ZINC OXYDÉ

( fig . 181). Tous ces cristaux sont souvent hémitropes et maclés. Sous la forme dodécaèdre, le zinc sulfuré ressemble beaucoup

au grenat; mais celui-ci est moins lamelleux et beaucoup plus dur puisqu’il étincelle sous le briquet et raye le verre. Il res-

Fig. 180. — Zinc sulfuré. Fig. 181. — Zinc sulfuré.

semble aussi, suivant les échantillons, à- V étain oxydé , ou wolfram ou tungstate de fer et de manganèse, et à l’urane oxydulé ou pechblende. Voici leurs caractères différentiels :

L’étain oxydé est très-dur, étincelle fortement sous le briquet et pèse 6,9.

Le wolfram raye le verre, et donne une poudre brune qui tache le papier. Il colore le borax en vert.

L’urane oxydulé pèse 6,5, est feuilleté dans un seul sens, et donne une poudre noirâtre.

Zinc oxydé.

A une époque où les minéralogistes confondaient les différentes substances appelées calamine sous le nom de zinc oxydé, ce composé passait pour être très-répandu dans la terre. Aujourd’hui,

famille du zinc.

c’est à peine si l’on ose ranger sous ce litre une substance nommée plus communément oxyde rouge de zinc ou brucite, qui a été trouvée dans plusieurs mines de 1er du comté de Sussex et du New-Jersey aux États-Unis.

Cette substance est en grains amorphes d'un rouge orangé, disséminés dans la masse minérale. Elle pèse 5,43. Sa cassure est éclatante et lamelleuse’dans un sens, conchoïde suivant l’autre. Elle raye le spath calcaire. Elle se dissout facilement à froid dans les acides minéraux. Berthier en a retiré :

Oxyde de zinc . 88

— manganique (MnW) 12

On trouve au môme endroit un autre minéral d’un brun trèsfoncé, donnant une poudre de môme couleur, sensible à l’action du barreau aimanté, cristallisant en octaèdre, et pesant spécifiquement 4,87. On l’a nommé franklinite. A froid, l’acide chlorhydrique l’attaque peu, ce qui permet d’en séparer la brucite.

Berthier en a retiré :

Sesquioxyde de fer . 60

Oxyde manganoso-manganique. . 16

Oxyde de zinc . 18

Mais comme la franklinite est magnétique, il est plus probable que le fer y est, en partie du moins, à l’état d’oxyde intermédiaire, et le manganèse à celui de trioxyde. Berthier admet qu’il est composé de :

2 molécules de ferrite de fer = 2 Fe Fe,

1 — — dezinc = Zn Fe,

1 — demanganitedezinc= Zn Mn;

ce qui donne :

3 molécules de sesquioxyde de fer . 50,2

1 — de protoxyde de fer . 15,1

1 — de sesquioxyde de manganèse. 17,4

2 — d’oxyde de zinc . 17,3

Cette manière d’envisager la composition de la franklinite permet d’expliquer sa cristallisation semblable à celle du fer

oxydulé Fe Fe; puisque, alors, les deux minéraux se trouvent également représentés par la même formule générale M Üi.

ZINC SULFATÉ.

SKInc sulfaté.

Sel blanc, très-styptique, soluble dans l’eau, précipitant en blanc par les sulfhydrales et par le cyanure ferroso-potassique. 11 forme également avec les alcalis un précipité blanc soluble dans un grand excès d'alcali.

Ce sel se trouve en très-petite quantité, à l’état de dissolution, dans les eaux qui circulent dans les mines de zinc sulfuré, ou fixé aux parois des galeries. On dit qu’on l'a trouvé en aiguilles à Idria, ou en stalactites fibreuses dans les mines de Schemnitz, en Hongrie. Mais tout celui du commerce est artificiel et est un produit très-secondaire de la mine de plomb de Rammelsberg, exploitée à Goslar, en Hongrie. Cette mine se compose de sulfures de plomb, de cuivre, d’argent, de zinc et de fer. On met à part les morceaux riches en sulfure de zinc; on les grille et on les projette dans l’eau, qui dissout les sulfates de zinc et de fer formés. On évapore à siccité et l’on chauffe dans des cornues pour en retirer de l’acide sulfurique fumant provenant principalement de la décomposition du sulfate de fer. On lave pour dissoudre le sulfate de zinc et le séparer du colcothar. On fait concentrer la liqueur sur le feu, jusqu’à ce qu’elle puisse se prendre en masse par le refroidissement, et on la coule dans des moules disposés à cet efTet.

