II. — ARGENT ET CUIVRE

En fondant ensemble de l’argent et du cuivre, on obtient des alliages qui paraissent homogènes, quelles que soient les proportions des deux métaux. Cet alliage est blanc, tant que la quantité de cuivre ne dépasse pas 50 pour 100; au delà, il prend une teinte rouge de plus en plus accusée.

L’addition d’une petite quantité de cuivre à l’argent le rend plus dur sans modifier sensiblement sa. couleur ni le poli qu’il peut recevoir. Aussi emploie-t-on ces alliages pauvres en cuivre pour la confection des monnaies, médailles et objets d’orfèvrerie. L’argent pur s’userait^trop vite. On donne la préférence à l’alliage à. 10 pour 100 de cuivre, qui est le type des alliages monétaires d’argent.

Le coefficient de dilatation linéaire de l’alliage à 10 pour 100 de cuivre est de 0,000018387, inférieur, par conséquent, à celui de l’argent pur, 0,00001936 (Fizean) et un peu supérieur à celui du cuivre, 0,00001769, pour 1 degré.

Les alliages de cuivi’e et d’argent sont en général plus facilement fusibles que l’argent pur, bien que le point de fusion du cuivre soit lui-même un peu supérieur à celui de l’argent. C’est d'ailleurs une propriété générale des alliages. Le plus fusible est celui qui contient 63 pour 100 d’argent; sa formule correspond à AgCuL

La densité des alliages d’argent et de cuivre est toujours |plus petite que la moyenne des densités des deux métaux (cuivre, 8,93; argent, 10,47). Ainsi, on a trouvé :

Argent pour 100. Densités des alliages.

256 ENCYCLOPÉDIE CHIMlQaE.

D’après Wertheim (1), l’alliage monétaire français à 90 pour 100 d’ar»eiit qui correspond à peu près à la formule Ag^Cu^, a pour densité 10,121, eU’al’ liage à 63 pour 100 d’argent, dont la formule est à peu près AgCu^, a pourden sité 9,603.

Les alliages de cuivre et d’argent ont l’aspect d’un corps homogène, quelle que soit leur composition. Cependant, lorsqu’on opère sur de grandes masses on trouve de petites différences dans la teneur en argent des portions inférieures et supérieures, ou encore des parties extérieures et intérieures. Ces alliages présentent, en effet, le phénomène delà liquation, mais à des degrés très variables Ainsi, l’alliage à 719 millièmes d’argent, dont la formule est Cu*Ag®, n’éprouve pas de liquation.

Cetce question présente évidemment un très grand intérêt dans la fabricaliou des monnaies, médailles et objets d’orfèvrerie, qui doivent être à un titre en argent déterminé et reçoivent un poinçon de l’État pour garantir ce titre. Elle a été étudiée, en 1824, par d’Arcet, à la Monnaie de Paris, puis reprise méthodiquement par Levol (2), en 1852.

Il résulte des expériences exécutées sous la direction de d’Arcet, que non seulement les alliages d’argent et de cuivre à bas titres, mais encore, ce qu’on ignorait auparavant, ceux à titres élevés, présentent dans leur composition des inégalités entre les parties centrales et les parties extérieures, et, de plus, qu’il y a cette différence, sous ce rapport, entre les matières à bas titre et à haut titre, que, tandis que les premières sont moins riches vers les parties centrales des lingots que vers leur périphérie, les matières à haut titre, au contraire, sont moins riches dans cette partie que vers le centre. L’argent allié de 50 à 300 millièmes de cuivre, c’est-à-dire aux titres de 950 à 700 millièmes de fin, est dans le premier cas, et l’argent allié de 300 à 900 millièmes de cuivre, ou de 700 à 100 millièmes de fin, est dans le second.

L’administration des monnaies, en prescrivant ces expériences, avait eu pour but de mettre ces variations de composition en évidence et de connaître à peu près entre quelles limites la teneur de chaque alliage examiné pouvait osciller. Une fois le fait bien constaté, on décida que le seul moyen de le rendre moins sensible était de bien brasser la matière en fusion, puis d’en faire un essai à la goutte pour obtenir le titre moyen de l’alliage d’argent. L’essai a la goulle consiste à verser dans une grande masse d’eau une goutte de l’alliage fondu prise dans le creuset après agitation. Le titre de cette goutte solidifiée donne alors à très peu près le titre moyen de toute la masse.

