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À près le bouillonnement, l’affinage est terminé ; on éteint le foyer, on enlève la couche de scories qui surnage le bain et on procède au moulage des lingots, ou bien on verse sur le métal une quantité d’eau qui solidifie une portion de ce dernier sous forme de disque. On enlève ce disque, on jette encore de l’eau pour former un second disque qu’on enlève de nouveau et ainsi de suite jusqu'à ce qu'il ne reste plus de métal dans le creuset. Ces disques ont une apparence et une couleur rouge violacé qui leur a valu le nom deroxelles, sous lequel on les désigne ordinairement.
Raffinage. — Le cuivre en lingots ou en rosettes retenant toujours de l’oxydule en dissolution est très peu malléable. Pour lui donner cette malléabilité qui est indispensable au cuivre employé par l’industrie on le soumet à une nouvelle opération, le raffinage.
On refond les lingots ou les rosettes dans un petit foyer semblable au précédent et quand leur fusion est complète, on les recouvre de petits charbons de bois et on donne le vent dont on augmente la quantité à mesure que le charbon est mieux allumé. De cette manière, l'oxydule est réduit progressivement et le métal acquiert la malléabilité désirée. On peut hâter la réduction de l’oxydule de cuivre, en brassant le bain avec une perche de bois vert.
Cette opération demande un tact singulier, pour bien saisir le moment où l’oxydule se trouve réduit, car bientôt le métal perd sa malléabilité en se combinant avec une petite quantité de carbone. Pour saisir cet instant précis, on plonge de temps en temps une tige de fer dans le bain et on
en retire un petit dé de cuivre qu’on soumet au martelage.
Le métal présente les qualités convenables, quand il a une texture soyeuse, une couleur roséeet qu'on peut le travailler au marteau sans se gercer. À ce moment, on arrête la fusion
more et on le coule dans des moules qui lui donnent les formes usitées dans le commerce.
Propriétés physiques. — Le cuivre est d’une belle couleur rouge susceptible d'un très beau poli. Il possède une saveur sui generis; par le frottement entre les doigts, il acquiert une odeur désagréable très prononcée. C’est le plus sonore de tous les métaux; il est aussi le plus ductile et le plus malléable. Réduit en feuilles très minces, il devient transparent et présente la couleur rouge à la lumière réfléchie et une belle couleur verte à la lumière transmise. Ilcristallise dans le système cubique régulier. Il fond vers 1200° et se volatilise à une température plus élevée; sa vapeur brûle avec une flamme verte. Si on laisse refroidir le cuivre fondu, 1l eristallise. Suivant Scebeek, les cristaux qui se forment pendant le refroidissement du cuivre fondu, n’appartiennent pas au système régulier, mais au système rhomboédrique; tandis que les cristaux que l’on trouve dans le règne minéral et ceux que l’on obtient par la voie humide en précipitant le cuivre par le fer (cuivre de cémentation), appartiennent au système cubique ou octaédrique. La densité du cuivre fondu est de 8,85, celle du cuivre laminé ou forgé de 8,95. Hatchelt à trouvé que le poids spécifique du cuivre de Fahlun le plus pur est de 8,895. Suivant Berzélius, la densité du cuivre fondu est de 8,85, celle du même cuivre tiré en un cylindre épais de deux lignes, de 8,9465, et celle du cylindre aplati dans sa longueur de 8,9587.
Le cuivre est très bon conducteur de la chaleur et de l'électricité. La chaleur spécifique est, suivant Regnault, de
0,09515 entre @ et 100°.
Propriétés chimiques. — À la température ordinaire, le cuivre ne s’oxyde pas quand l'air est sec; mais il s’altère
promptement à l'air humide ; il se produit alors une matière verte appelée communément vert de gris, mais qui est en réalité un hydrocarbonate de cuivre. Cette altération reste superficielle, parce que cette couche qui se forme également sur les alliages de cuivre et d’étain (bronze), protège le métal contre toute altération ultérieure. Au rouge, le cuivre se recouvre d’une couche d’abord brun-rouge, mais qui, peu à peu, prend une coloration noire: c’est de l'oxyde cuivreux anhydre.
L'ammoniaque détermine également l'oxydation du cuivre au contact de l’air ; l’oxyde de cuivre formé est dissous par l’ammoniaque qui se colore en bleu.
Le cuivre décompose l’eau à une température très élevée avec dégagement d'hydrogène. l'acide chlorhydrique concentré attaque peu le cuivre agrégé: mais en le faisant bouillir avec ce métal finement divisé, ou bien en faisant passer un courant de gaz chlorhydrique sur du cuivre fortement chauffé, on obtient de l'hydrogène et du chlorure cuivreux. L’acide sulfurique étendu n’agit pas sur le cuivre; mais à chaud et concentré, il le dissout en dégageant de l’anhydride sulfureux, il reste du sulfate avec un peu de sulfure et de soufre. À son maximum de concentration, l’acide nitrique n'a pas d’action sur ce métal; le cuivre reste passif; mais étendu, il l'attaque violemment en donnant du bioxyde d’azote: c’est le mode de préparation de ce gaz. L’eau régale le dissout avec énergie en donnant du chlorure.
