MÉTAUX UTILISÉS POUR L*ÉCLAIRAGE

température supérieure à 2000°; mais à ce moment apparaissent en grand nombre les radiations ultra-violettes, et alors il convient de signaler les inconvénients pour les yeux d'une lumière artificielle trop riche en rayons actiniqnes. A la suite d*un long travail de comparaison entre les becs Auer et Sunlight S M. Crookes * a trouvé que le spectre ultra- violet du premier varie de G \L 345 à 0.4, celui du second entre 0.385 etc. 4- Nous empruntons la traduction de ses conclusions à l'excellent journal du docteur Quesneville :

Les spécialistes admettent que la lumière plus riche en rayons violets et ultra- violets que la lumière solaire doit être considérée comme nuisible à la vue. A la longue, ces rayons déterminent une destruction partielle des fibres du cristallin. En nombre excessif, ils donnent lieu à l'érythème et à tous les symptômes qui caractérisent le coup de soleil. Dans les stations centrales d'électricité, les ouvriers exposés continuellement à la lumière des lampes à arc souffrent parfois de cette affection. D'autre part, il ne faut pas non plus que la lumière artificielle soit trop riche en rayons jaunes. Ces derniers peuvent détruire temporairement l'érythropsine (substance photosensible de la rétine) et déterminer une fatigue du nerf optique qui nécessite un repos complet de la vue jusqu'à régénération dé l'érythropsme. Cette destruction et cette régénération continuelles de l'érythropsine sont la conséquence naturelle de l'exercice de la vision. Mais comme la destruction de l'érythropsine devient anormale sous l'action des rayons jaunes, il est essentiel que ceux-ci ne prédominent pas dans la lumière artificielle.

En somme, la meilleure lumière artificielle est celle qui contient le minimum de radiations violettes, une proportion normale de rayons jaunes, et juste assez de rayons rouges

(i) Ce manchon, en faveur en Angleterre, est formé d'alumine avec un peu d'oxyde de chrome.

pour communiquer aux objets un ton chaud et agréable à Fœil. L'influence nuisible des lumières artificielles ^tant principalement due aux radiations ultra-violettes invisibles, la lumière Auer peut être considérée comme une ibis et demie plus funeste à la vue que celle du manchon Sunlight.

ZIRGONIUM

DECOUVERTE. DIFFUSIO^î. METAL

(75). Découverte. — Au nombre des pierres précieuses qui provenaient de Tîle de Ceylan, s*en trouvait une appelée yar^fon ou zircon, dont les propriétés étaient les suivantes : couleur très variable, grise, blanche, verdâtre, jaimâtre, brune et violette, cristaux formés de prismes quadrangulaires terminés par des pyramides ou des octaèdres à doubles pyramides, densité 4 , 4 1 6 à 4 , 7 .

Wiegleb avait cherché à analyser le jargon : il l'étonnait et le pulvérisait ensuite dans un mortier de verre. Il fondait cette poudre avec de Talcali et la précipitait ensuite au moyen des acides. Il trouva :

Terre vitrifiable. 87.5

— magnésienne 3.3

— calcaire 3.6

— martiale 3.5

Klaproth, en 1789, répéta l'analyse de Wiegleb en opérant presque de la même manière. Il se servait de soude caustique au lieu de carbonate de potasse. Il obtint, après cinq fusions, une solution complète dans l'acide chlorhydriqne. Le précipité formé par le carbonate de potasse fut divisé en deux portions et dissous d'une par

26o INDUSTRIE DES METAUX SECONDAIRES.

dans l'acide chlorhydrique, d'autre part dans Tacidc sulfurique. Il reconnut Texistence d*une terre différente des cinq terres connues et l'appela terra circonia, terre circonienne ou zirconienne. Le zîrcon présentait la composition suivante :

Silice 3 1 . 5

Nickel et fer o.5

Terre nouvelle 60

Le zircon était très rare à l'époque, et Klaproth, poursuivant ses recherches, analysa, en 1795, un autre minerai qui provenait de Ceylan, Yhyacinthe, et qui se trouvait aussi dans le Hartzet en France. D'après Bergmann, l'hyacinthe était composée de : argile 4o, terre siliceuse 25, terre calcaire 20, fer i3. Klaproth recommença l'analyse et y retrouva la terre zirconienne dans les mêmes proportions que dans le zircon. En faisant connaître son analyse, il exprimait le désir de voir confirmer ses expériences, puisqu'on pourrait les répéter sur une pierre plus commune. Guy ton de Morveau, sur cette invitation, examina, en 1796, les hyacinthes que l'on trouvait dans le ruisseau nommé lou riou pégouUou, qui traverse le village d'Epailly près du Puy. 11 constata que ces hyacinthes étaient d'une nature semblable à ceux de Ceylan. Vauquelin répéta peu de temps après ses expériences et la zircone fut définitivement caractérisée. En 1820, Pfaff montra que le rutile et la zircone étaient isomorphes.

