MAGNÉSIUM FRANÇAIS

Magnésium . 92,357

Silicium . 1,880

Aluminium . »

For . 5,686

Charbon . 0,091

MAGNÉSIUM

AiNGLAIS

ZINC

Impuretés. — Le zinc du commerce renferme toujours du plomb, du silicium, du fer, de l’arsenic et du charbon, il peut contenir en outre du cadmium, do l’étain, du soufre, du cuivre, et même, quoique plus rarement, de l’argent et de l’antimoine. L’arsenic et le plomb sont les impuretés dont la présence est la plus importante à constater au point de vue des applications.

Arsenic. — 11 se reconnaît et se dose au moyen de l’appareil de Marsh. On introduit 25 grammes de zinc grenaillé avec de l’eau dans le flacon de Marsh, et on élimine l’air au moyen d’un courant d’hydrogène pur, fourni par un appareil auxiliaire. Le tube de dégagement se termine par un tube de Will, contenant une solution de nitrate d’argent neutre, au vingtième. Le tube étant chauffé vers son milieu, on ajoute graduellement dans l’appareil de l’acide sulfurique bien exempt d’arsenic, de manière à déterminer une réaction assez lente pour mettre environ 3 heures à dissoudre le zinc; finalement on balaie l’appareil avec un nouveau courant d’hydrogène pur. Si l’opération n’a pas été menée trop rapidement, le nitrate d’argent reste limpide, et tout l’arsenic s’est déposé en un anneau, au delà de la partie chauffée.

L’appareil étant refroidi et le courant de gaz interrompu, on détache la portion du tube qui contient l’arsenic et on la pèse, puis on dissout le dépôt, on lave le tube, on le sèche et on le pèse de nouveau, on a ainsi avec une grande approximation le poids de l’arsenic contenu dans le zinc essayé. Si on jugeait, après dissolution de 25 grammes de zinc, que la quantité d’arsenic déposée soit trop faible pour être pesée, on recommencerait sur un poids plus considérable de métal.

Carbone. — La quantité de charbon est du même ordre de grandeur que celle de l’arsenic; comme il ne présente guère d’inconvénients on se dispense

souvent de le doser, mais si on voulait le faire, le meilleur moyen serait de brûler le zinc dans l’oxygène, et de recueillir les gaz pour y rechercher et y doser l’acide carbonique, en opérant comme dans une analyse organique.

Métau:<tk:. — Pour doser les métaux, on attaque dans un petit ballon 2o grammes de zinc par de l’acide nitrique étendu, le silicium et l’acide stannique échappent seuls à la dissolution : on verse dans un verre le contenu du ballon; on lave celui-ci à plusieurs reprises, on ajoute les eaux de lavage au liquide principal, qu’on laisse déposer et qu’on filtre; enfin le résidu est lavé avec do l'eau acidulée par l’acide nitrique. Le plus souvent le zinc ne renferme pas d’étain, et le poids du résidu donne celui du silicium, mais s’il y avait de l'acide stannique, il suffirait de traiter la matière obtenue par de l’acide chlorhydrique qui dissoudrait l’acide stannique et permettrait de le séparer du silicium.

La liqueur qui contient les métaux est traitée par du carbonate d’ammoniaque jusqu’à neutralisation, puis on la concentre et on ajoute au besoin un excès de nitrate d’ammoniaque; les oxydes de fer, plomb et arsenic qui y sont insolubles se séparent; on recueille sur un filtre le précipité obtenu, on le lave avec de l’eau ammoniacale, puis on le traite par une petite quantité d’acide sulfurique avec lequel on l’évapore à sec; on reprend enfin par de l’eau qui dissout le fer et farsenic, en lai.ssant le sulfate de plomb qu’on calcine au petit rouge, dans un creuset de platine, de façon à le débarrasser de l’eau et de l’acide sulfurique en excès. D’un autre côté la liqueur sulfurique, évaporée à sec, laisse un résidu qu’on calcine et qui est constitué par de l’oxyde de fer que l’on n’a plus qu’à peser. Ce dernier dosage n’est du reste exact que si la quantité d’arsenic est négligeable, autrement il faudrait, dans le produit de l’évaporation, séparer le fer de l’arsenic au moyen du sulfhydrate d’ammoniaque.

Enfin la liqueur débarrassée du plomb, du fer et de l’arsenic et saturée de nitrate d’ammoniaque contient encore avec le zinc le cuivre et le cadmium; on précipite les deux derniers par l’hydrogène sulfuré, on fait bouillir, on laisse déposer, on décante pour séparer le mélange de sulfures, auquel on ajoute de l’acide sulfurique étendu de quatre à cinq fois son volume d’eau, puis on fait bouillir de nouveau; le sulfure de cadmium se dissout et en filtrant la liqueur le sulfure de cuivre non attaqué reste sur le filtre. On le lave avec de l’eau chargée d’hydrogène sulfuré, on le sèche à l’air, ce qui l’oxyde toujours partiellement, enfin on le chauffe avec un excès de soufre, dans un creuset de porcelaine fermé, ce qui le transforme complètement en sous-sulfure Cu-S. Dans la liqueur filtrée on précipite le cadmium à l’état de sulfure par l’hydrogène sulfuré, on lave et on pèse ce sulfure après dessiccation à 100 degrés dans un creuset fermé.