Le sulfate de zinc du commerce est en masses prismatiques blanches, cristallisées confusément à la manière du sucre. Il contient encore du sulfate de fer, qui lui fait prendre une couleur de rouille par le contact de l’air, et dont il est très-difficile de le priver entièrement. Il est très-soluble 4ans l’eau, a une svaeur âcre et styptiquo, et jouit, à l’état de dissolution, des propriétés caractéristiques du zinc (p. 374), sauf les modifications apportées par le fer : ainsi le sulfate de zinc du commerce forme un précipité jaunâtre par les alcalis, noirâtre par les hydrosulfates, bleuâtre par les hydrocyanates, et il noircit par la noix de galle.

Le sulfate de zinc est employé à l’extérieur comme siccatif, astringent et escarrotique ; introduit dans l’estomac, il est vomitif à petite dose, et vénéneux lorsqu’on le prend en trop grande quantité.

Nous allons maintenant parler du zinc carbonatê, hydrocarbonaté, silicaté et hydrosilicalé. Ces quatre substances ont été longtemps confondues sous le nom de zinc oxydé et sous celui plus ancien de calamine ou de pierre calammaire. Et, en effet, la pierre calaminaire est souvent un mélange de ces quatre espèces; mais

Gouodut, Droguei, 7* édit. T* L 24

KAMILLE DU ZINC.

comme elles existent aussi séparées, il est convenable de dire au moins quelques mots de leurs caractères particuliers.

Zinc carbonate.

Smithsonite (Beud.). — Substance pouvant se montrer cristallisée suivant un rhomboèdre obtus de 107° 40' et 72° 20'; mais étant le plus souvent en masses compactes, lithoïdes, blanchâtres, jaunâtres ou rougeâtres. Ce carbonate a une structure laminaire et une cassure demi-vitreuse. Il pèse 4,4; il raye l’arragonite, mais est rayé par la chaux phosphatée. Il n’est pas électrisé par la chaleur; il ne donne pas d’eau par le feu, qui le change seulement en un émail blanc. Lorsqu’il est réduit en poudre, il se dissout avec effervescence dans les acides et fournit une liqueur qui précipite en blanc par les alcalis, les sulfhydrates et le cyanure ferroso-potassique.

Ce minéral, dans son état de pureté, est composé de :

Acide carbonique. . . t molécule 35,37

Oxyde de zinc . t 64,63

c’est-à-dire que c’est un carbonate neutre (ZnC) ; mais il est trèssouvent mélangé de carbonate de fer et de manganèse, d’oxyde de fer, de silicate de zinc, etc.

Gisement. — C’est dans les terrains intermédiaires, dans ceux qui sont formés de schiste et de calcaire, que l’on rencontre les premiers gîtes de carbonate de zinc. Tels sont ceux de Bleiberg en Carinlhie, du Limbourg et du duché de Juliers dans la Prusse rhénane. Dans les terrains de sédiment inférieur, le même carbonate se trouve au milieu des arkoses (h Chessy près de Lyon), ou dans le calcaire pénéen, comme à Combecave près de Figeac, et à Montalet près d’Uzès en France, dans les Mendip- Hills, en Angleterre, etc. Il devient beaucoup plus rare dans les terrains de sédiment moyens et supérieurs; on en cite quelques petits dépôts dans le calcaire grossier à Passy près de Paris, dans la colline de Viaume au delà de Pontoise, et dans les environs de Marine, dans un terrain de transport.

Zinc liy «Iront rbonatc.

Calamine terreuse. — Substance d'apparence terreuse ou pulvérulente, pesant 3,59 donnant de l’eau par l’application du feu jouissant du reste de toutes les propriétés d’un carbonate de

ZINC SILICATÉ.

zinc. Elle a été trouvée seulement en petites masses dans les mines de plomb de Bleiberg. Deux analyses ont donné :

Par Sraithon. Par Bcrthier.

Oxygène . Oxygène.

CO9... 13,50 y, 76 2 CO9.... 13 9,40 2

ZnO... 71,40 14,18 3 ZnO.... 67 13,31 3

H90... la, 10 13,42 3 II!0.... 20 17,78 4

Formules : ZnC -f Zn9H\ ZnC +• Zn*H\

On connaît sous le nom de calamine verte et A’ aurichalcite un hydrocarbonale de zinc contenant une quantité variable de carbonate de cuivre. Un minéral de celle nature trouvé à Lowtesk, dans l’Altaï, contient :

Rapports. Oxygène.

