WATTS

HEUHES

en

AMPÈBES

par

bougies décimales.

bougie décimale.

3oo

ï.ba À 1.73

Au début, le rendement de la lampe au tantale va en augmentant, par suite de la transformation moléculaire du métal qu'eni raine une diminution de conductibilité. La dépense d'énergie s'abaisse à ce moment à i,4 w^att, par bougie décimale.

Tout récemment, MM. Haworth, Matthewman et Ogley ont comparé la durée des lampes au carbone, des lampes Nernst et des lampes au tantale fonction-

TA?iTALE.

4oi

nant sur courant alternatif, en prenant les précautions les plus minutieuses pour effectuer les diverses mesures. Us ont constaté que les lampes au carbone et au tantale s'améliorent après quelques heures de fonctionnement. Le maximum d'intensité lumineuse est obtenu en moyenne au bout de vingt-cinq à trente heures. Les

Tântele

20 w 60 80 too no f^ teo m 20a

FiG. 3C (d*après l'Éclairage Électrique).

lampes Nernst ne semblent pas varier sensiblement. La durée des lampes au carbone est supérieure à huit cents heures, celle des lampes Nernst est de cinq cent soixante heures, alors que les lampes au tantale ne fonctionnent normalement que pendant trois cent trente heures. Mais c'est par leur rendement élevé que les lampes au tantale se montrent supérieures aux autres. Leur consommation moyenne est en effet de 1,97 watt par bougie; elle est inférieure de 60 p. 100 à celle des lampes au car-

bone, alors que les lampes Nernst, en consommant 4>i4 watts par bougie, ne procurent qu'une économie de i5 p. 100. La dépense moyenne des lampes au carbone, placées dans les mêmes conditions, est de 4,86 watts par bougie. Cette supériorité du tantale sur le carbone tient à ce que la résistance du tantale croît très rapidement au fur et à mesure que la température s'élève. M. Pirani a, en eflfet, établi (fig. 36) que déjà aux basses températures le coefficient était positif et que la valeur était entre o et loo®, de 3 p. i ooo, o et35o®, de 2,56 p. I ooo. La résistance s'accroît ensuite très rapidement.

L'emploi du tantale comme filament de lampe a montré surtout dans quelle voie nouvelle il convenait de s'engager et, de tous côtés, on a vu apparaître des lampes nouvelles à filament métallique formé de titane, de tungstène, de zirconium, de carbures ou d'alliages divers de ces métaux réfractaires . Un nouvel essor a été ainsi donné à l'industrie de l'éclairage électrique par incandescence, au moment où l'éclairage par le bec Auer semblait devoir complètement le supplanter. La lutte semble devoir reprendre plus vive et pourrait peutêtre se terminer en faveur de l'éclairage électrique.

(145). Usages. — Les propriétés du tantale ont été utilisées pour d'autres usages. Citons, entre autres, la fabrication de burins, forets, filières en tantale, oii on met à profit sa dureté comparable à celle du diamant alliée avec une grande ductilité, et aussi son emploi pour redresser les courants alternatifs. Pour des tensions inférieures à 120 volts, deux électrodes en tantale, plongées dans l'acide sulfurique dilué, arrêtent complètement le courant. Si on remplace l'une des électrodes

TANTALE. 4o3

par une électrode en platine, le courant passe, mais dans un seul sens.

Un autre usage des plus intéressants du tantale est le suivant. Inattaqué par les acides, inoxydable à la tenîpéràture ordinaire, ce métal peut être considéré comme égal à For ou au platine pour sa résistance aux agents chimiques. Il présente sur eux l'avantage d'être dur et résistant, surtout quand il est légèrement carburé et, ce qui est mieux encore, de coûter beaucoup moins cher. Aussi a-t-on fabriqué des plumes métalliques en tantale. Tel est l'objet du brevet anglais no 3691 B. (1905) pris par MM. Siemens et Halske. Les plumes sont, faites en tantale pur ou en alliage contenant de 95 à 98 p. 100 de tantale et de 2 à 5 p. 100 de tungstène ou de fer. On y ajoute toujours 0,1 de carbone pour durcir l'alliage ou le métal et cela, à l'aide d'une simple cémentation réalisée en chauflFant les plumes dans de la poussière de charbon.

D'ailleurs le jour ne paraît pas éloigné où le tantale sera utilisé en métallurgie. Berzélius avait déjà signalé la possibilité d'allier le tantale au fer et M. Von Bolton a montré tout récemment qu'un alliage de fer et de tantale, contenant de 5 a 10 p. 100 de tantale, fournissait après fusion un régule très dur et cependant très ductile. Il ajoute que le tantale agit sur le fer comme le vanadium. Avec le molybdène et le tungstène, les alliages obtenus sont cassants pour une teneur en tantale supérieure à 5 p. 100, et très ductiles pour une proportion inférieure. Ils se laissent même étirer en fils d'un dixième de millimètre.

Peut-être un jour le tantale sera-t-il employé en métallurgie? M. Guillet^ en étudiant quatre aciers doux

à teneur différente en tantale préparés par les usines. d'Imphy, a constaté que ces aciers ne présentaient aucune propriété méritant d'attirer l'attention Aucun essai méthodique n'a été fait sui* des aciers durs. Au cas où l'emploi du tantale en métallurgie serait intéressant, rien ne serait plus facile que de se procurer des alliages à forte teneur en tantale.