Le chlore sec l’attaque assez facilement. Le brome, l’iode, le soufre, le sélénium, le silicium et les métaux se combinent avec le cuivre à la température du rouge ; à froid, il forme un amalgame avec le mercure.
D’après Berthelot, le cuivre attaque lentement le gaz sulfhydrique à froid, plus vite à 100° et rapidement à 550.
Une dissolution de sel marin agit sur ce métal comme une
eau régale faible et le chlorure lentement ; cette action est plus vive lorsque la dissolution est étendue que concentrée: ce qui explique la détérioration rapide du doublage de cuivre des vaisseaux et certains accidents qui se produisent parfois dans nos ménages. Les principes acides renfermés dans les substances grasses agissent assez promptementsur le cuivre: aussi, voit-on les parois d’un vase de cuivre qui contient de l'huile se couvrir bientôt de vert-de-gris. Les acides végétaux, l'acide acétique, l'acide lactique et l’acide malique le corrodent aussi.
Le poids atomique du cuivre est 65,5 et son équivalent 91,75.
Usages.— Les usages du cuivre sont très nombreux dans l'économie domestique et dans les arts. Ses oxydes et ses sels colorés sont employés en pharmacie, en médecine et en peinture. Le sulfate et l’acétate principalement servent dans la teinture et l'impression. À petite dose, les sels cuivriques sont quelquefois prescrits contre les fièvres intermittentes, l’épilepsie, la gastralgie et divers accidents de la phtisie et de la syphilis.
Dans l’industrie, il reçoit une foule d’applications, soit seul, soit allié à d’autres métaux ; c’est le métal qui se prête le plus à la confection des vases destinés aux usages domestiques.
Alliages.— Le cuivre est le métal qui forme le plus grand nombre d’alliages ; les plus intéressants sont ceux qu’il forme avec le zinc et l’étain ; les principaux ont reçu le nom de lailons ou cuivre jaune et de bronzes.
Laïtons.— La couleur de cet alliage est variable, parce que les deux métaux s’y trouvantcombinés en proportion variable,
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il en résulte qu'elle est d’un jaune plus ou moins vif quand le cuivre y domine, tandis qu’elle devient d’un blanc grisâtre lorsque c’est le zinc. De plus, cet alliage renferme presque toujours de petites quantités de plomb, de fer et d’étain, qui lui communiquent des propriétés particulières. Ainsi, par exemple, la présence du plomb l'empêche de graisser la lime, c’est-à-dire de boucher les petites cavités de cet outil, ce qui à toujours lieu dans le cas contraire ; le laiton est plus dur, plus ductile et plus malléable que le cuivre, s’altère beaucoup moins sous l’action de l'air, est plus propre au moulage et se travaille plus facilement au tour. Enfin, il est cassant à chaud et aisément fusible. Sa densité varie de 8,20 à 8,90 selon sa composition.
Le laiton n'existe pas dans la nature: on l’obtient, tantôt en unissant directement le cuivre avec le zinc métallique, tantôt en chauffant ensemble un mélange de charbon, de cuivre et de carbonate de zinc naturel (calamine). Le premier procédé s'exécute facilement en mettant le zinc au fond d’un creuset, le cuivre granulé par dessus, entourant le creuset de houille et faisant brûler la houille de la partie supérieure à la partie inférieure. La combinaison s'opère bien et sans perte sensible de zinc. Le second procédé n’est pas aussi simple, ni aussi sûr que le premier, parce que la calamine renferme assez souvent du silicate de zinc difficile à réduire, des carbonates de fer, de plomb, de chaux, de magnésie, de l’hydrate de fer et quelquefois de la galène. On peut remplacer la calamine par la blende ; le laiton qui en provient est tout aussi bon que celui qui est fait avec le carbonate naturel.
Le laiton destiné à être tourné, devant être un peu dur, afin de ne pas graisser la lime, on lecompose de
Cuivre 64,60, zinc 35,70, plomb 4,50, étain 0,20.
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Celui qu’on destine à la tréfilerie, exigeant une très grande tenacité, renferme :
Cuivre 64,90, zine35, plomb 0,40, étain 0,40. Quand l’alliage doit être travaillé au marteau, on emploie environ:
Cuivre 70, zinc 50.
Enfin, dans les fonderies de la marine, on fabrique deux variétés de laiton, l’un de première qualité, en alliant 76 de cuivre et 24 de zinc, et l’autre de deuxième qualité en fondant ensemble 85 de cuivre, 14de zincet 1 de plomb.
Les autres alliages servent principalement à faire la bijouterie fausse. Les uns imitent l’or et les autres l’argent.
Les alliages désignés sous les noms de séämilor, pinckbeck, or de Manheim et métal du prince Robert, appartiennent à la première classe. Leur composition varie beaucoup ; maïs ceux dont on fait principalement usage, présentent les éléments suivants : |
Cuivre 80, 84, 86, 88.