état extrême de division, il est oxydé par l’acide nitrique fumant ; c’est ce qui arrive aussi pour le peu de carbone qui provient de la décomposition des carljures métalliques. Mais en général le graphite résiste à l’action de l’acide qui n'agirait qu’à l’ébullition, condition dans laquelle il dissoudrait la pyrrhotine. *

L’aimant agissant-sous l’eau est alors le meilleur moyen de séparation. La pyrrbotine et la schreibersite sont ainsi enlevées et il reste, comme résidu, le mélange du graphite avec les grains lithoïdes.

5K ENCYCLOPÉDIIÎ CUnKÜÏÏE.

Pour séparer la pyrrhotiiic delà schreibersite j’ai recours à la lévigation, qui donne d’excellents résultats, vu la différence considérable de densité des deux substances : on verra en effet que la pyrrbotine ne pèse que 4,7 tout au plus, tandis que la scbreibersite pèse de 7,01 à 7,22.

Dans les cas, d’ailleurs très fréquents, où le fer en expérience ne contient que peu de sulfure, il est désirable de supprimer l’emploi de l’acide azotique fumant, qui dissout toujours un peu de ce composé. Je remplace' alors le sulfate de cuivre par le bicblorure de mercure. En prenant certaines précautions, on évite la production du mercure, et le calomel est enlevé par l’eau de cblore sans qu’il y ait la moindre trace de pyrrbotine qui soit attaquée. Si un peu de mercure métallique se produit, on s’en débarrasse toujours très facilement à cause de son énorme densité.

D’ailleurs il est toujours de beaucoup préférable, quand la chose est possible, de ne pas extraire la tro'ilite d’une partie quelconque d’un fer, mais des rognons cylindriques où elle s’est concentrée. En choisissant les parties centrales de ces rognons, on n’a plus à s’occuper de purifier la matière, du fer nickélifère et de la schreibersite qui l’accompagnaient tout à l’heure. Elle ne contient plus que le grapliite et les grains litho'ides dont on la sépare sous l’eau au moyeu de l’aimant, après l’avoir porphyrisée avec soin.

Les premiers chimistes qui étudièrent le sulfure qui nous occupe, en firent de la pyrite magnétique que l’on rapprocha de la pyrrbotine de Breithaupt et dont la formule était par conséquent Fe’'S®. Mais M. Lawrence Smith conclut de son analyse du sulfure de fer renfermé dans la masse de Tazewell qu’il a la composition du protosulfure FeS. Il lui maintint néanmoins le nom de pyrrbotine, ce qui pouvait apporter une certaine confusion dans cette étude.

M. Smith se basait d’ailleurs à la fois sur les résultats de son analyse et sur ceux obtenus par divers autres chimistes, tels queM. Taylor, qui avait-étudié la pyrrbotine du fer de Toluca. Pourtant sa conclusion ne fut pas admise 1)ar tout le monde, et Dufrénoy par exemple semble disposé à la rejeter. L’existence bien constatée dans les météorites de la véritable pyrite magnétique cristallisée doit encore augmenter les doutes. C’est alors qu’on donna à ce minéral le nom de Trdilite en l’honneur de Dominique Tro'ili, auteur d’une notice sur la météorite d'Alboreto (1766).

Mais la distinction entre la tro'ilite, ou pyrrbotine de M. Smith, et la pyrite magnétique, ou pyrrbotine de Breithaupt, n’est pas aussi nette qu’on le suppose généralement : la différence de composition est faible et les propriétés physiques sont fort analogues.

Les deux minéraux sont d’un même jaune bronzé, leurs densités sont très voisines : 4,5 pour la pyrite magnétique et 4,7 pour la troïlite, et de plus variables dans certaines limites suivant les échantillons. Leur composition les différencie fort peu : le protosulfure de fer contient en moyenne 36,4 de sojifre pour 63,6 de fer, et la pyrite magnétique, aussi en moyenne, 59,6 de soufre pour 60,4 de fer. Ces deux substances sont faiblement attirables à l’aimant ; toutes deux fondent à la flamme réductrice en un globule noir fortement magnétique; toutes deux enfin se dissolvent facilement dans l’acide chlorhydrique avec un très abondant dégagement d’hydrogène sulfuré.

On sait déjà que la pyrite magnétique se distingue du protosulfure de fer par le dépôt de soufre quelle produit par le traitement aux acides. Mais cette réaction, très nette quand on a affaire à des produits très purs et abondants, n’est pas d’ordinaire applicable au sulfure des météorites.

En effet, outre qu’on ne peut presque jamais opérer que sur des quantités très faibles de troïlite, ne pouvant par conséquent donner, dans tous les cas, qu’un très faible dépôt de soufre, il faut remarquer que le minéral est bien loin de se dissoudre entièrement dans les acides. Il donne un abondant résidu très complexe dont on n'arrive à se débarrasser que par les méthodes exposées tout à l’heure et au prix de beaucoup de peine.

Il y a donc lieu, en se plaçant au point de vue pratique, de rechercher une réaction caractéristique pour l’un au moins des deux sulfures en question.

