PROPRIÉTÉS PHYSIQUES

L’aluminium est un métal d’une belle couleur blanche, à peine un peu bleuâtre par rapport à celle de l’argent. Lorsqu’il a été fortement écroui ou qu’il contient du fer ou du silicium, sa teinte bleue acquiert plus d’intensité. L’aspect du métal que l’on trouve dans le commerce rappelle celui de l’argent. Si on le plonge d’abord dans une dissolution faible de soude qui l’attaque légèrement, puis qu’on le lave à l’acide azotique faible pour enlever les métaux étrangers à sa surface, il acquiert un mat inaltérable, aussi beau que celui de l’argent; comme ce métal, il peut être poli facilement.

Le poids spécifique de l’aluminium fondu est 2,50. Par l’action du laminoir, cette densité s’élève jusqu’à 2,67 (Deville).

Grâce à cette faible densité qui est à peu près celle du verre, l’aluminium a pris place dans le commerce pour remplacer les métaux usuels, le fer, le cuivre, dans un grand nombre de cas; par exemple dans la construction des fléaux de balance de précision, des tubes de lunettes, etc.

L’aluminium récemment fondu a la dureté de l’argent vierge ; il est rayé par un fil ou une feuille mince d’argent; mais par l’écrouissage il acquiert la dureté du fer en même temps qu’il devient élastique. Sa malléabilité est comparable à celle de l’or et de l’argent ; aussi peut-on l’obtenir par le battage en feuilles extrêmement minces; on peut encore en faire des fils très fins, à la condition de le recuire souvent à une douce chaleur.

La ténacité d’un fil d’aluminium est comprise entre celle du zinc et celle de l’étain; par l’écrouissage elle peut atteindre celle du cuivre écroui. Comme la fonte douce, l’aluminium se laisse aisément limer sans encrasser l’outil.

Sa conductibilité électrique est huit fois plus grande que celle du fer (Deville).

Elle .est égale à 51,3 si celle du cuivre est égale à 100; à 33,74, à 19%6, celle de l’argent étant égale à 100. Il est faiblement magnétique.

La chaleur spécifique de l’aluminium est 0,2181 ; elle est supérieure à celle de tous les autres métaux usuels: ce qui s’accorde bien avec la faible valeur de son Doids atomique.

Ce métal fond à une température plus élevée que le zinc, plus basse que l’argent, mais plus rapprochée du zinc que de l’argent. Il est fixe à toutes les températures.

Il est doué d’une remarquable sonorité; si l’on vient à frapper un lingot d’aluminium suspendu par une de ses extrémités, il rend un son comparable à celui du cristal.

ENCVCLOP.

UG

PROPniÉTÉS CHIMIQUES

L’aluminium doit être considéré comme un des métaux les plus inaltérables. 11 n’éprouve aucune altération ni dans l’air sec, ni dans l’air humide

Chimiquement pur, il peut être fondu au contact de l’air sans s’oxyder, et même il n’éprouve qu’une altération toute superficielle lorsqu’on le chauffe aussi fortement que possible au moyen du chalumeau à gaz tonnant. L’aluminium contenant du silicium brûle au contraire avec vivacité et avec un éclat remarquable à cette haute température (Deville).

Réduit en lame mince ou en fil très fin, l’aluminium s’enflamme cependant dam l’oxygène; toutefois la combustion s’arrête rapidement, parce que la chaleur développée par la partie qui brûle fait fondre les parties voisines (1).

Le soufre, de même que les polysulfnres alcalins, n’attaquent l’aluminium qu’à une température très élevée; si l’aluminium contient des métaux étrangers tels que le fer et le cuivre, ceux-ci sont sulfurés à une température oû l’aluminium n’éprouve encore aucune altération.

L’aluminium se combine aisément sous l’action de la chaleur avec le chlore, le brome et l’iode ; il donne avec le bore et surtout avec le silicium des combinaisons cristallisées. Le charbon, l’azote, le phosphore et l’arsenic sont sans action sur lui; il forme avec la plupart des métaux des alliages doués de pro priétés intéressantes qui seront décrits plus loin.

L’eau n’est décomposée par l’aluminium, ni à la température ordinaire, ni à 100 degrés, ni même au rouge sombre à une température voisine du point de fusion du métal. Pour obtenir une action sensible, il faut agir à la température la plus élevée que puisse produire un fourneau à réverbère et encore cette action est-elle extrêmement faible (Deville).

L’hydrogène sulfuré est sans action sur l’aluminium, il en est de même des sulfures de fer, de zinc et de cuivre. L’aluminium décompose, il est vrai, le sulfure d’argent, mais il met le soufre en liberté et se combine à l’argent. Ces faits sont d’accord avec la résistance que présente le métal à l’action du soufre libre.

