SELS DE ZINC
L’oxyde de zinc donne avec les acides des sels bien définis, dont nous allons indiquer les caractères généraux : ceux-ci sont aussi bien applicables aux composés inétalloïdiques déjà décrits, chlorure, bromure, iodure et dérivés.
PROPRIÉTÉS PHYSIQUES
Les sels de zinc sont incolores, à moins que leur acide ne soit lui-même coloré.
Ils sont le plus souvent solubles dans l’eau ; quelques-uns cependant sont tout à fait insolubles. Mais tous sans exception sont solubles dans les solutions alcalines, ainsi que dans l’acide chlorhydrique et dans le chlorhydrate d’ammoniaque chaud.
Leur saveur est âpre, styptique et fort désagréable. Ils sont isomorphes des sels correspondants de magnésium, ou plus généralement des métaux de la série dite magnésienne.
Électrolyse. — Les sels de zinc dissous, traversés par un courant électrique, donnent une électrolyse régulière et susceptible d’applications pratiques pour le zincage des métaux.
La nature du dépôt de zinc formé au pôle négatif dépend beaucoup des conditions où l’on opère, savoir, de l’acide qui est combiné à l’oxyde dans le sel employé, de la concentration des liqueurs, de l’intensité ou plutôt de la densité du courant.
On réalise l’électrolyse complète du zinc en décomposant lentement, avec 2 ou 3 Bunsen, le sulfate double de zinc et d’ammonium (Riche), l’oxalate (Glassen et von Reis), le cyanure (Beilstein et Jawein) : au bout d’un temps suffisant, le zinc est totalement déposé en couche très cohérente qui permet d’en évaluer‘facilement la quantité (voy. plus loin ; Dosage du zinc).
On a proposé de faire usage de l’électrolyse pour la métallurgie du zinc (G. Lucknow, Dingl. Polyt. Journ., GGXLII, 390). Le dépôt est régulier pour des liqueurs qui contiennent jusqu’à 20 ou 30 de zinc pour 100.
Le chlorure de zinc, employé dans ce but, se trouve renfermé dans de vastes auges de bols ; les électrodes sont formées au pôle négatif par des feuilles de zinc ou par des caisses grillagées remplies de coke ; au pôle positif, on place dans une cage des minerais de zinc, blendes grillées ou cadmies. Quand le courant passe, le zinc se dépose en arborescences qu’on enlève de temps à autre, le chlore se rend au pôle positif, attaque l’oxyde en redonnant du chlorure dans la liqueur : l’oxyde de fer se précipite.
128 ENCYCLOPÉDIK CHIMIQUE.
Spectre du zinc. — Les composés du zinc volatilisés dans une flamme 'Chaude et pâle, ou dans l’étincelle électrique, donnent un spectre caractéristique qu’on obtient plus complet en faisant jaillir l’étincelle entre deux pointes du métal.
Voici la liste des principales raies désignées par leur longueur d’onde (1), Le nombre placé à côté donne une mesure de leur intensité ; les raies les plus intenses étant désignées par 1, les plus faibles par 5. Les résultats, peu différents d’ailleurs, sont dus à Huggins, 'l'halèn, Kirchhoff, Lecoq, Mascart, Cornu.
(1) Longueur d’onde
lOUOU'
ZINC
Pratiquement, le spectre du zinc ne montre pas toutes ces raies; quelquesunes seulement sont aisément visibles et sul'fisent d’ailleurs pour caractériser le métal.
Lecoq de Boisbaudran a précisé ces indications (Spectres lumineux, p. 138 pl. XX).
Dans la flamme du bec de Bunsen, le chlorure de zinc donne un spectre très pâle, tout entier dans le bleu, où l’on voit seulement les trois raies ;
i81,2 (maxima). a
Avec l’étincelle, le spectre est beaucoup plus brillant et se trouve caractérisé par les raies :
036 orangé.
510 vert.
4st -,
ml
bleu.
L’ordre alphabétique des lettres grecques étant celui des intensités. Les trois raies caractéristiques sont ;
P (moins visible dans les liqueurs étendues!.
D’après Dieulafait (Ann. de chimie et de pliys. [5], XXL 1880, p. 256). l’analyse spectrale dans l’étincelle permet de déceler, dans une goutte de liquide, 1/100 000 de gramme de zinc.
Lockyer a étudié l’influence de la pression sur les liqueurs spectrales du zinc. Il a trouvé, pour la vapeur de zinc, un spectre continu d’absorption dans le bleu.
PROPRIÉTÉS CHIMIQUES
Conditions générales de formation. — L’oxyde de zinc est une base métallique assez puissante; aussi les sels qu’elle donne avec les acides forts sont-ils relativement assez stables en présence de l’eau. Pourtant en présence de ce liquide, on peut constater une décomposition progressive notable, tendant à la formation de sels basiques.
