EXTRACTION DE L’ÉTAIN

Extraction de l'élain. — La mine d’alluvion est préférée partout où on la trouve, le roulement des eaux l’ayant débarrassée de sa gangue et de divers composés métalliques qui l’accompagnent. La mine en filon est bocardée et lavée pour imiter, autant que possible, le procédé de la nature, et, lorsqu’elle contient des sulfures ou arséniures de fer ou de cuivre, comme en Bohême ou en Saxe, on la grille dans un fourneau à réverbère. On jette la mine grillée dans l’eau, qui dissout les sulfates de fer et de cuivre formés, et on sépare l’oxyde d’étain. On mêle alors cet oxyde avee un dixième de charbon, et on le projette par pelletées dans un fourneau à manche très-bas et rempli de charbon dont la combustion est activée par deux soufflets : l’étain se réduit et gajjne la partie inférieure du fourneau, d’où il s’écoule dans un bassin d’avant- foyer, et de là dans un autre, dit bassin de réception; le laitier, provenant des terres échappées au lavage, combinées à de l’oxyde de fer qui n’a pas été réduit, et à une certaine quantité d’oxyde d’étain, reste dans le premier bassin.

L’étain qui résulte de cette opération contient encore de l’arsenic, du fer et du cuivre. On peut, jusqu’à un certain point, le priver de ces deux derniers par une seule fusion à une très-douce chaleur; l’étain pur se fond d’abord, et peut être décanté presque jusqu’à la fin : alors ce qui reste au fond, contenant beaucoup de cuivre et de fer, se solidifie et est mis à part pour quelques usages particuliers.

On trouve dans le commerce plusieurs sortes d’étain : Y étain de Malaca, qui est le plus pur et sous la forme de pyramides quadrangulaires tronquées, dont la base aplatie donne au lingot la forme d’un chapeau ; ' Y étain d’ Angleterre, qui est en saumons plus ou moins considérables, et qui contient du cuivre et une très-petite quantité d’arsenic; Y étain d’ Allemagne, qui est encore plus impur.

Propriétés. — L’étain pur est d’un blanc d’argent ; il pèse 7,296, est un peu moins mou que le plomb, un peu plus élastique, plus sonore et plus fusible; il fait entendre, lorsqu’on le ploie, un craquement particulier, nommé cri de l’étain ; lorsqu’on le plie plusieurs fois de suite au même endroit et brusquement, il s'échauffe considérablement et finit par se rompre : le frottement lui communique une odeur fétide.

L’étain fondu avec le contact de l’air s’oxyde et se recouvre d’une pellicule irisée, qui se renouvelle à chaque fois qu’on l’enlève; par ce moyen, le métal peut être entièrement transformé en une matière grise, qui est un mélange d’étain et de son oxyde au minimum. Si l'on expose cette matière au feu de réverbère, et qu’on l’agite avec une lige de fer, elle absorbera une nouvelle

quantité d’oxygène, blanchira beaucoup, et finira par passer entièrement au maximum d’oxydation. Cet oxyde, préparé en grand pour les arts, se nomme potée d'étain; c’est lui qui forme la base des émaux et de la couverte des poteries; il sert également à polir l’acier (1).

L’acide sulfurique concentré et froid a peu d’action sur l’étain : concentré et bouillant, il se décompose en partie, oxyde le métal au minium , et forme un sulfate presque insoluble, même dans un excès de son acide.

L’acide nitrique concentré exerce une action des plus violentes sur l’étain, même à froid; il se dégage beaucoup de vapeurs nitreuses, et il se forme de l’acide stannique hydraté qui ne se dissout pas dans l’acide nitrique.

L’acide chlorhydrique dissout très-facilement l’étain, surtout à l’aide de la chaleur; l’hydrogène de l’acide se dégage, et il se forme un protochlorure d’étain crislallisable, qui sert dans la teinture et pour préparer le pourpre de Cassius.

L’élain peut se combiner avec une double proportion de chlore, et former un deutochlorure dont les propriétés sont très-remarquables. Ce composé, qu’on obtient en distillant de l’étain avec du sublimé corrosif, est incolore et tout à fait liquide, quoiqu’il ne contienne pas d’eau; il est très-volatil, forme une fumée trèsépaisse à l’air, et se nommait autrefois liqueur fumante de Libavius ; mis en contact avec l’eau, il la décompose avec bruit et chaleur, et se change en chlorhydrate. Ce chlorhydrate est employé dans la teinture ,où il ser t surtout à préparer la couleur écarlate avec la cochenille, et le rouge d'Andrinople avec la garance; mais, pour cet usage, on l’obtient plus directement que je ne viens de le dire, en dissolvant de l’étain dans de l’acide chloronitrique (eau régale).