Voici les résultats d’analyse de quelques échantillons de zinc commercial:

SILÉSIE AMÉKIQUE

Zinc . 97,471

Plomb . 2,293

Cadmium . traces

FER

En raison de son importance, l’analyse du fer et des substances qui en dérivent, fontes et aciers, sera examinée dans un chapiire spécial (p. 91).

NICKEL

Celui du commerce 'contient du cobalt, du fer, du cuivre, do l’arsenic et du soufre; quelquefois, mais plus rarement, du silicium, de la silice et du charbon.

Pour l’analyser, on mélange delà limaille de nickel avec deux ou trois fois son poids de carbonate de soude et sept à huit fois son poids de soufre, dans un creuset de porcelaine vernie qu’on chauffe au rouge en le plaçant préalablement dans un creuset de terre au milieu de charbon pulvérisé. On obtient ainsi une substance fondue, se séparant en un culot qui contient les métaux a l’état de sulfures, et en une scorie qui renferme l’arsenic, également à l’état de sulfure. Après avoir séparé le culot, on le lave avec soin de façon aie débarrasser autant que possible de toute trace de scorie, eton se sert des eaux de lavage pour dissoudre les sulfures alcalins et le sulfure d’arsenic qui constituent celle-ci.

Traiteiuent «Iii culot. — On le dissout dans un mélange d’acides nitrique et chlorhydrique, et s’il sc sépare du soufre, on fillre la liqueur qui contient des nitrates, des chlorures et des sulfates. On se débarrasse de l’acide sulfurique en ajoutant du nitrate de baryte à la liqueur bouillante, et filtrant; le liquide clair est ensuite évaporé à sec en présence d’acide azotique, de façon à chasser tout le chlore, puis le résidu repris par l’eau et le nitrate d’ammoniaque, qui laisse en général un résidu insoluble sur lequel nous reviendrons plus loin.

On dissout ainsi les nitrates de nickel, de cobalt et do cuivre, mais en introduisant du nitrate d’ammoniaque et du nitrate de baryte, dont il faut se débarrasser avant d’aller plus loin. On y parvient facilement en ajoutant quelques gouttes d’acide sulfurique, et faisant bouillir, pendant qu’un courant de chlore passe dans la liqueur dont il décompose entièrement les sels ammoniacaux. Enfin, après avoir ajouté de l’acide sulfurique, on évapore à sec; le résidu est calciné aux environs de 300 degrés est repris par de l’eau qui dissout le nickel, le cobalt et le cuivre, mais cette fois à l’état de sulfates, pendant que la baryte reste insoluble.

Cuivre. — Pour séparer les trois métaux que la liqueur tient en dissolution, on se base sur ce que le sulfocyanate cuivreux est seul insoluble; on commence donc par réduire le sel de cuivre au minimum, en acidifiant la liqueur par l’acide chlorhydrique, et la chauffant au-dessous de 70 degrés pendant qu’on y fait passer un courant d’acide sulfureux. En même temps on y verse progressivement une dissolution très étendue de sulfocyanate d’ammoniaque. Au bout d’une demiheure k une heure, la précipitation est complète, et une goutte de sulfocyanate

- M A T I f; It K S M É 'I A L L I Q U K S

A N A LYS K MINKliAI.K

d'ammoniaque ne donne plus de précipité. On cesse alors de chauffer, on laisse déposer et on décante la liqueur pour la remplacer par de l’eau, puis après une nouvelle décantation, le sulfocyanale cuivreux est jeté sur un filtre et lavé. 11 faut avoir soin que le précipité remplisse à peine la moitié du filtre à cause dé sa tendance à passer par-dessus les bords, et le laver avec de l’eau acidulée par l’acide chlorhydrique étendu jusqu’à ce que le liquide qui passe ne se colore plus en rouge par le sulfocyanate d’ammoniaque.

On pourrait à la rigueur, à la condition d’opérer sur un filtre taré, conclure immédiatement le poids du cuivre de celui du sulfocyanale qui contient exactement 52,3 p. fOO de métal ; ici l’emploi d’un filtre taré est plus mauvais encore qu'ailleurs, car on ne peut pas songer aie sécher dans l’étuve de Gay-Lussac, puisque le sulfocyanate se décompose aux environs de 75 degrés, et il faudrait alors employer l’étuve de d’Arsonval. Le mieux à faire est de détacher le précipité du filtre après dessiccation à la température ordinaire, de brCiler le papier et d’en réunir les cendres au sulfocyanate, puis d’iniroduire le tout avec un égal volume de soufre dans un creuset de porcelaine taré et couvert. On chauffe progressivement jusqu’au rouge sombre et même un peu au-dessus, on maintient cette température pendant huit à dix minutes, puis ou laisse refroidir et on pèse le cuivre à l’état de sous-sulfure Cu^S.