Ces sels basiques, qui se forment aisément même pour les sels de zinc d’acides forts, sulfates, chlorures, se produisent encore mieux pour les carbonates, etc.
130 ESCyCLOPÉDIE CHIMIQUE.
Le tableau suivant indique les chaleurs de formation de 1 équivalent de sel, à partir de l’acide dissous et de l’oxyde de zinc hydraté (Berthelet) :
Cal.
ZnO préc. + SO^ (1 éq. = 2 1.) = Zn0,S03 diss . dégage + 11,7
ZnO préc. + IICI (1 éq. =21.) = ZnCI diss . -j- 9,8
ZiiO préc. + AzO^ (1 éq. =21.)= ZiiOjAzO® diss . + 9,8
ZiiO préc. -j- ILS (1 éq. =81.) = ZnS précip . + 9;6
ZnO préc. + C*rr‘0‘ (1 éq. = 21.) = Zii0,C*H303 diss .+ 8,9
ZiiO préc. + (1 éq. = 2 l.j = ZnO.C-HO-’ diss . + «,6
ZiiO préc. + (1 éq. = 41.) = Oxalate jjrecip . + 12,5
ZnO préc. + HCy (1 éq. = 21.) = ZiiCy précip . -j- 7,8
ZiiO préc. + CO^ (1 éq. = 14 1.) = luOprécip .4- 5,5
Ces nombres prouvent que l’oxyde de zinc est une base de force moyenne, intermédiaire entre les protoxydes de manganèse, de fer, de nickel, de cadmium et les protoxydes de plomb et de cuivre.
Les sets de zinc ont une tendance remarquable à se combiner au gaz ammoniac et aussi à former des sels doubles, tout à fait comparables à ceux que donnent les sels de magnésie.
Caractères des dissolutions zinciques. — L’action décomposante que l’eau exerce sur les sels de zinc, fait que leurs solutions donnent toujours au tournesol une réaction acide.
La potasse, la soude, Vammoniaque donnent un précipité blanc gélatineux d’hydrate d’oxyde, aisément soluble dans un excès de réactif. Cette solution, étendue de beaucoup d’eau, se trouble à froid ; si elle n’e.st pas trop concentrée, elle dépose l’oxyde à l’ébullition. Elle est précipitée en blanc par l’acide sulfliydrique.
Le carbonate d'ammoniaque donne un précipité blanc gélatineux d’hydrocarbonate, soluble dans un excès.
Les carbonates de potasse et de soude précipitent de l’hydrocarbonate blanc, insoluble dans un excès de réactif. En présence du chlorhydrate d’ammoniaque et, en général des sels ammoniacaux, la précipitation n’a pas lieu, mais elle se produit par une ébullition prolongée, par suite de l’élimination progressive de l’ammoniaque (Rose).
Les bicarbonates de potasse ou de soude donnent le même précipité avec un abondant dégagement d’acide carbonique.
Le carbonate de baryte, le carbonate de chaux ne précipitent pas les sels de zinc (Fuchs, Schweiggers Journ. f. Chem., LXII, 191; Demarçay, Ann. der Cheinie und Pharm., XI, 240).
L'hydrogène sulfuré précipite des sels à acides faibles, par exemple des acétates, tout le zinc à l’état de sulfure blanc hydraté. •
ZINC
Les sels à acide fort, sulfate, chlorure, azotate, ne donnent aucun précipité, si la liqueur est acidulée d’un excès d’acide : dans le cas contraire, il y a précipitation incomplète de sulfure blanc.
Pour tout sel de zinc, la précipitation par l’hydrogène sulfuré est complète, si on ajoute un excès d acide acétique, ou si la liqueur additionnée d’acide minéral contient de l’acét ae de soude.
Le sulfure blanc ainsi précipité est soluble dans les acides minéraux: il est insoluble dans les sulfures alcalins, ainsi que dins les alcalis caustiques et dans les carbonates alcalins. Il se dissout très difficilement dans l’acide acétique.
Le sulfhydrate d'ammoniaque et, en général, les sulfures et sulfhydrates alcalins, précipitent tout le zinc à l’état de dépôt blanc, complètement insoluble dans un excès.
Le phosphate de soude donne un précipité blanc soluble dans les acides et dans les alcalis. Les sels ammoniacaux empêchent celte précipitation.
Le cyanure de potassmm fournit un précipité blanc de cyanure de zinc soluble dans un excès: la liqueur n’est précipitée que lentement par l’acide suifhydrique.
Le ferrocyanure de potassium donne du ferrocyanure de zinc blanc gélatineux, un peu soluble dans un excès de réactif, insoluble dans l’acide chlorhydrique et dont la formule est, d’après Wyrouboff : Zn“K-(FeCy®)‘ -j- 12HO.
Le ferricyanure de potassium donne un précipité orange, soluble dans l’acide chlorhydrique et dans l’ammoniaque.