Mais de nouveau, la question de l'existence de la zircone comme élément se posa en i845. Svanberg, frappé de la différence qui existait entre les densités des différents zircons, crut que la zircone n'était pas simple, mais

ZIRGONIUM. 261

reij fermait trois oxydes métalliques. Les recherches d'Henri Rose, qui avait découvert le niobium et le pélopium, Tavaient certainement suggestionné dans ses travaux. Il appela l'un des trois oxydes /lorm^. Sjôgren confirma les résultats obtenus par Svanberg en analysant un autre minerai de zirconium. Mais aucun autre chimiste n'a pu vérifier l'existence des terres nouvelles annoncées par Svanberg, même en suivant sa méthode de fractionnement. Berlin* signala le premier l'erreur de Svanberg. En 1869, au moment où la spectroscopie avait permis de découvrir de nouveaux éléments, Sprby croit apercevoir le jargônium dans la zircone ; mais il reconnaît bientôt lui-même que les raies particulières observées par lui dans les produits d'attaque des minerais de zirconium étaient dues à la présence de l'urane.

(76). Diffusion* — Les zircons, d'abord très rares, se rencontrent un peu partout. En 1795, on les signale en Norvège à Fredriksvàrn ; en 1847, à Lichtfield dans le Maine. Hunt, en 1 85 1, décrit des zircons provenant du Canada; en i853, Wetherile ceux de Pennsylvanie; en 1869, Hofmeister ceux de Buncomte. A Miask, Jes zircons sont trouvés en abondance et décrits par Reuter en 1875. A partir de ce moment, la zircone est signalée dans un grand nombre de minéraux où tantôt elle existe en faible quantité, tantôt constitue l'élément le plus important.

On retrouve les zircons en Saxe, dans les gneiss, le micaschiste et les granits. Les recherches nouvelles ont montré que ce minéral est des plus répandus. 11 existe dans le quartz, dans les gneiss, dans les micaschistes,

dans les syénites, dans les granits, dans les granulites, dans les trachytes et les basaltes, dans les calcaires même et les schistes talqueux du Tyrol. 11 se trouve aussi dans les terrains de désagrégation de toutes ces roches, sables aurifères, sables monazites ; mais les beaux cristaux sont toujours rares. Les granits de Suède renferment tous des petits cristaux de zircon et les syénites de Norvège, à cause de leur richesse en zircons, ont été appelées syénites zirconiennes. Les scories des usines de Taberg, d'après Sefstrôm, contiennent du zircbnium.

Tout récemment, en 1895, la zîrcone non combinée a été signalée àCeylan (Rakw^ana) ; elle avait été trouvée deux ans avant, en 1898, à Jacupiranga, au sud de Sao- Paulo (Brésil) et appelée hrazilite par Blomstrand. On la nomme aussi haddeléyite.

Comme nous le verrons, il existe de véritables mines de zircon en Amérique.

(77). MétaL — Berzélius^ essaya le premier de préparer le zirconium en réduisant le fluozirconate de potassium par le potassium dans un creuset en fer. Il obtint ainsi du zirconium amorphe. On le prépare encore par la réduction de la zircone à l'aide du magnésium amené à l'état de fusion, en faisant passer des vapeurs de chlorure de zirconium sur du sodium porté au rouge; enfin, par l'action du zinc et du sodium (ou du magnésium) sur le chlorure double de sodium et de zirconium.

Le zirconium cristallisé se prépare comme le silicium cristallisé, en employant comme réducteur un métal capable de dissoudre le zirconium. Malheureusement, l'aJuminium dont s'est servi M. Troost* se combine au

ZIRCONIUM. 263

zirconium et on obtient ainsi un alliage très pauvre en aluminium, mais non le métal pur. M. Troost^a préparé le zirconium cristallisé par deux autres procédés, qui lui ont permis de T obtenir pur : en réduisant vers 1 000 le zirconate de sodium par le fer ou en électrolysant du fluozirconàte de potassium ou du chlorure double de zirconiunj et de sodium.

Enfin, ayant obtenu à l'aide du four électrique du carbure de zirconium correspondant à Zr C^, M.Troost le transforma en fonte moins riche en carbone, en brasquant avec la zircone la coupelle de charbon.