C’est dans ce but que j’ai soumis comparativement du protosulfure de fer artificiel et de la pyrrhotin'e à un très grand nombre d’essais. Je ne tardai pas à constater que le premier de ces corps précipite le cuivre métallique de ses dissolutions à peu près comme ferait le fer métallique, tandis que la pyrite magnétique ne donne lieu à aucun phénomène de réduction. Le protosulfure de fer obtenu par voie humide donne lieu à la précipitation métallique aussi bien que le composé de même formule obtenu par voie sèche; et il est même possible de remplacer le protosulfure de fer chimiquement pur par une substance contenant un peu plus de soufre, obtenu en fondant ensemble du fer et du soufre, sans voir le phénomène cesser de se produire. Mais,- dès que la proportion de métalloïde approche de celle qui est exigée par la formule de la pyrrhotine, la précipitation devient impossible.

Il résulte de mes expériences qu’avec une quantité suffisante de protosulfure de fer, surtout celui préparé par voie humide, on arrive à priver une solution cuivreuse de tout le cuivre qu’elle contient; l’expérience réussit très bien avec la dissolution de sulfate de cuivre dans l’eau.

Avec une quantité suffisante de sulfate de cuivre on arrive à enlever tout le fer au précipité noir obtenu par l’action du sulfhydratc d’ammoniaque sur une solution ferrugineuse.

Après avoir constaté ce caractère distinctif, si facile à reconnaître, mais malaisé peut-être à expliquer, entre le protosulfure de fer et la pyrite magnétique, j’ai institué une série d’expériences comparatives au moyen d’échantillons purifiés de troïlite de diverses provenances.

Tous ces échantillons, placés en présence de solutions de sulfate de cuivre, dont j’ai fait varier la concentration et la température, se sont montrés absolument inertes. La troïlite se rapproche donc tout à fait sous ce rapport de la pyrite magnétique.

On va voir que, d’après mes analyses, il en est de même au point de vue de la composition chimique.

M. Lawrence Smitlri a fondé surtout sa formule FeS sur l’analyse de la troïlite du fer de Tazewell, qui lui a donné :

t. Tenth Animal Report of the Smithsonian Institution, p. 105.

EN'CYCLOPÉDIE CIIIMIOUE.

Nickel Cuivre Chaux Silice.

Soufre

traces

et qui par conséquent était très impure.

On peut également tirer la même formule de l’analyse faite par M. Taylor* dû la troïlite du fer de Toluca qui, d’après ce chimiste, renfermerait en centièmes ;

Fer . 57,95

Nickel .

Cobalt ...

Silicium .

Soufre .

Ces chiffres s’appliquent évidemment à une matière très complexe, où l’on reconnaît l’existence de schreihersite et de silicates. Sa densité était égale à 4,822 d’après le chimiste américain.

J’ai repris cette même troïlite du fer de Toluca, et après purification, qui a enlevé entre autres impuretés une très notable quantité de graphite dont M. Taylor ne parle pas, j’ai obtenu une substance dont la densité était égale à 4,799.

Cette substance, formée de troïlite pure, a été mélangée avec 5 parties de carbonate de soude sec et 4 parties d’azotate de potasse, puis portée au rouge dans un petit creuset de porcelaine. La masse fondue a été après refroidissement dissoute dans l’cau, et le soufre a été dosé dans le liquide filtré, sous forme de sulfate de baryte.. Les métaux ont été amenés à l’état de nitrates et séparés par le succinate d’ammoniaque.

Traitée de cette manière, la troïlite du fer de Toluca m’a donné :

Fer. .

^ Nickel Cuivi-c Soufre

Je rappellerai que la formule de la pyrrhotine de Breithaupt, Fe’S®, exige 60,4 de fer contre 59,6 de soufre.

La troïlite préalablement purifiée du fer de Charcas offre une densité de 4,780. Elle m’a donné à l’analyse :

l. Siliiman’s American Journal, 2» série, t. XXII, p. 574.

traces

MÉTÉOIUTES. 01

Fer . 56,29

Nickel . 5,10

Soufre . 59,21

L’existence normale, quoique en proportion variable, du nickel, constitue d'ailleurs, comme on voit, un rapprochement de plus avec certaines variétés de la pyrite magnétique terrestre. Ma conclusion est qu’on doit représenter la composition de la troïlite par la formule :

(Fe,Ni)''S*'.

Il faut remarquer que l’hypothèse de M. Lawrence Smith, d’après laquelle la troïlite serait du protosulfure, a pour elle, au moins en apparence, cette circonstance que la troïlite se trouvant pour ainsi dire noyée dans un très grand excès de fer, il semble tout naturel qu’elle contienne une aussi faible proportion do soufre que possible. Mais je rappellerai que le sulfure n’est jamais en contact avec la masse métallique : une couche plus ou moins épaisse de graphite l’en sépare.

La pyrrhotine est particulièrement abondante dans le fer de Sainte-Catherine; aussi son analyse y a-t-elle été beaucoup plus facile. Les résultats publiés par M. Daubrée* confirment pleinement la formule qui vient d’être adoptée.

Je l’ai retrouvée récemment avec une abondance non prévue dans la météorite de PallasL

Dans les météorites pierreuses la pyi’rhotine se présente assez fréquemment en amas dont la forme est fort analogue à celle de fer nickelé. C’est même à cet état que ce composé fut d’abord découvert par Dominique Troïli, qui, comme je l’ai

Fig. I l . — Amas de'pyrfhotitle dans la météorite tombée le 9 juin 1867 à Tadjera (Algérie). Grandeur naturelle.

déjà dit, étudiait la météorite tombée 'en 1766 àAlboreto®. Dans ce cas les nodules

1. Géologie expérimenlale, p. 531 et Comptes rendtis t. LXXXIV, p, 482 (1877).

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