ZINC

56. Le zinc représenté par Zn, dans les formules chimiques et métallurgiques, et par le nombre 52,5 comme équivalent chimique, est solide à la température ordinaire, d’une couleur blanc bleuâtre caractéristique. Quand on le martelle à froid, il se plie, mais casse rapidement, si le coup est reçu en porte-à-faux ; la cassure est cristalline, brillante, mais se ternit rapidement à l’air ; quelquefois la texture est lamelleuse : c’est presque toujours l’indice d’une pureté relative plus grande, quoique par certains auteurs cet état spécial soit attribué à une température de fusion plus ou moins élevée. M. Bolley croit que, si le métal a été porté au rouge vif, il prend toujours la texture lamelleuse, et que ce n’est que lorsqu’on le fond à une très basse température que la cassure est grenue. Il n’est pas douteux pourtant que la présence du plomb et de 1 arsenic, même en assez faibles proportions, et des traces d’étain suffisent pour que la texture ne soit plus lamelleuse ..

Il fond à 412°, c’est-à-dire à 77 degrés de plus que le plomb : il bout à 1040°, comme le plomb et se distille à partir de cette température facilement.

57. Le mètre cube pèse 6862 kilog., c’est 4508 kilog. de moins que le plomb ; laminé, il pèse 7215 kilog. A cause de cette différence de densité entre le zinc et le plomb, quand on fond les deux métaux ensemble, le zinc vient se placer à la partie supérieure du bain, avec une force ascensionnelle énergique mesurée par ce chiffre. Cette' propriété du zinc sert de base à la désargentation des plombs par la méthode dite du zinc, ainsi que la suivante : il ravit l’argent au plomb argentifère. C’est Karstenqui a découvert le fait (1842).

La dilatation linéaire du zinc est de 0,002905 ; sa dilatation en volume pour 100° : 0,0089 (M. Kopp).

Sa chaleur spécifique est de 0,0956 (Régnault) ; 0,0955 (Bunsen).

Sa conductibilité calorique : 19, celle de l’argent étant 100.

Sa conductibilité électrique est à 17°, 29,09, celle de l'argent étant 100 à 0° (Matthiessen), et 20,15, celle du cuivre étant 100 (P. Schutzenberger).

58. Le zinc encrasse la lime, ce qui démontre une mollesse particulière ; on le tire en fils ayant une plus grande résistance que ceux du plomb.

11 est très sonore; il cristallise en prismes hexagonaux du troisième système. Il est très volatil, et c’est sur cette propriété qu’est fondé le traitement métallurgique de ce métal pour l’extraire de ses minerais : ia température de distillation est de 1040°; mais il faut l’élever industriellement, pour réussir, à environ 1260 et 1300°, dans les fours anglais, belges et silésiens. A cause de la nécessité où l’on se trouve de chauffer le mélange d’oxyde de zinc et de charbon pour obtenir la réduction du métal, la distillation industrielle exige 260 ou 300° de plus que la sublimation du métal.

59. Le zinc est très soluble dans les acides, notamment dans l’acide sulfurique faible, et il s’attaque d’autant plus facilement qu’il est plus impur ; on croit à une réaction électrique entre le zinc et le métal impur contenu : c’est en effet alors une petite pile, dans laquelle le dégagement d'hydrogène est fortement favorisé : le zinc est le métal électro-négatif par excellence.

M. Cailletet, dans ses remarquables expériences sur les pressions et la liquéfaction des gaz 1 , a constaté que la pression retarde l’attaque du zinc par les acides : ainsi un morceau de zinc qui perd 100 pour 100 à la pression ordinaire, ne perd plus que 1 pour 100 de son poids dans l’acide chlorhydrique à 120 atmosphères de pression, 47 pour 100, à 60 atmosphères : il est probable que, l’hydrogène ne pouvant se dégager sous la pression, l’attaque et le dégagement par suite se trouvent paralysés.

1. On sait que M. Cailletet est arrivé, à l’aide d’une pression extrêmement forte transmise par une colonne de mercure,à approcher de la liquéfaction des gaz réputés permanents, savoir : l’hydrogène, l’oxygène, l’oxyde de carbone, l’azote, le gaz des marais (à une pression de 150 à 300 atmosphères) et qu’il a transformé en liquides le bioxyde d’azote, l’acétylène et l’hydrure d’éthyle à 104, 48 et 46 atmosphères respectivement.

M. Raoul Pictet a obtenu la liquéfaction de 1 acide carbonique, du protoxyde d’azote, de l’oxygène r t de l’hydrogène par le froid : ces deux expérimentateurs ont réussi presque en même temps par des voies diverses.