L’acide sulfurique, étendu ou concentré n’exerce à' froid, qu’une action à peine sensible sur l’aluminium; le métal pur se dissout plus lentement que lorsqu’il contient des métaux étrangers ; la présence du silicium donne lieu à un dégagement d’hydrogène silicié, qui communique à Thydrogène une odeur infecte.

L’acide sulfurique concentré dissout l’aluminium avec rapidité sous Vaction de la chaleur en dégageant de l’acide sulfureux.

L’acide azotique, concentré ou étendu, n’attaque pas l’aluminium à la température ordinaire ; à l’ébullition, le métal exige pour se dissoudre un temps îrès long.

(1) Wohlcr, Ann. phartn., t. CXIII, p. 349.

ALUMINIUM

Le véritable dissolvant de l’aluminium est l’acide chlorhydrique; l’attaque est d’autant plus rapide, que l’acide est plus concentré. Le gaz chlorhydrique à une température peu élevée transforme aisément l’aluminium en chlorure volatil.

Cette expérience a porté H. Sainte-Glaire Deville à admettre que dans l’action d’une dissolution d’acide chlorhydrique sur l’aluminium, c’est l’acide luimême, et non l’eau, qui se trouve décomposé; on peut ainsi se rendre compte de la différence d’action d’une solution faible et d’une solution concentrée d’acide chlorhydrique, ainsi que du peu d’énergie d’une solution d’acide sulfurique.

Les autres dissolvants de l’aluminium sont les solutions concentrées ou étendues de potasse et de soude; ces réactifs donnent naissance à des aluminates alcalins avec dégagement d’hydrogène.

La dissolution d’ammoniaque n’attaque le métal que très lentement; elle dissout une partie de l’alumine mise en liberté (Wôhler).

Les hydrates de potasse ou de soude en fusion sont sans action sur l’aluminium (Deville).

L’acide acétique, de même que l’acide tartrique, n’exercent isolément qu’une action à peine sensible sur l’aluminium ; il n’en est plus de même si l’aluminium se trouve en présence de l’acide acétique additionné de sel marin ; le métal est alors sensiblement attaqué, surtout à chaud.

Cette réaction rappelle celle de l’étain dans les mêmes circonstances, et pas plus que cette dernière, elle n’offre d’inconvénients sérieux pour l’emploi des vases d’aluminium dans les usages culinaires, attendu que les sels d’aluminium sont sans action sur l’organisme.

L’aluminium décompose un très grand nombre de dissolutions métalliques en prenant la place du métal mis en liberté; ces réiluctions sont surtout faciles si la dissolution a été préalablement rendue alcaline ou ammoniacale. Les dissolutions acides et surtout les dissolutions neutres se prêtent moins bien à l’expérience.

Parmi les différentes catégories de sels en dissolution, tous les chlorures, à l’exception des chlorures de potassium et de sodium, sont réduits par l’alumi nium.

Le chlorure d’aluminium rentre dans le cas général ; sa dissolution est décomposée par l’aluminium avec dégagement d’hydrogène (Deville).

Les azotates, de même que les sulfates métalliques ne sont que difficilement réduits par l’aluminium, à cause de la résistance que ce métal oppose à l’action des acides azotique et sulfurique. Mais l’addition d’un chlorure métallique favorise la décomposition de ces sels; ainsi on sait que l’aluminium, qui résiste aux actions séparées des dissolutions de sel marin et d’alun, se dissout facilement dans un mélange de ces deux sels.

En solution alcaline, les métaux tels que le plomb sont précipités par l’aluminium à cause de la facilité avec laquelle se forment les aluminates alcalins.

A la température de sa fusion, l’aluminium n’est pas attaqué parle nitre ; on a quelquefois utilisé cette propriété pour oxyder et enlever ensuite les métaux alliés à l’aluminium ; mais il est démontré aujourd’hui que ce mode de purification est très imparfait.

De telles opérations exigent que la décomposition du nitre ne soit pas poussée au point de mettre la potasse en liberté afin d’éviter la formation de l’aluminate de potasse.

A température élevée, l’aluminium décompose les borates et les silicates ; le bore et le silicium sont mis en liberté, en même temps qu’il se forme des borates ou des silicates d’alumine. La décomposition d’un silicate par l’aluminium donne naissance à un siliciure d’aluminium facilement combustible à température élevée.

ÉQUIVALENT DE L’aLUMINIÜM

L’équivalent de l’aluminium a d’abord été obtenu en analysant l’alun de potasse. Cet alun a été chauffé à une température modérée, alin de lui faire perdre son eau de cristallisation. 10 grammes de cet alun déshydraté ont été dissous dans l’eau bouillante, et par l’addition de carbonate d’ammoniaque on a précipité l’alumine. Ce précipité, recueilli sur un fdtre, a été lavé, puis pesé après calcination. On a obtenu ainsi le‘',986 d’alumine. La liqueur filtrée a été ensuite évaporée et le résidu de l’évaporation calcinée au rouge dans un creuset de platine.