CHIMIE ANALYTIQUE

(146). Recherche qualitative. — Au chalumeau, le borax et le sel de phosphore dissolvent l'acide tantalique en formant une perle incolore en flamme intérieure et extérieure. Elle ne devient pas rouge sang par addition de sulfate ferreux (différence avec le titane).

La recherche microchimique du tantale revient à produire des cristaux de fluotantalate de potassium ou de tan ta late de sodium. Les premiers s'obtien- Fio. 3; nent par fusion au bisulfate de potas-

(daprès VEneyclopê- sium, épuiscmcnt par l'eau chaude, die chimique:. traitement du résidu par le fluorhydrate

de fluorure d'ammonium et addition finale de chlorure de potassium. Le fluotantalate se présente sous forme de prismes ténus ou de longues baguettes (fig. 87). Le tantalate de sodium se prépare en précipitantes combinaisons du tantale par la soude en excès ; par refroidissement et évaporation le tantalate cristallise en lamelles hexagonales à troncatures.

Les réactions colorées du tantale sont peu nombreuses. I^s solutions de tantalates additionnées d'infusion de

noix de galle fournissent un précipité jaune de soufre (différence avec l'acide colombique, qui, dans les mêmes conditions, donne à la longue un précipité rouge cinabre, ou avec l'acide titanique qui immédiatement se dépose avec une couleur rouge sang). Si on ajoute une trace d'acide tantalique à quelques gouttes d'acide sulfuricpie concentré versées au préalable sur un cristal de résorcine, on voit apparaître une coloration violet améthyste très caractéristique. Quand on prend un cristal de codéine, la coloration est verte (différence avec l'acide colombique qui fournit avec la codéine une coloration mauve) .

Chauffé, l'acide tantalique ne change pas de couleur, même - par une forte calcination. Sa densité, toujours supérieure à 7,6, augmente quand on élève la température ide la calcination ou quand on la prolonge. Après calcination, il se dissout quand on le fond avec le fluorhydrate de fluorure de potassium et fournit de fines aiguilles de fluotantalate TaT^2KF très peu soluble qui sert à le séparer de l'acide colombique.

(147). Séparation et dosage. — Le tantale est toujours dosé à l'état d'acide tantalique.

La séparation de l'acide tantalique d'avec la plupart des métaux communs peut se réaliser en fondant avec le bisulfate de polassium et en reprenant par l'acide chlorhydrique. L'acide tantalique reste insoluble avec l'acide colombique, la silice et un peu d'acide titanique. Des opérations^ plus délicates sont nécessaires pour séparer l'acide tantalique de la silice, de l'acide titanique et surtout de l'acide colombique. C'est celle-là que je décrirai d'après Marignac.

4o6 INDUSTRIE DES MÉTAUX SECO?iDAlRES.

On prépare les fluosels de potassium. Le fluotantalate de potasse exige pour se dissoudre de i5i à 167 parties d*eau acidulée par l'acide fluorhydrique à la température ordinaire. L'eau pure le dissout, mais la dissolution se trouble au bout de peu de temps.

Le fluoxycolombate se dissout au contraire dans 12,5 à i3 parties d'eau froide.

Le fluotantalate forme de fines aiguilles; recueilli sur un filtre, il se lave avec une grande facilité et laisse après expression et dessication une masse d'aiguilles incohérentes. Ne contenant point d'eau de cristallisation, il peut être séché à 100 degrés sans perdre de son poids. D'après Marignac, sa formule serait Ta^F^aKF. Il correspond par suite à 76,96 p. 100 d'acide tantalique ou à 64, o5 p. 100 de tantale.

Le fluoxycolombate se dépose, au contraire, en lamelles minces et nacrées. Recueilli sur un filtre, lavé, exprimé et séché, il se présente comme une masse nacrée schisteuse, onctueuse au toucher.

On peut d'ailleurs essayer les eaux de lavage en en mêlant une goutte avec une infusion de noix de galle. Le fluotantalate pur donne un précipité d'un jaune de soufre pâle, tandis que le fluoxycolombate donne lieu à un précipité d'un rouge de cinabre. Toutefois, si l'on veut bien apprécier cette réaction, il ne faut juger de la couleur qu'après une heure ou deux; ce n*est qu'au bout d'un temps assez long que la coloration rouge prend toute son intensité.

S'il y avait un excès d'acide fluorhydrique concentré, il pourrait se former du fluocolombate, dont la forme cristalline et l'apparence aciculaire sont les mêmes que celles des fluotanlalates ; mais ce sel se décom-

pose en se dissolvant dans Teau et par simple lavage. Voici dans quelles conditions, il convient de se placer. Le mélange des acides colombique et tantalique, calcinés pour en avoir le poids, est fondu avec le bisulfate de potasse, traité par Teau bouillante pour débarrasser le résidu de l'acide sulfurique. Le résidu est redissous par l'acide fluorhydrique, et la liqueur bouillante additionnée de fluorhydrate de fluorure de potassium en petite quantité (o gr. 25 pour i gramme d'acide). Si, par refroidissement le fluotantalate ne cristallise pas, on concentre parébullition jusqu'à ce que la liqueur n'occupe plus qu'un volume de 7 centimètres cubes environ par gramme d'acide. Par refroidissement, on obtient le fluotantalate, si le mélange renferme de l'acide tantalique.