Acide carbonique . 16,00 11,62 4

Oxyde de zinc . 45,84 9,11 3

— de cuivre . 28,19 5,69 2

Eau . 9,95 8,85 3

que l’on peut représenter fort simplement par 2CuC-|-3ZnH.

Zinc silicate.

Trouvé seulement jusqu’à présent dans les dépôts de calamine de la Vieille-Montagne dans le Limbourg, et dans la mine de Franklin aux États-Unis. Le premier est en prismes hexaèdres terminés par des sommets de rhomboèdres dont les faces sont inclinées entre elles d’environ 128 degrés, avec un clivage perpendiculaire à l’axe. Sa pesanteur spécifique est de 4,18. Le second est en prismes hexaèdres à sommets dièdres, de couleur verdâtre, rougeâtre ou brunâtre, pesant 3,89 et composés de :

Oxygèn

Silice . 25 12,98

Oxyde de zinc . 71,33 14,17

— de manganèse . 2,66 0,73

— de fer . 0,69 0,20

ce qui indique un silicate de la formule Zn3Si mélangé de franklinite.

Zinc liydroailicatè.

Calamine électrique. — Substance beaucoup plus commune que la précédente, blanchâtre, jaunâtre ou bleuâtre; cristallisant le plus souvent en tables rectangulaires biselées sur les quatre côtés, et dérivant d’un prisme droit rhomboïdal de 102° 30' et 77° 30'. Pesanteur spécitique 3,42.

Le zinc hydrosilicaté raye le calcium lluoruré, et est difficilement rayé par le couteau . Il s’électrise si facilement par une petite variation de température, qu’on a cru qu’il était naturellement électrique ; mais le fait est qu’il ne le devient que par un changement de température en plus ou en moins.

Il donne de l’eau par la calcination et est infusible au feu. Il se dissout facilement dans les acides en donnant un dissoluté d’oxyde de zinc et un dépôt de silice en gelée. On en connaît plusieurs analyses qui semblent indiquer plusieurs degrés d’hydratation du même silicate de zinc Zn3Si.

WM

Oxygène.

Oxygène.

Oxyde de zinc .

Eau .

La première analyse donne . Zn3Si-j-Aq.

La deuxième . 2Zn3Si-|-3Aq.

La troisième et la quatrième . Zn3Si-|-2Aq.

Des quatre composés que je viens de décrire, deux sont trèsrares, ce sont le zinc hydrocarbonaté et le zinc silicaté anhydre ; deux sont très-communs, ce sont le zinc carbonatè et le zinc hydrosilicaté. Ce sont ces deux derniers composés mélangés et rendus plus ou moins impurs encore par d’autres mélanges, qui constituent la plus grande partie des calamines , dont on distingue deux variétés de couleurs, la blanche et la rouge.

La calamine blanche est d’un blanc grisâtre, compacte, pesant de 3,5 à 4 ; offrant une cassure unie avec un éclat mat, et présentant souvent des ébauches de cristaux dans les cavités de la masse. Deux échantillons, analysés parKarsten, ont donné :

De Scharley.

De Gustave

Acide carbonique .

Eau

ZINC HYDROSILICATÉ.

De Sch&rley.

Protoxyde de fer . 1 >85

— de manganèse — 0,50

— de cadmium . 9,25

Calamine rouge. — D’un rouge de brique, d’un rouge brunâtre, ou d’un jaune d’ocre; compacte, à cassure unie ou terreuse; pesant de 4 à 4,33. Deux analyses de Karsten ont donné :

Oxyde de zinc .

— ferreux .

— ferrique .

— manganeux .

— manganique Acide carbonique. .

Eau .

Silice .

Alumine .

De Michowüz.

Les différentes espèces de calamine se trouvent dans les mêmes lieux que j’ai indiqués pour le carbonate de zinc, et principalement dans le pays de Liège, où il en existe un dépôt encaissé entre deux bancs de schiste quarlzeux, long de 500 mètres, large de 30 et d’une profondeur inconnue. Ou en extrait annuellement plus de 750 milliers de kilogrammes de calamine.