L’étain dissous dans les acides jouit des propriétés suivantes :

Au minimum comme au maximum d oxydation, il forme, avec les alcalis, un précipité blanc que la potasse et la soude, ajoutées en excès, peuvent redissoudre; il n’est pas précipité par l’acide hydrosulfurique ; il forme, avec les hydrosulfates, un précipité dont la couleur varie suivant son degré d oxydation : s’il est au minimum, le précipité sera brun -marron; tandis qu’au maximum il sera orangé. Ces deux précipités, qui sont deux sulfures, ne paraissent différer entre eux que par la quantité de soufre qu’ils contiennenl, de même que l’état de l’étain dissous variait par la proportion d’oxygène.

(l) La potée d’étain préparée pour les arts contient ordinairement de l’oxyda de plomb dont le métal a été préalablement ajouté & l’étain, parce qu’il en favorise beaucoup l’oxydation et qu’il est à meilleur compte.

TITANIDES ET CHROMIDES. 201

Usages. — L’étain est employé pour faire un grand nombre de vases et d’ustensiles qui sont à la portée de tout le monde par leur bas prix. On peut le nommer l 'argent du 'pauvre. On l’emploie aussi allié aux autres métaux ; par exemple, au cuivre, dans le métal des canons et des cloches ; au mercure, dans le tain des glaces ; au plomb, dans la soudure des plombiers ; il sert enfin à étamer les vases de cuivre dont on se sert dans l’économie domestique, et à préserver les aliments des dangers qu’entraîne l’emploi de ce dernier métal.

Les pharmaciens n’emploient l’étain que pour le réduire en poudre, et pour en préparer un sulfure artificiel ; ce sont les seuls états sous lesquels on l’administre quelquefois.

Xlôlaux appartenant aux groupes îles Titanides et îles t'hromtdes.

Les métaux qui forment ces deux groupes ont été compris d’abord sous la seule dénomination de chromides; mais la découverte faite par H. Rose, dans les. lantalites de Bavière, de deux nouveaux métaux, le niobium et le pélopium, qui partagent les analogies du tantale et du titane avec l’étain, m’a déterminé à former de ces quatre corps un groupe particulier sous le nom'de titanides, que je place immédiatement après l’étain.

Ces métaux sont caractérisés principalement par leur bioxyde (MO2), qui constitue un acide faible, isomorphe avec l’acide stannique, blanchâtre, fixe et infusible au feu, insoluble dans l’eau, susceptible de plusieurs modifications moléculaires qui en changent les affinités chimiques. Mais ils se distinguent de l’étain par leur infusibilité complète et par leur résistance à l’action de tous les acides, si ce n’est à celle d’un mélange d’acide fluorhydrique et d’acide azotique.

Quant aux véritables chromides (tungstène, molybdène, chrôme et vanadium), ils sont également fixes et infusibles, et à peine attaquables par les acides. Ils se combinent avec l’oxygène en plusieurs proportions, dont la première (MO) est à peine réductible à l’aide de la chaleur, par le carbone et l’hydrogène, et dont la plus oxygénée (MO?) constitue un acide qui peut se combiner aux oxydes inférieurs du môme métal, en formant des composés nombreux et diversement colorés. Ce môme acide, en se combinant au chloride correspondant (MCI9), forme un liquide coloré et volatil qui avait été pris pour un simple chlorure avant que M. Rose y eût démontré la présence de l’oxygène.

Presque toutes ces propriétés, si ce n’est toutes, appartiennent également à l’urane qui partage les analogies du chrôme et du

TITANIDES.

vanadium avec le fer, de sorte que sa place est nécessairement marquée auprès d’eux.

Les composés naturels de ces métaux sont peu nombreux, et leurs familles minéralogiques sont d’autant plus restreintes que les composés naturels où ils figurent comme acides doivent appartenir à la famille des métaux qui leur servent de base.

Tantale, \loMiim, Pélopium.

Le tantale ne peut constituer une famille, puisqu’il n’existe qu’à l’état d’acide tantalique, dans les tantalites de Suède et de Finlande, combiné aux oxydes de fer et de manganèse, et mélangé d’une quantité variable d’acide stannique et quelquefois d’acide tungstique.

Dans les yttrotantalites des mêmes localités, il est accompagné, indépendamment de l’yttria et de la chaux qui lui servent de base, d’acide tungstique, d’acide stannique et d’oxyde d’urane ; et ce mélange dans les mêmes gisements, qui caractérise en général les corps de propriétés analogues, est une raison de plus pour les rapprocher dans la classification. Je ne citerai ici que l’analyse de deux tantalites de Finbo, en Suède, dans lesquels l’oxyde d’étain se montre tellement prédominant, qu’il faut les considérer plutôt comme oxyde d’étain, et les joindre à l’histoire de ce minéral.

Oxyde d’étain tantalifère de Fimbo (Bcrzélius).