Dans ses essais, Levol reçut constamment les alliages fondus, non plus dans des lingotières à large surface, mais dans des lingotières spéciales en fonte de fer, à petite ouverture, et dont la forme intérieure était celle d’un cube ou d’une sphère. On obtenait ainsi, pendant le refroidissement, plus de symétrie dans les différentes parties de chaque zone de liquation. Les cubes ou sphères ainsi formés pesaient de 600 à 700 grammes ; voici leurs dimensions :

Cube : hauteur, 42 millimètres.

Sphère ; diamètre, 50 millimètres.

(1) Ann. chim.phys. (3), t. XII, p. 595.

L’ARGENT ET SES COMPOSÉS

On a d’abord examiné, comme étant le plus simple de tous, l’alliage dont la formule est AgCu et dont le titre correspond à 773,3 pour 1000. Cet alliage a donné lieu aux observations suivantes :

Alliage. AgCu sous la forme cubique (fig. 88) (1). .

Titre calculé. 773“,3.

Titre de la goutte. 773"',IS.

Le titre moyen des.parties extérieures est 771,25.

Ce litre est inférieur à celui de la goutte, que l’on doit considérer comme le

litre vrai, de 1,90.

Alliage AgCu sous la forme sphérique (fig. 89) (2).

Titre calculé. 773,30

Titre de la goutte. 774,175

ji! Pt- III des Ann. chim. phys.

WF'g-2, pl. III des Ann.chi,n.p4, ïXCïCLOP. CHIM.

i XXN.VI.

t. XXXVI.

Parties extérieures,

Centre.

Parties intérieures excentriques.

Pied du jet.

Le titre moyen des parties extérieures est 772,95, inférieur à celui delà goutte de 1,225. ’

L’alliage AgCu offre donc peu d’homogénéité; le fin, c’est-à-dire la proportion d’argent, y croît progressivement depuis les parties extérieures jusqu’au centre, où il est le plus abondant.

Fig. 90. Fig. 91.

Alliage AgCu^ sous la forme sphérique (fig. 90) (1).

Titre calculé. 630,35

Titre de la goutte. 631,925

Parties extérieures.

Centre.

Parties intérieures excentriques.

Jet.

(1) Fig. 3, pl. III du même mémoire.

I J (tête) ....

K (pied)....

( L (centre)..

L’ARGKNT ET SES COMPOSÉS

Le titre moyen des parties extérieures est donc 633,31, supérieur de 1,385 à celui de la goutte.

Il résulte de ces essais que, contrairement à ce qui se produit avec l’alliage précédent, le fin croît rapidement, dans l’alliage AgCu^, du centre vers les parties extérieures, où il est à son maximum. Cet alliage est peu homogène.

Cependant, les effets observés se produisant en sens inverse pour ces deux alliages, il devenait probable qu’un alliage intermédiaire ne présenterait aucune trace de liquation.

Alliage Ag^Cu^ sous la forme sphérique (fig. 91) (1).

Titre calculé. 694,50

Titre de la goutte. 693,70

Parties extérieures. |

f essai

Centre. G | 2® essai.

Parties intérieures excentriques, /' „ mais situées à lamême hauteur ) f*' que le centre. [ * '

On est évidemment frappé de ce fait que les parties intérieures ont le même titre que le centre, lorsqu’elles sont prises à la même hauteur. Cette analogie de composition devient encore plus nette dans les expériences suivantes, dans lesquelles la même sphère a été de nouveau fondue et une seconde fois coulée dans la même lingotière :

eol’es j

69^75 [ Moyenne... 693,84 (2;.

693,40 ( Moyenne... 693,71 694,10 )

Titre de la goutte, 694,10 (fig. 92) (3)

Parties extérieures.

Centre.

Parties intérieures excentriques.

I l®"- essai.

. “ (2* essai..

situées plus haut l H....

que le centre. (1-

situées plus bas (J--.que le centre. (K-

694^10 I Moyenne.. 694,33 694|45 ]

h! f'®' *’ même mémoire.

I ne mémoire original porte, évidemment par erreur, 693,34. Fig. 5. pl. III du même mémoire.

On voit que le titre moyen des parties extérieures est très sensiblement 1 même que celui de la goutte et très, voisin de celui du centre.

Mais on constate plus nettement encore que les parties intérieures, essayées au même niveau que le centre, ont le même titre que lui, tandis que les parties supérieures sont moins argentifères et que les parties inférieures le sont davantage. Les deux métaux éprouvent donc une véritable liquation, qui tend à les séparer par ordre de densité, l’argent (D = 10,47) gagnant le fond du vase et le cuivre (D = 8,93) restant à la surface.

Fig. 92.