Nous parlerons du zinc aluminaté , nommé aussi gahmle ou spinelle zincifère, à la suite du spinelle magnésien.

Extraction du zinc. — Autrefois on retirait le zinc de la blende seulement, et môme ce métal n’était qu’un produit très-secondaire des galènes mélangées de blende. Il résultait du grillage de ces minerais une certaine quantité d’oxyde de zinc condensé dans la partie supérieure des fourneaux et nommé tuthie ou cadmie des fourneaux, que l’on réduisait ensuite à l’aide du charbon. Depuis, on s’est attaché principalement à retirer le zinc de la calamine, et enfin, aujourd’hui que les usages du zinc se sont considérablement multipliés, on extrait ce métal de tous ses composés naturels, c’est-à-dire principalement de la blende et de la calamine .

Le traitement de la blende consiste à la bocarder d’abord et la laver pour la priver d’une partie de la gangue, et ensuite à la griller deux fois dans des fours à réverbère, ce qui en dégage le soufre à l’état d’acide sulfureux et fait passer le zinc à celui d’oxyde.

Pour exploiter la calamine, on la trie d’abord autant que possible pour en séparer la gangue calcaire ou argileuse; mais pour en obtenir une séparation plus complète, on laisse le minerai exposé à l’air pendant longtemps, afin que l’argile se délite et devienne friable ; alors on opère un second triage de la calamine et on la calcine dans un fourneau à réverbère pour en dégager l’eau et l’acide carbonique.

Lorsque l’oxyde de zinc est obtenu par l’un ou l’autre moyen, on le mélange avec du poussier de charbon ou de houille, et on le réduit dans des conduits en fonte ou en terre qui sont placés en grand nombre dans un fourneau, et qui communiquent par leur partie supérieure ou inférieure avec des récipients; de sorte que le métal est obtenu dans le premier cas par une distillation per ascensum , ou per descensurn dans le second. Ce zinc distillé est en grenailles que l’on fond dans un creuset pour le couler en plaques.

Le zinc pur est d’un blanc bleuâtre assez éclatant; mais il se ternit et s’oxyde promptement à l’air humide. 11 pèse 7,9. Lorsqu’il est pur, il est à peu près aussi malléable que l’étain; mais celui du commerce ne se lamine bien qu’â une température supérieure û 100 degrés. Il se fond au ronge obscur et se volatilise sans altération, à une chaleur plus forte, dans des vaisseaux fermés. 11 se combine très-difficilement avec le soufre.

Si, lorsque le zinc est fondu dans un creuset et fortement rougi, on le met en contact avec l’air, il brûle avec une flamme blanc verdâtre éblouissante; en môme temps, une partie se volatilise dans l’air, et forme un oxyde blanc, floconneux, trèsléger, que l’on nommait autrefois nihil album, laine philosophique, et pompholiz. Le zinc se dissout facilement à froid dans l’acide sulfurique étendu d’eau, dans les acides chlorhydrique et nitrique, et en général dans tous les acides. Toutes ses dissolutions sont incolores, et forment, avec la potasse, la soude ou l’ammoniaque, un précipité blanc qui peut être redissous par un excès d’alcali. Ces mêmes dissolutions forment un précipité blanc avec les sulfhydrates alcalins; blanc demi-transparent par le cyanure ferroso-potassique. Elles ne précipitent pas par la noix de galle.

Le zinc n’est usité en pharmacie que pour préparer l’oxyde de zinc; mais, employé comme un des éléments de la pile voltaïque, il donne lieu à l’un des plus puissants moyens d’analyse què possède la chimie. On l’ulilise aujourd’hui pour faire des conduits d'eau, des gouttières et des couvertures de toits; on a aussi essayé d’en fabriquer des casseroles et d’autres ustensiles de cuisine; mais la facilité avec laquelle les acides les plus faibles

CADMIUM. 375

déterminent son oxydation et sa dissolution doit détourner de l’appliquer à cet usage.

FAMILLE DU CADMIUM.

Métal volatil et susceptible d’être distillé, découvert en 1818 par M. Hermann dans des Heurs de zinc où l’on soupçonnait la présence de l’arsenic, parce que, lorsqu’on les dissolvait dans un acide, la liqueur précipitait en beau jaune par l’acide sulfhydrique, propriété qui appartient au cadmium tout aussi bien qu’à l’arsenic.