Pour extraire l’acide tantalique d’un des minéraux qui le contiennent, ü faut pulvériser celui-ci et le faire fondre complètement dans 'un creuset, avec six à huit fois son poids de bisulfate de potasse. On pulvérise la masse refroidie et on la fait bouillir dans l’eau, qui dissout tous les sulfates, et laisse l’acide tantalique mêlé d’acide stannique, d’acide tungstique et d’oxyde ferrique. On lave le dépôt et on le fait digérer avec du sulfhydrate d’ami moniaque en excès qui décompose et dissout les acides stannique et tungstique, et convertit l’oxyde de fer en sulfure. On lave le précipité et on le fait bouillir dans de l’acide chlorhydrique

Acide stannique . 83,65

— tantalique . 12,22

Oxyde de fer .

de manganèse . L*0

Chaux . <-40

TITANIDfeS. 203

jusqu’à ce qu’il ait repris sa couleur blanche. On le lave exactement et on le fait sécher. C’est là l’acide tantalique.

Disons maintenant quelques mots de la découverte du niobium et du pélopium et des caractères qui les distinguent du tantale.

Henri Rose avait remarqué, de môme que Wollaston l’avait fait antérieurement, que les tantalites de différentes localités présentaient, pour une composition presque semblable, une pesanteur spécifique différente, et, de plus, que l’acide qu’on en retirait par le procédé qui vient d’être indiqué, offrait lui-même une densité différente et qui était en rapport avec celle du minéral. C’est en cherchant la cause de cette anomalie que M. Rose a découvert que le véritable acide tantalique, tel qu’il avait été déterminé par Berzélius, était propre aux tantalites de Suède et de Finlande, dont la densité varie de 7,9 à 7,05, tandis que les tantalites de Bavière et de l’Amérique du Nord, dont la pesanteur spécifique varie de 5,47 à 6,46, contiennent deux autres acides, dont l’un, V acide niobique , est très-facile à distinguer de l’acide tantalique ; mais dont l’autre, Y acide pélopique, offre de grands rapports avec lui. Pour séparer ces deux acides, on commence par extraire du tantalite de Bavière l’acide mixte, que l’on supposait auparavant être de l’acide tantalique; on le mêle avec du charbon, et on y fait passer à chaud un courant de chlore. On forme ainsi deux chlorures : l’un blanc, infusible et peu volatil, est du chlorure de niobium ; l’autre, jaune , facilement fusible et volatil, est le chlorure de pélopium. Les chlorures, mis en contact avec l’eau, se changent en acide chlorhydrique et en acide métallique qui se précipite ; mais comme la séparation des deux chlorures et des deux acides n’est pas complète par une première opération, on les purifie en réduisant de nouveau les deux oxydes en chlorures, etc.

Caractères distinctifs. — Le chlorure de niobium est blanc, infusible et peu volatil. 11 se forme cependant à une température plus basse que les autres, en raison de la réduction plus facile du métal.

Le chlorure de tantale se forme ensuite ; il est jaune ; il commence à se volatiliser à 144 . degrés et se fond à 221.

Le chlorure de pélopium est jaune comme le précédent ; il exige une température plus élevée pour se former, bien qu’il soit le plus volatil. Il se volatilise à 125 degrés et fond à 212.

Le chlorure de pélopium se distingue de celui de tantale en ce que, quand on le produit par l’action du chlore sur un mélange d’acide pélopique et de charbon, il se forme, outre le chlorure pur très-volatil, un composé d’acide pélopique et de chlorure,

qui se décompose à une plus forte chaleur, en chlorure volatil et acide fixe.

La même chose se produit avec l’acide tungstique qui accom pagne souvent les acides précédents. Mais le chlorure de tungstène est rouge et encore plus volatil que le chlorure de pélopium.

L 'acide tantalique soumis à l’action du feu reste incolore ou présente une faible teinte jaune.

L 'acide pélopique prend une teinte jaune plus marquée.

L’acide niobique prend une couleur jaune très-prononcée.

Tous trois redeviennent incolores par le refroidissement.

L’acide slannique et l’acide titanique présentent la même propriété. De plus, tous ces acides, qui sont blancs à l’état d’hydrates, présentent le phénomène d’ignition lorsqu’on les rend anhydres par le moyen du feu.

Les tantalate et niobate de potasse sont solubles dans l’eau et dans un excès de potasse ou de carbonate de potasse.

Les tantalate et niobate de soude sont, au contraire, difficilement solubles dans un excès de soude ou de carbonate de soude ; et le niobate de soude est bien plus insoluble que le tantalate.

Si on aiguise avec de l’acide sulfurique un soluté de tantalate de pélopate et de niobate de soude, et qu’on y verse un infusé de noix de galle, on produit :

avec l’acide tantalique, un précipité jaune clair;

— pélopique, — jaune orangé ;

— niobique, — rouge orangé.