Nickel, cobalt. — Heste la liqueur qui renferme le nickel et le cobalt. Pour on séparer les deux métaux, on la neutralise par l’hydrate de potasse après l’avoir réduite par évaporation à un petit volume, puis on ajoute un excès d’une dissolution concentrée d’azotite dépotasse qui donne avec le cobalt un composé de peroxyde de cobalt (a/.otite double de cobalt et de potasse) insoluble dansl’azotile de potasse concentré; seulement, comme l’azotitc de potasse contient presque toujours de la potasse libre, il faut ajouter à la liqueur de l’acide acétique. On laisse déposer pendant un ou deux jours, le précipité se rassemblant très lentement, puis on le dépose sur un filtre, et la liqueur qui passe est essayée avec de l’azotite de potasse et de l’acide acétique de façon à s’assurer que la première précipitation était complète, cas auquel il no reste plus qu’à laver le précipité avec une dissolution de chlorure ou de sulfate de potasse.

Comme on ne connaît pas exactement la composition du précipité de coball, il est Impossible de s’en servir pour déterminer la quantité de métal; on le dissout donc dans l’acide chlorhydrique, et le chlorure desséché et placé dans une nacelle est introduit dans un tube de verre où on le réduit par l’hydrogène, au rouge vif; la matière calcinée est traitée par l’eau, puis on filtre pour séparer le cobalt métallique, qui est de nouveau calciné dans l’hydrogène. Ou pèse après refroidissement le cobalt métallique obtenu.

La liqueur qui contient le nickel est traitée à l’ébullition par un excès de potasse, on la décante après refroidissement, puis on ajoute de l’eau et on chauffe à deux ou trois reprises, car il est difficile de débarrasser l’oxyde des dernières traces d’alcali. Enfin on dépose cet oxyde sur un filtre, on le lave à l’eau chaude, on le sèche et on le calcine fortement dans une capsule de platine, il reste du protoxyde de nickel inoxydable dans ces conditions et qu’on n’a plus qu’à peser.

Silice, charbon. — Le résidu insoluble dans le nitrate d’ammoniaque peut renfermer delà silice, du charbon, de l’alumine et de l’oxyde de fer. Si après l’avoir lavé on le traite par l’acide nilrique élendu et chaud pendant un temps assez long, l’alumine et l’oxyde de fer se dissolvent, et on les dose par la méthode que nous indiquerons (p. 58). On sépare ainsi de la silice, qui est blanche si elle est pure, plus ou moins colorée si elle contient du charbon; dans le premier cas on la pèse après calcination, dans le second on fait tomber le mélange encore humide dans une nacelle de platine qu’on place dans un tube de verre horizontal, de manière à effectuer la dessiccalion dans l’hydrogène sec; on laisse refroidir dans ce gaz et on pèse. Ensuite on replace la nacelle dans le tube, on la chauffe au rouge dans un courant d’oxygène de manière à brûler le charbon, on laisse refroidir et on pèse de nouveau. La différence des deux poids trouvés représente celui du charbon, et si en outre la nacelle a été préalablement tarée, on a en inêmc temps le poids de la silice.

Traîtement de la scorie. — Arsenic. — Pour déterminer l’arsenic, on ajoute de l’acide chlorhydrique à la liqueur qui le contient, de manière à saturer tous les sulfures alcalins. 11 se précipite du soufre et du sulfure d’arsenic qu’on rassemble en faisant bouillir la liqueur. Après refroidissement, on décante pour se débarrasser du sel marin et de l’acide chlorhydrique en excès, on lave et on décante de nouveau. On verse alors sur le précipité un peu d’eau régale, et au besoin de l’acide hypochloreux, de manière à obtenir sa dissolution complète; on étend la solution avec de l’eau chargée d’ammoniaque et de chlorhydrate d’ammoniaque, puis on y verse une liqueur magnésienne qui précipite tout l’arsenic à l’état d’arséniate ammoniaco-magnésien ; celui-ci exige de 12 à 24 heures pour se déposer complètement; on le décante, on le sèche à 100 degrés, ce qui amène le précipité à la composition

2Mg0,AzH‘0, As0«,110

et on pèse.

Soufre. — Enfin, pour doser le soufre, on opère sur une prise spéciale d’échantillon, que l’on dissout dans l’acide nitrique en excès, et dans la liqueur filtrée on précipite l’acide sulfurique par le nitrate de baryte.

Le tableau ci-dessous donne d’après Rivot, la composition de quelqués nickels commerciaux :

Nickel. .

Cobalt. .

Fer. . . .

Arsenic .

Soufre. .

Silicium .

Silice . .

Charbon.

traces traces

traces 0,70

0,10 traces