Le cadmium sulfuré a été trouvé dans une roche trappéenne porphyritique près de Bishoplown en Angleterre. 11 est cristallisé en prismes à six pans, terminés par une ou plusieurs pyramides à six faces tronquées au sommet. Il est assez dur, d’une couleur de miel orangée. Il est translucide et présente un lustre brillant à sa surface. Il pèse 4,8 et contient :

Cadmium . 77,59

Quelques minéralogistes lui ont donné le nom de greenockite. Sa formule est CdS.

Le cadmium existe aussi, presque toujours en petite quantité, à l’état de sulfure, dans la blende, et à l’état de carbonate dans certaines calamines. 11 se trouve dans la tuthie qui provient du grillage de la blende, et dans les premières portions de zinc qui distillent. On dissout cette tuthie ou ce zinc dans l'acide sulfurique, et on y fait passer un courant d’acide sulfhydrique qui y forme un précipité de sulfure de cadmium mélangé de sulfure de cuivre et d’un peu de sulfure de zinc. On dissout ces sulfures dans l’acide chlorhydrique, on évapore presque à siccité, on redissout dans l’eau et on ajoute du carbonate d’ammoniaque en excès qui redissout les carbonates de zinc et de cuivre formés, et laisse celui de cadmium. On lave celui-ci, on le calcine pour en chasser l’acide carbonique, on le mélange de noir de fumée et on le chauffe dans une cornue au fourneau à réverbère. Le cadmium distille dans un récipient.

Le cadmium est d’un blanc d’étain ; très-éclatant, et bien ductile. Il pèse 8,604, est très-fusible et presque aussi volatil que le mercure: Chauffé avec le contact de l’air, il se convertit en un oxyde brunâtre qui parait sous forme d’une fumée de môme couleur, mais qui est très-fixe. Il se dissout dans les acides chlorhydrique et sulfurique étendus, avec dégagement de gaz hydrogène ;

scs dissolutions, qui sont incolores, forment avec l’acide sulfhydrique un sulfure jaune insoluble qui est usité en peinture.

Humphry Davy est le premier qui ait réduit le magnésium à l’étal métallique; mais il ne l’a obtenu qu’amalgamé avec le mercure. En 1828, M. Bussy est parvenu à obtenir le magnésium pur, en décomposant le chlorure magnésique anhydre par le potassium. Ce métal est plus lourd que l'eau, d’un blanc d’argent, malléable, inaltérable à froid dans l’air sec, inaltérable même dans l’eau bouillante; fusible à la même température que l’argent et volatil comme le zinc (1). 11 s’enflamme au rouge obscur lorsqu’il a le contact de l’oxygène, et produit de la magnésie. 11 se combine de même avec le chlore, le brome et l’iode, mais pas avec le soufre. A la chaleur rouge, la magnésie est décomposée par le chlore, et non par les autres. C’est au contraire l’oxygène qui décompose les bromure, iodure et sulfure de magnésium.

La magnésie forme avec plusieurs acides, et notamment avec les acides sulfurique, chlorhydrique et azotique, des sels solubles pourvus d’une saveur amère désagréable. Les carbonates simples de potasse, de soude et d’ammoniaque forment dans la dissolution de ces sels un précipité blanc d ’ hydrocarbonate de magnésie , qui est insoluble dans un excès du liquide précipitant. La même chose a lieu avec les alcalis caustiques ; seulement il faut remarquer que l’ammoniaque ne précipite que la moitié de la magnésie du sel, et même qu’elle ne la précipite pas du tout si on a préalablement ajouté une suffisante quantité d’acide à la liqueur. Le réactif le plus sensible pour découvrir cl doser la magnésie est le sous-phosphate d’ammoniaque, qui occasionne dans la liqueur un précipité de phosphate ammoniaco-magnésien d’une composition constante, et reconnaissable au microscope, par les belles formes qu’il y présente (2).

La magnésie communique à plusieurs de ses composés naturels un toucher onctueux qui sert à les faire reconnaître. Ces mêmes composés, additionnés de nitrate de cobalt et chauffés au rouge, acquièrent une couleur rose qui les distingue des composés alumineux dont la couleur devient bleue dans les mêmes circonstances.

(1) Compta rendus de l’Académie des Sciences, t. XLIV, p. 394.

(2) Voir Guibourt, Mémoire sur le phosphate ammoniaco-magnésien de l'Académie royale des sciences et arts de Rouen, annéo 1841).

(Travaux