biebig’s Annalen der Chem., CLXXXIII.p

les attaques et à des lamelles hexagonales jaunes, à éclat métallique d’un borura d’aluminium BoAl. On enlève à la pince les plus grosses plaques d’alumine, et l’on attaque le tout par une solution très concentrée de soude qui dissout, avec dégagement d’hydrogène, les cristaux de borure d’aluminium, et lés dernières parcelles de métal qui ont pénétré entre les fissures des cristaux de bore. On reprend par l’eau bouillante et on termine par une dernière attaque à l’acide ciilorbydi'ique.

On sépare à la pince les cristaux de bore : malheureusement beaucoup de ces cristaux adhèrent à la gangue et l’on ne réussit guère à les en débarrasser, même par le traitement suivant, indiqué par H. Deville et Wcihler. Parfois une digestion un peu prolongée avec de l’acide fluorhydrique suffit pour dissoudre l’alumine. Quand il n’en est pas ainsi, on fond les cristaux impurs avec de l’acide phosphorique vitreux dans un creuset de porcelaine en évitant d’élever la température jusqu’au point où, les cristaux l’éduisant l’acide phosphorique, il se dégagerait de l’hydrogène et des vapeurs de phosphore brûlant avec une flamme verte. Après avoir maintenu la matière en fusion pendant un certain temps, on coule le contenu du creuset, on fait bouillir avec de l’eau acidulée par l’acide chlorhydrique et il reste du bore, mélangé d’une poussière cristalline d’un phosphate d’alumine cubique, APO^,PhO®, qui ne se dissout que dans une solution très concentrée de soude. Le bore, après ce traitement, est en grande partie débarrassé d’alumine, mais il faut le plus souvent renouveler les traitements parce que le phosphate d’alumine, qui prend naissance pendant la réaction, a cristallisé à la surface de la gangue aux dépens de laquelle il a pris naissance et la protège contre l’action ultérieure de l’acide phosphorique. Ce procédé pourra être employé pour purifier des cristaux souillés d’une petite quantité de gangue, mais il ne permettra que bien difficilement d’isoler les cristaux implantés dans d’épaisses lames de corindon

PROPRIÉTÉS PHYSIQUES

Les cristaux que Deville et Wôhler regardaient comme du bore cristallisé peuvent être classés en trois variétés distinctes.

^ d» La première variété se présente sous la forme de lames douées d’un grand éclat métallique, noires, transparentes cependant lorsqu’elles sont très minces. Les lamelles se laissent facilement diviser par clivage, ce qui rend les cristaux très fragiles, bien qu’ils soient très durs. L’analyse a donné :

Carbone. 2,4

Bore. 97^6

La forme cristalline de cette variété n’a pu être déterminée ; l’angle de certaines, faces diffère peu de l’angle de l’octaèdre régulier. Cependant, l’examen dans la lumière polarisée montre que ces cristaux n’appartiennent pas au système régulier. ^

2“ Les cristaux que l’on obtient généralement en plus grande quantité que les précédents lorsque l’on a opéré la réduction de l’acide borique à la température la

BORE, 9

plus élevée que puissent supporter les creusets de plombagine, sont jaune de miel ou rouge grenat; quelques-uns sont à peine colorés. Quelques cristaux sont d’une limpidité et d’une transparence parfaites, et tous ont un bel éclat adamantin. Ce sont de petits cristaux octaédriques, groupés le plus souvent sous forme de prismes longs et échancrés comme les dents d’une scie ; quelques cristaux implantés dans la gangue alumineuse ne montrent qu’un pointement octaédrique très net ; d’autres, très petits, sont des prismes à huit faces terminés par ce même pointement.

L’action que ces cristaux exercent sur la lumière polarisée exclut ces cristaux du système cubique. D’ailleurs les faces sont si réfléchissantes et si nettes que les mesures d’angle peuvent se faire avec la plus grande précision.

La forme cristalline est un prisme droit à base carrée dont les paramètres, calculés d’après l’inclinaison des faces de l’octaèdre le plus développé du cristal, sont dans le rapport de un pour les axes horizontaux, à 0,578 pour l’axe vertical^. Les mesures de Sella et de Sartorius von Walterhausen s’accordent avec les mesures de Deville et Wôhler. Les faces dominantes sont les faces de l’octaèdre aS de l’octaèdre a®, les faces verticales m, /i‘ et la basep (figures 1 et 2).