Le nitroprussiate de potassium précipite les sels de zinc en une poudre rose-saumon, un peu soluble dans l’eau froide, un peu plus dans l’eau chaude.
L’acide oxalique donne un précipité blanc cristallin, soluble dans les acides et dans l’ammoniaque. La présence des sels ammoniacaux nuit à sa formation sans l’annuler.
Dans les liqueurs étendues, le mélange ne se trouble qu’au bout de quelque temps (Rose) ; mais le précipité finit par se produire même en liqueur acide très diluée. D’après Thomson, tout le zinc se trouve ainsi déposé.
Les métaux ne déplacent pas en général le zinc de ses dissolutions ; mais le magnésium le précipite des solutions acides (Roussin, Journ. de pharm. [4], ni, 4i3; Phipson, London Roy. Soc. Proc., XIII, 217). Des solutions neutres, il précipite du zinc, de l’oxyde hydraté et un sel basique (1) (Commaille, Comptes rendus, LXIII, 556).
(1) Valmninitim déplace le zinc de ses solutions alcalines (Cossa, Nuovo Cimenlo !3|, lit, 75).
Caractères des sels de zinc dans la voie sèche. — Les sels de zinc à acide volatil, chauffés au rouge, laissent de l’oxyde anhydre. Pour le sulfate, il faut aller jusqu’au rouge blanc.
Sur le charbon avec du carbonate de soude, les composés du zinc donnent un enduit jaunâtre à chaud, blanc à froid.
Cet enduit est complètement fixe au feu d’oxydation. Au feu réducteur du chalumeau, il disparaît et se reforme un peu plus loin, les vapeurs de zinc réduit s’étant de nouveau oxydées.
A la flamme d’oxydation, après avoir humecté de nitrate de cobalt, on a un enduit vert à chaud et à froid.
Avec le borax ou le sel de phosphore, on obtient au feu oxydant une perle jaunâtre à chaud, incolore à froid, opaline comme l’émail si elle esl très chargée de zinc.
l’ROlUilÉTÉS PHYSIOLOGIQUES.
Les sels de zinc ingérés à faible dose dans l’organisme, ont des propriétés vomitives et purgatives assez intenses.
A forte dose, ils constitueraient des poisons assez énergiques. Mais heureusement, la saveur âcre et styptique fort désagréable qui leur est spéciale, permet d’en reconnaître la présence dans une boisson qui en contient une quantité notable.
Ces propriétés ont fait employer les sels de zinc comme succédanés de l’émétique, mais elles ont egalement conduit à empêcher l’usage du zinc, ou du fer galvanisé pour la fabrication des vases et ustensiles culinaires. Tous les liquides alimentaires, le lait, l’eau-de-vie, le vin, l’huile d’olive, le bouillon, l’eau de fleurs d’oranger, l’eau salée, et même l’eau potable attaquent en moins de vingt-quatre heures les vases de zinc ou de fer galvanisé, et possèdent alors des propriétés purgatives plus ou moins intenses (Schâuffele).
Ces inconvénients furent signalés par Vauquelin et Deyreux {Ann. de chim. et de phifs. [1], LXXXVI, 51) et par Guyton de Morveau {même recueil, p. 125). ■
En 1843, huit ouvriers de Metz furent assez gravement intoxiqués, pour avoir bu du vin qui avait séjourné treize heures dans un broc en fer galvanisé.
Des empoisonnements, qui furent, il est vrai, heureusement combattus, furent signalés vers la même époque, provenant d’huile ou de cidre qui étaient enfermés dans les vases de zinc.
Payen reconnut que le séjour pendant deux heures de vin blanc dans un vase de zinc, avait suffi pour dissoudre l^'',!! d’oxyde par litre.
Une eau qui contiendrait moins de 7 milligrammes de zinc par litre, ne serait d’ailleurs nullement toxique, ni insalubre (E. Mylius, Deutsch. Chem. Geseïl., 1879, 271).
Ch. Richet a étudié la toxicité relative des divers métaux, sur les poissons et sur les microbes {Comptes rendus, 1881, XGIII, 649, et 1883, XCVII, 1004). 11 suffit de 03'',0084 de zinc par litre pour tuer un poisson en moins de qua-
ZINC
rante-huit heures. Seuls le mercure et le cuivre se trouvent plus toxiques. Le cadmium l’est moins.
Pour ce qui concerne les microbes, la dose doit être plus forte ; mais il suffit pourtant de 0s'',02f5 de zinc par litre, pour empêcher la putréfaction. Le mercure seul est plus actif ; le cadmium, puis le cuivre viennent après le zinc.
Cette circonstance explique les bons résultats obtenus dans l’emploi du chlorure de zinc pour l’injection des traverses de chemins de fer, et pour la désinfection des locaux épidémiques.
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