Cette fonte d'un gris d'acier est extrêmement dure ; elle raye profondément le verre et n'est pas entamée par les limes les mieux trempées.

Elle est inaltérable à l'air, à la température ordinaire et ne s'oxyde que superficiellement au rouge quand elle est peu carburée. Elle brûle, au contraire, avec vif éclat quand elle est très carburée. Elle est inattaquable par l'eau et par les acides, sauf par l'acide fluorhydrique qui réagit môme lorsqu'il est très étendu.

Dans l'arc électrique, M. Moissan a produit, suivant les conditions de l'expérience, du carbure ou une fonte de zirconium. En affinant cette fonte dans une brasque de zircone, comme l'avait fait M. Troost, M. Moissan' obtint du zirconium exempt de carbone et d'azote.

(78). Propriétés physiques. — Les propriétés de ce métal varient beaucoup avec son état physique. A l'état amorphe, il ressemble à de la poussière de charbon et conduit mal l'électricité. Il s'enflamme très facilement quand on le chauflfe à l'air ; il se combine au soufre, à l'ammoniaque ou au cyanogène pour former un sulfure ou un azoture.

Le zirconium cristallisé se présente en lamelles semblables à de Tantimoine. La densité est de 4. 1 5 (Troost), de 4,25 (Moissan); son pointde fusion serait de i3oo^ (Troost). Sa chaleur spécifique de o,o666. Très dur, il peut rayer le verre et le rubis. Il est paramagné tique.

(79). Propriétés lohimiques. — Le zirconium cristallisé se laisse attaquer par les réactifs moins facilement que le zirconium amorphe. A froid, les acides ne Tattaquent pas, sauf l'acide fluorhydrique qui est son meilleur dissolvant.

Quand on réduit la zircone par le magnésium dans une atmosphère d'hydrogène, il se forme un hydrure ZrH^, d'après Winckler.

Le zirconium se combine au carbone pour former deux carbures ZrC^ et ZrG. Le premier s'obtient par le chauffage dans l'arc électrique d'un mélange de zircone et de charbon, ce dernier corps étant en quantité insuffisante. Préparé par M. Troost, ce carbure est extrêmement dur, il raie le verre et n'est attaqué que par l'acide fluorhydrique. Le second carbure, préparé par MM. Moissan et Lengfeld •, est obtenu en chaufiant le mélange précédent dans un tube de charbon au four électrique à une température aussi élevée (pie possible. Ce carbure, très dur encore, l'est cependant moins que le premier; en outre, il est beaucoup plus attaquable.

M. Wedekind a indiqué la possibilité de former un siliciure de zirconium, en chauffant la zircone avec du silicium au four électrique.

Dans les mêmes conditions, on produit avec le bore un borure de zirconium (MM. Tucker et Moody*).

Les azotures de zirconium obtenus par l'action de

ziRco^aM. 265

l'azote, de Tammoniaque, du cyanogène sur lezirconium chauffé, sont des substances attaquables seulement par la potasse et Tacide fluorhydrique.

Le fluorure de zirconium anhydre est volatil au rouge blanc, inattaquable par les acides et insoluble dans l'eau. Avec les fluorures alcalins, il forme les fluozirconates^ sels dont les propriétés sont très importantes.

Le seul chlorure de zirconium anhydre est le tétrachlorure, qui se prépare par l'action du chlore sur un mélange de zircone et de charbon, sur de la fonte de zirconium ou par l'action du tétrachlorure de carbone sur la zircone. C'est un corps blanc, qui fume à l'air et se décompose par addition d'eau.

Le zirconium par sa combinaison avec Toxygène fournit la zircone ZrO^. Le protoxyde ZrO, préparé par Winckler sous forme d'une poudre noire pyrophorîque, ne présente que peu d'intérêt.

La zircone ZrO^ est amorphe ou cristallisée. Les propriétés de ces deux modifications deviennent les mêmes quand la variété amorphe a été très fortemeftt calcinée. A cet état, la zircone n'est attaquée que par l'acide fluorhydrique ; les alcalis en fusion et les autres acides ne la dissolvent pas. Par fusion avec le bisulfate ou le fluorhydratc de fluorure de potassium, on l'attaque très aisément.

A l'état d'hydrate récemment précipité, la zircone est très facilement soluble dans les acides même organiques; après lavage à 1 eau bouillante ou dessiccation, elle devient moins soluble. La zircone se combine aussi aux bases en formant des zirconates insolubles.

L'azotate neutre et les azotates basiques sont très solubles dans l'eau. Il en est de même du chlorure et des