Deville et

Wôhlei- Sella.

Ces angles appartiennent avec la même valeur à tous les cristaux quelle que soit leur couleur, depuis le grenat foncé jusqu’au jaune de miel presque incolore.

t. L’étain est le seul métal qui ne cristallise pas dans le système cubique ou rhomboédrique ; il est complètement isomorphe avec le bore jaune; les cristaux d’étain se composent Ides mêmes termes et l’angle «2/1* = 148°54' (Sella). Mais cette remarque perd de sa valeur s’il est démontré que les cristaux jaunes que nous examinons ici ne sont pas, comme le croyaient Deville et tVoliler, du bore adamantin, mais une combinaison complexe de bore, de carbone et d’aluminium comme cela résulterait du travail de M. Hampe.

Calculé

faces alternatives

a^a, tl02«10'

faces adjacentes

■10 ENCYCLOPÉDIE CIIDIIQUE.

5“ Il est une troisième forme sous laquelle se présente encore le bore, et cette variété est beaucoup plus dure que la précédente, présentant les analogies les plus grandes avec cette variété de diamant que les lapidaires appellent le hoort.

On l’obtient en épuisant à plusieurs reprises l’action de l’acide borique en grand excès sur l’aluminium et à une température assez élevée pour que l’acide borique soit rapidement volatilisé. Pour obtenir quelques grammes de cette substance, Deville et Wôhler volatilisaient rapidement, dans des vases en charbon de cornue, 20 à 50 grammes d’acide borique. Il reste dans le creuset une masse caverneuse rouge chocolat clair, hérissée de cristaux d’un grand éclat. On réussit à enlever un peu de fer et d’aluminium au moyen de la soude et de l’acide chlorhydrique, mais l’alumine cristallisée ou corindon, dont la masse est imprégnée, résiste à tous les dissolvants.

Cette troisième variété paraît au microscope entièrement composée de petits cristaux ; à l’œil nu on en aperçoit de très nets et de très distincts, mais ils sont trop petits pour être mesurés; ils paraîtraient se rapprocher cependant, plus que les variétés précédentes, de la forme octaédrique.

PROPRIÉTÉS CHINligUES.

L’étude des propriétés chimiques a été malheureusement faite sur des mélanges des matières précédentes ; Deville et Wôhler n’indiquent pas dans leur mémoire à quelle variété se rapportent les réactions qu’ils décrivent. Il est probable cependant qu’ils ont particulièrement étudié les cristaux jaunes, bruns ou même noirs qui se forment le plus abondamment lorsqu’on réduit l’acide borique par l’aluminium à la température la plus élevée soutenue aussi longtemps que le permet la résistance de deux enveloppes de plombagine.

Le bore adamantin peut être chauffé à la température de fusion de l’iridium, sans porter aucune trace d’un changement d’état.

â une température élevée il résiste à l’action de l’oxygène ; il s’oxyde cependant à la température où le diamant brûle, mais une petite couche d’acide borique, qui recouvre les cristaux d’un enduit pâteux, protège les cristaux contre l’action ultérieure de l'oxygène.

Dans une atmosphère de chlore, le bore s’enflamme au rouge et donne du chlorure de bore gazeux. Au moment où la combustion commence, même lorsque le chlore a été soigneusement desséché, on voit se former des fumées blanches et il se dépose sur les parois froides du tube un sublimé cristallin d’un oxychlorure de bore qui a pris naissance aux dépens d’une trace d’humidité ou d'air resté dans les appareils.

Les acides purs ou mélangés n’ont aucune action sur le bore, soit à froid, soit à chaud ; l’eau régale cependant paraît l’attaquer légèrement par un contact prolongé. L’acide iodique dissout les cristaux de bore à 200» (Ditte). Le bisuliate de potasse les oxyde et il se dégage de l’acide sulfureux.

Une solution concentrée et bouillante de soude caustique n’altère pas le bore, et c’est ce qui permet de séparer les cristaux que nous étudions ici des lamelles hexagonales du borureBoAl facilement soluble dans les solutions alcalines, avec incan-

BORE. il

descence; mais la soude fondue le dissout au rouge franc. Le nitre, dans les mêmes conditions, paraît être sans action.