L’acide nitrique dissout le zinc avec production de bioxyde d’azote, et de protoxyde, si l’acide est étendu. L’acide sulfureux l’attaque en produisant du sulfite de zinc et de l’acide hydrosulfureux. L’acide acétique l’attaque lentement, plus vite que le plomb, à moins que ce dernier ne soit zingueux.

Les alcalis caustiques le dissolvent avee dégagement d’hydrogène, comme les acides en général, et forment des zincates, véritables sels métalliques. A chaud, le sel marin l’attaque également avee dégagement d’hydrogène et formation de chlorures doubles.

Cette réaction du chlorure de sodium sur le zinc est utilisée dans la désargentation : c’est le procédé de MM. Pirath et Yung, dont il sera question plus tard. Le chlore et le zinc forment un chlorure volatil, qui, à la température du rouge cerise, se met en vapeur et débarrasse le plomb zingueux du zinc allié. C’est ainsi que, par ce procédé, se font : 1° le raffinage des plombs qui ont cédé leur argent au zinc, mais conservent encore une certaine teneur de ce dernier réactif, et 2° l’élimination du zinc d’avec le plomb riche en argent.

En général le chlore attaque le zinc à l’état de chlorure volatil, toutes les fois qa’on soumet le métal à ce gaz à la température du rouge cerise, dans un four à réverbère ou dans une chaudière. Cette réaction s’effectue même quand le chlore est à l’état de sel : ainsi le sel ammoniac, le chlorure de plomb, employés tous deux dans le procédé Herbst frères, agissent pour nettoyer le zinc par volatilisation de ce dernier : bien entendu le zinc est perdu dans les cheminées ou dans l’atmosphère.

Un autre sel, assez économique, le sulfate de plomb, est également employé pour éliminer le zinc du plomb à chaud. Le sulfate de plomb (autre variante du procédé Herbst frères), employé eu présence du plomb zingueux, dégage son acide sulfurique qui s’empare du zinc, oxydé par le raffinage, forme un sulfate de zinc fusible et soluble, en laissant son plomb dans la masse du plomb traité. Nous reviendrons sur ces différentes réactions dans la deuxième partie de ce travail.

. 60. L’oxydabililé du zinc, c’est-à-dire la formation plus ou moins rapide du seul oxyde de zine connu (ZnO), est un phénomène d’une très grande importance pour le désargenteur. L’oxyde de zinc se forme avee une extrême facilité : c’est le blanc de zinc de l’industrie (ce dernier est quelquefois mélangé de carbonate de zinc, surtout d’hydrocarbonate). C’est à cette facile formation de l’oxyde de zinc qu’est due presque toujours la décomposition de l’eau, dans toutes les solutions acides, chlorurées, caustiques, etc., où le zine joue le rôle de décomposant ; c’est elle aussi qui empêche de le recueillir industriellement et d’une façon courante à l’état de zinc métallique dans l’électrolyse.

Tous les procédés métallurgiques par voie humide, qui auraient tant d’avantages sur la voie sèche (car celle-ci exige des quantités considérables de combustible ; 1 tonne de zine exige au minimum 5 tonnes de charbon), ont échoué jusqu’à ce jour, parce que le zinc précipité de ces dissolutions salines s’oxyde presque instantanément. Il est déjà très oxydable à la température ordinaire ; il suffit d’observer un toit en zinc récemment raccommodé, pour reconnaître, par comparaison des feuilles anciennes avec les nouvelles, que les influences atmosphériques ont sur lui une assez grande et rapide action. 11 prend une teinte noirâtre due à l’acide carbonique hu-

mide et à l’oxygène de l’air, qui entament par cette oxydation une faible épaisseur de métal ; mais tous deux de concert lui forment une couche protectrice.

Au rouge, le zinc prend feu, devient incandescent avec flamme brillante, en donnant lieu à des flocons blancs d’oxyde de zinc ou blanc de zinc, que les anciens appelaient, à cause de la légèreté de la matière : nihil album (néant blanc), nix alba (neige blanche) et lana philosophica (faine philosophique). Quand le zinc brûle allié avec un autre métal volatil, ce dernier est entraîné dans les vapeurs ; surtout l’antimoine, l’arsenic, le mercure, le plomb et l’argent : toutefois on s’est exagéré beaucoup, ainsi qu’il a été dit plus haut, l’entraînement de l’argent en vapeur, lors de la déflagration du zinc.

61. Comme pour le plomb, nous allons examiner les phénomènes qui accompagnent l’action du feu sur le zinc, suivant la température et sous l’action de l’air et del ’eau. Le tableau suivant résume ces diverses circonstances.

température

Degrés centigrades.