Ce résidu se compose du sulfate de potasse de l’alun, car les sels ammoniacaux ont été chassés par la chaleur. Ce sulfate de potasse pèse 3s>',373, contenant lv*',547 d’acide sulfurique.

On a pesé 10 autres grammes d’alun déshydraté, que l’on a dissous dans l’eau bouillante et dont on a précipité l’acide sulfurique par un excès de chlorure de baryum. On a trouvé ainsi 18s'’,044 de sulfate de baryte, qui contiennent 6 k'', 188 d’acide sulfurique. Si de ce poids on retranche le'',547, qui était unis à la potasse, il reste 4»'',641. Le poids, 1 k'', 98C, d’alumine était donc combiné avec 4e'',041 d’acide sulfurique. Ce sulfate d’alumine est considéré comme un sulfate neutre et l’on sait que dans les sulfates neutres l’oxygène de l’acide sulfurique est le triple de l’oxygène contenu dans la base. L’oxygène contenu dans 4^,641 d’acide sulfurique pèse 28'',784. Donc le tiers de ce poids, soit 08^,928, représente l’oxygène que renferment 1er,986 d’alumine.

L’alumine est donc composé de :

Aluminium. lor,058 ou 53,27

Oxygène. 0 ,928 46,73

Comme l’alun ordinaire est isomorphe avec les aluns de fer et de chrome, comme, en outre, l’alumine cristallisée naturelle ou corindon présente aussi la même forme cristalline que le sesquioxyde de fer naturel ou fer oligiste et que le sesquioxyde de chrome, on a donné à l’alumine la formule ADO^ L’équivalent de l’aluminium s’obtiendra dès lors par la proportion:

ALUMINIUM

M. Dumas (l) a déterminé l’équivalent de l’aluminium en décomposant le chlorure d’aluminium par l’azotate d’argent et pesant le précipité de chlorure d’argent formé. Comme moyenne de sept expériences, M. Dumas a obtenu pour l’équivalent de l’aluminium 13,744 et a adopté le nombre 13,75.

TROCÉDÉS DE PRÉPARATION

Le premier procédé de préparation de l’aluminium remonte à l’année 1827, il est dû à Wôlhler (2).

I. — Ce savant chimiste disposait au fond d’un creuset de porcelaine une dizaine de morceaux de potassium de la grosseur d’un pois environ ; il les recouvrait d’un volume à peu près égal de chlorure d’aluminium; le creuset fermé par un couvercle qui y était solidement attaché était ensuite chauffé, d’abord modérément jusqu’à ce que la réaction se fût manifestée par un vif dégagement de lumière, puis fortement pendant quelques instants. Sous l’action de l’eau, la masse demi-fondue abandonnait, après son refroidissement, une poudre grise, qui était l’aluminium. A vrai dire, le corps ainsi obtenu ne possédait aucune des propriétés des métaux; en outre, il contenait du potassium et du chlorure d’aluminium.

Pour éviter la perte en chlorure d'aluminium volatilisé par la haute température développée pendant la réaction, Liebig a imaginé ensuite de faire passer lentement du chlorure d’aluminium en vapeur sur du potassium disposé dans un long tube de verre.

n. — C’est à peu près la disposition que Wôhler a adoptée plus tard, en 1845 (3).

11 plaçait dans le voisinage l’un de l’autre, à l’intérieur d’un tube de platine, du chlorure d’aluminium et une nacelle en platine renfermant du potassium; il suffisait d’élever la température du tube de manière à fondre le potassium dans la vapeur du chlorure pour mettre l’aluminium en liberté.

Wôhler parvint ainsi à obtenir l’aluminium en petits globules d’apparence métallique et malléables, dont il fit connaître les propriétés.

Toutefois le métal obtenu par Wôhler était loin d’être pur ; en effet, il était très difficilement fusible, et cela tenait sans doute à ce qu’il contenait du platine enlevé au vase dans lequel il avait été préparé ; on sait que ces deux métaux se combinent avec la plus grande facilité sous l’influence d’une faible chaleur.

En outre, il décomposait l’eau à 100 degrés : ce qu’il fallait attribuer probablement ou à la présence du métal alcalin, ou à celle du chlorure d’aluminium dont l’aluminium pouvait être imprégné ; ce métal, en présence de son chloruro, décompose en effet l’eau avec dégagement d’hydrogène (4) (Deville).

(1) Ann. de chim. et dephys. (3), t. LV, p. 152.

(2) Ann. de Pogg , t. VI, p. 146 et Ann. de chim. et de phys., t. XXXVII, p. 6t5.

(3) Annalen der chemieundpharm., t. LUI, p. 422.

(4) ilnn. de chim. et de phys. (3), l. XLIII, p. 15 et suiv.