Chauffé au chalumeau entre deux lames de platine, le bore détermine immédiatement la fusion du métal par suite de la formation d’un horure fusible. En chauffant du bore amorphe avec de la mousse de platine, à peu près à la température de fusion de la fonte, on obtient un alliage très cassant. On obtient des alliages semblables avec le palladium et l’iridium, quoique celui-ci exige pour fondre une température beaucoup plus élevée. L’osmiure d’iridium se combine avec le bore à haute température, et fond en produisant un culot gris d’acier d’une extrême dureté.

La densité du bore est 2,68, c’est à-dire supérieure à celle du silicium cristallisé qui est 2,65. La poussière est jaune.

Pour la dureté, le bore est intermédiaire entre le corindon et le diamant. Le bore raye le corindon avec la plus grande facilité, à tel point que l’on peut, à l’aide d’un cristal de bore, percer rapidement les rubis les plus durs. Le diamant peut même être rayé par le bore, mais le bore, tout en usant le diamant, agit beaucoup plus lentement que le diamant lui-même. On peut se servir d’un petit cristal de bore pour couper le verre comme on se servirait d’un diamant.

Les cristaux de bore non transparents, possèdent un très vif éclat qui ne peut appartenir qu’à une substance très réfringente ; les cristaux transparents et peu colorés possèdent en effet une réfringence comparable à celle du diamant.

ANftLYSE.

L’analyse des diverses variétés de bore cristallisé a été faite par Deville et Wôhler en attaquant les cristaux par le chlore.

Le bore pesé dans une nacelle de platine était brûlé par le chlore dans un long tube de verre de Bohême placé sur une grille à analyse. La nacelle était placée près de l’extrémité du tube par laquelle arrivait le chlore et, l’air ayant été chassé par un courant prolongé de chlore sec, on élevait peu à peu la température jusqu’au point de ramollissement du verre. Le bore prend feu et brûle lentement ; il se dégage du chlorure de bore et il reste, lorsque la matière est carburée, un résidu de charbon très divisé conservant le plus souvent la forme des cristaux de bore.

Un peu au delà des points chauffés se dépose un sublimé blanc légèrement jaunâtre qui renferme un oxychlorure de bore, du chlorure de soufre provenant de l’action du chlore sur le caoutchouc vulcanisé et des chlorures d’aluminium et de fer.

Pour analyser ce sublimé, on le dissout dans l’eau et on évapore cette dissolution presque à sec, en y ajoutant un peu de fluorhydrate de fluorure de sodium (ou mieux du fluorure d’ammonium) et un excès^ d’acide sulfurique, on évapore jusqu’au point où l’acide sulfurique entre en vapeur et on reprend par l’eau. Il reste sur le filtre une petite quantité de silice et la dissolution traitée par l’ammoniaque donne un précipité d’alumine' qui sera le plus souvent ferrugineuse.

RECHERCHES DE M. HAWPE.

Cristaux noirs AlBo«. — Nous avons vu que les cristaux noirs qui constituent la première variété de bore de H. Sainte-Claire Deville et Wôliler renfermaient du carbone. En étudiant à nouveau les grandes lamelles noires cristallisées que l’on rencontre parmi les produits de réduction de l’acide borique par l’aluminium, M. Hampe est arrivé à un résultat tout différent. Ces cristaux ne renfermeraient pas de carbone, mais de l’aluminium (17 pour 100 environ), et comme ils présentent une composition invariable, ils constitueraient une combinaison de bore et d’aluminium dont la formule serait AlBo®.

Ces cristaux se forment à l’exclusion des cristaux jaunes octaédriques lorsqu’on réduit l’acide borique par l’aluminium dans un creuset de terre réfractaire, M. Hampe prescrit d’opérer de la façon suivante.

L’acide borique fondu et pulvérisé est introduit dans un creuset de terre réfractaire anglaise et l’aluminium est placé au centre de la masse, en un seul morceau. Le creuset est fermé par un couvercle de même matière luté avec du kaolin, et placé dans un creuset de Hesse; l’intervalle entre les deux creusets est rempli de sable lavé à l’acide chlorhydrique et calciné. Le couvercle du second creuset est également luté. Chaque opération porte sur 100 à 200 grammes d’aluminium et 200 à 400 grammes d’acide borique.

Le creuset est chauffé pendant 3 heures environ à l’aide de charbon de cornue, à la température de fusion du fer, puis on le laisse refroidir lentement pendant 12 à 18 heures.