Le cyanure ferroso-potassique forme dans les mêmes dissolutés :

avec l’acide tantalique, un précipité jaune ;

— pélopique, — rouge brunâtre ;

— niobique, — rouge orangé.

Le titane est un métal qui n’existé pas libre dans la nature • on a cru le trouver plusieurs fois cristallisé dans les scories du cendrier des hauts fourneaux qui servent à la réduction du fer, sous forme de petits cristaux cubiques, d’un rouge de cuivre et très-éclalants. Mais d’après M. Wœhler (1) ces cristaux sont formés de

(1) Woehler, Comptes rendus de l'Académie des Sciences, nov. 1849.

TITANE FLUORURÉ FERRIFÈRE.

Azote . 18 8 atomes.

Carbone.. . 4 2

Titane . 78 10

el répondent à la formule Ti,C2Az-f-4Ti3j4z.

Obtenu par la décomposition du chlorure ammoniacal de titane au moyen de la chaleur, il est d’un rouge cuivré et brillant, combustible à l'air et soluble dans l’eau régale.

Le titane forme trois oxydes, dont le premier (TiO) résulte de l’action réductive du charbon, à une haute température, sur l’acide tilanique. Celui-ci, composé de TiO2, est blanc, insoluble dans l’eau, infusible au feu, qui lui communique seulement une couleur jaune, qu’il perd par le refroidissement. Tant qu’il n’a pas été calciné, il rougit le tournesod, et se dissout facilement dans les acides et les alcalis. Quand on le dissout dans l’acide chlorhydrique et qu’on plonge dans la liqueur une lame de zinc, de fer ou d’étain, le liquide prend d’abord une teinte bleue et finit par se décolorer après la formation d’un précipité violet, qui parait être un oxyde inférieur à l’acide titanique. La troisième combinaison oxygénée est un sesquioxyde, Ti2Oa. Le titane forme, avec le fluoré et le chlore, un fluoride (TiF‘) et un chloride (TiCl*), qui sont liquides, incolores, très-acides, fumant à l’air comme le chioride d’étain.

Le titane existe dans la nature à l’état de sous -fluorure (TiF), combiné avec une petite quantité de fluorure de fer, et à l’état d’acide titanique. Mais celui-ci se présente sous trois formes moléculaires différentes qui ont conduit les minéralogistes à en former trois espèces sous les noms de rutile, brookite et anatase.

Titane Uuoruré ferrifère.

Ce minéral a été trouvé dans les environs de Warwick, dans l’État de New-York. Il est cristallisé en prismes obliques rhomboïdaux, modifiés sur les arêtes obtuses et les angles. 11 est d’un gris brunâtre avec un éclat perlé el demi-métallique. 11 pèse de 3,14 à 3,29. Sa poudre est d’un brun chocolat. Il est infusible au chalumeau ; il dégage de l’acide fluorhydrique lorsqu’on le traite, dans un creuset de platine, par l’acide sulfurique. M. Shepard en a retiré

Titane . 64,70 X 3,1 = 201

Fer . 7,14 x 2,86 = 20

Yttrium . 0,80 x 2,48 = 2

Fluoré . 27,33 X M96 = 232

Formule : lOTiF -1-FeF.

Titane oxydé ou Acide titanique.

1. Rutile ou schorl rouge. — Ces noms ont été donnés à cette variété d’acide titanique, à cause de sa couleur rouge habituelle due au mélange d’un à deux centièmes d’oxyde ferrique. Il est éclatant, à structure laminaire, assez dur pour rayer fortement le verre, mais rayant difficilement le quartz. Il pèse de 4,21 à 4,29 ; il est généralement opaque, mais les cristaux aciculaires sont translucides. Sa forme primitive est F's’ 'de rûtiie"51*11* un Pr‘sme droit à ^ase carrée ( fig . 112), dont la r ’ hauteur est à un des côtés de la base comme 1 à 1,55. Les formes secondaires sont peu nombreuses et présentent généralement des prismes octogones ou cylindroïdes terminés par les faces de l’oclaèdre formé sur les angles du

prisme droit primitif. Les cristaux ont une grande tendance à se macler, et ils le font souvent en se réunissant bout à bout, sous un angle de 114 degrés (titane géniculé de Haüy, fig. 113 et 114).

Le titane rutile, de même que les autres variétés d’acide titanique, est infusible au chalumeau et insoluble dans tous les acides. L’acide sulfurique bouillant l’attaque à peine.

2. Brookite ou rutile lamelliforme. — Cette substance est exactement composée, comme le rutile, de 98,6 d’acide titanique et de 1,4 d’oxyde de fer, et elle offre la même couleur rougeâtre et le même éclat adamantin ou demi-métallique ; mais sa pesan-