A l’ouverture du creuset, on trouve un culot d’aluminium pénétré de cristaux et, dans une gangue alumineuse, des géodes de cristaux noirs que l’on traite, comme il a été dit ci-dessus, successivement par l’acide chlorhydrique et la potasse. De ces cristaux une partie s’est détachée de la gangue par les traitements successifs ; mais la majeure partie y adhère assez fortement pour qu’il ne soit pas possible de les détacher. En sorte que, si l’on s’en tient aux cristaux libres de toute trace d’alumine, et ce sont les seuls qui puissent être étudiés, le rendement d’une telle opération est fort minime : 100 grammes d’aluminium ne fournissent pas plus de 2 grammes de cristaux parfaitement isolés. M. Hampe a obtenu le même produit en faisant réagir un mélange d’acide borique et de cryolithe sur l’aluminium ou en faisant passer des vapeurs de fluorure de bore sur de l’aluminium porté à une haute température.

Le poids spécifique des cristaux purs est de 2,5345 àl7“,2; leur dureté est comprise entre 9 et 10, c’est-à-dire qu’elle est comprise entre les duretés du corindon et du diamant.

Leur forme cristalline doit être rapportée, d’après von Groddek qui a examine les cristaux obtenus par Hampe, au système du prisme rhomboïdal oblique. Les figures 3 et 4 donnent les principales formes de ces cristaux. Le plus souvent c’est la face /D qui domine ; la face p et les faces et di peu développées donnent aux cristaux 1 aspect de larges lamelles hexagonales irrégulières. On dis'

BORE

tingue encore sur certains cristaux de petites facettes triangulaires désignées sur les figures par x et y.

Fig. 3. Fig. 4.

Ces cristaux ne renferment que du bore et de l’aluminium; en les brûlant par le chromate de plomb il n’a pas été possible de constater la formation d’acide carbonique. Quant au rapport entre les poids de bore et d’aluminium, il serait constant pour des échautillons provenant de préparations différentes. Hampe a obtenu les résultats suivants :

Al.. . 16,85 ) 17,00 ) 17,50

Fe. 0,16 17,05 0,09 17,16 »

Cu. 0,04 ) 0,07 ) —

Bo (p. diff.) . . 82,95 82,84 82,70

La formule AlBo® donnerait :

Al. 17,24

Bo«. 82,76

L’analyse de ces cristaux peut être faite en les attaquant par l’acide nitrique bouillant, qui les dissout assez rapidement lorsqu’ils sont pulvérisés, et l’on dose l’alumine duns la dissolution.

L’acide chlorhydrique est sans action sur les cristaux noirs ; l’acide sulfurique bouillant et concentré les attaque lentement, encore cette attacjue n’est-elle que superficielle. Mais l’acide nitrique bouillant les dissout peu à peu, avec un dégagement abondant de vapeurs nitreuses; il reste presque toujours, comme résidu de cette attaque, une petite quantité de corindon, provenant d’inclusions ou de traces de gangue adhérant aux cristaux. Les solutions alcalines sont sans action, mais la potasse fondue les attaque rapidement avec incandescence; le chromate de plomb agit de même. Le nitre fondu ne peut les oxyder, mais le bisulfate de potasse les attaque lentement. Ils brûlent dans le gaz chlore en donnant du chlorure de bore et du chlorure d’aluminium.

Cristaux jaunes. C^AFBo®’*. Quant aux cristaux jaunes, ils ont été préparés par Hampe dans les circonstances où Wôhler et H. Deville les avaient eux-mêmes obtenus.

La forme cristalline de ces cristaux est bien celle que leur avaient assignée Wôliler 'et Deville, Sartorius von Walterhausen et Sella, c’est-à-dire un octaèdre quadratique.

Le poids spécifique est 2,618 à IS"; 2,611 à 20“. L’acide chlorhydrique concentré les attaque lentement sous l’action de la chaleur, mais l’acide nitrique bouillant les dissout beaucoup plus rapidement, surtout s’ils sont finement pulvérisés, que les cristaux noirs. L’acide sulfurique concentré et bouillant les attaque aussi assez rapidement. La potasse fondue et le chromate de plombs les dissolvent comme les cristaux noirs. Lorsqu’on les brûle par le chi’omate de plomb, on constate facilement qu’il se dégage de l’acide carbonique et le carbone, dosé par cette méthode, y serait en proportion invariable, comme le bore et l’aluminium. L’analyse a donné :

Trouvé Moyenne.