PASSIVITÉ DU FER

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brusquement et leur surface redevient brillante. Les deux clous actifs se sont rendus mutuellement passifs.

Les courants qui s^établissent entre les deux clous dégagent en effet des quantités d'oxygène proportionnellement plus grandes que les quantités de bioxyde d'azote, ce dernier gaz se dissolvant à

Fig. a.

mesure dans Tacide ; les clous finissent par se couvrir d^une couche d'oxygène, par s'oxyder et par devenir passifs.

II. Les phénomènes que nous venons d'exposer vont nous permettre maintenant de comprendre comment la passivité se conserve.

On sait en effet que le fer passif peut rester pendant près d'un mois dans l'acide azotique ordinaire sans être sensiblement attaqué. D'un autre côté, M. Varenne ( * ) a constaté que dans l'acide étendu l'attaque du fer se manifeste au bout d'un temps d'autant plus court que l'acide est plus étendu.

Remarquons d'abord que le fer passif n'est pas absolument inattaqué par l'acide ordinaire. Il suffit pour s'en convaincre d'attacher un clou passif et un fil de platine aux extrémités des fils d'un galvanomètre sensible et de les plonger tous deux dans de l'acide azotique ordinaire : on constate une déviation très faible, mais persistante, indiquant un courant qui va du fer au platine à travers le liquide.

(*) jénn, de Chimie et de Physique, 5* série, t. XX, p. i!\o\ i

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Il est facile alors de comprendre ce qui se passe lorsqu'on laisse un clou passif dans de l'acide azotique plus ou moins étendu.

Si la couche d'oxyde qui le protège vient à disparaître en un point, une action électrochimique intervient aussitôt entre les parties passives et celles qui ne le sont plus, de manière à dégager de l'oxygène sur ces dernières, qui redeviennent passives. L'action chimique se modère donc d'elle-même, et c'est elle précisément qui entretient la passivité. Finalement, le fer peut se dissoudre tout entier sans avoir cessé d'être passif, c'est-à-dire sans que l'attaque se soit jamais produite avec violence. La dissolution du fer sera donc très lente, surtout dans l'acide ordinaire, mais elle ira en s'accélérant à mesure que le degré de concentration de l'acide viendra à diminuer.

III. D'après toutes les explications qui précèdent, il est facile de prévoir que toute action qui aura pour effet de détruire la couche d'oxyde formée devra faire cesser la passivité.

MM. Boutmy et Château ( * ) ont montré en effet que le fer passif chauffé dans un courant d'hydrogène perd une partie de son poids et redevient actif.

Un fil de fer passif pris pour électrode négative dans l'acide azotique redevient également actif. Il en est de même si Ton touche le fer passif avec un métal positif par rapport à lui, tel que Cu, Sn, Zn, Bi, Sb, Pb, ou encore avec du fer actif (^).

Dans ces dernières actions, il est encore possible de mettre en évidence l'intervention du phénomène électrochimique en procédant de la manière suivante. Aux extrémités des fils d'un galvanomètre on attache d'un côté un clou passif, de l'autre un fil de cuivre, et on les plonge dans l'acide azotique ordinaire. Le cuivre s'attaque et le galvanomètre montre que le courant va du cuivre au fer à travers le liquide. On enfonce alors le fil de cuivre et on le rapproche davantage du fer pour donner au courant plus d'intensité. On voit alors le courant changer brusquement de sens, et le fer redevient actif.

Pour que l'expérience réussisse, il faut que le fer ne soit pas

(') Cosmos, t. XIX, p. 117; 1861.

(') Herscbel, Pogg. Ânn,, Bd. XXXII, p. 312; i834.

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passif depuis trop longtemps, car alors, la couche d'oxyde qui le protège étant plus épaisse, il pourrait ne pas s^attaquer même par le contact du cuivre.

Dans cette attaque du fer passif on remarque souvent un phénomène fort curieux, étudié par Herschel et par Schônbein (*).

Prenons un clou neuf; plongeons-le dans Tacide en le touchant avec un fil de platine : sa surface demeure brillante. Retirons le fil de platine, et, quelques minutes après, touchons-le avec un fil de cuivre : une couche brune part aussitôt du point touché, s'étend sur la surface du clou, puis disparaît brusquement pour se reproduire de nouveau. Parfois ces pulsations s'accélèrent, et alors l'atlaque du fer finit par devenir continue. Parfois, au contraire, les pulsations se ralentissent et cessent ; la surface du fer redevient brillante tout à coup : le fer est devenu passif.

Au contact du cuivre les points les plus voisins du fer deviennent actifs; les courants qui s'établissent entre les parties passives et les parties actives du fer dégagent de l'oxygène sur ces dernières, qui redeviennent passives. De là ces alternatives d'activilé et de passivité. Selon l'intensité de l'action exercée par le cuivre, l'un ou l'autre des effets finit par l'emporter.

On reproduit très facilement ces pulsations en plongeant un clou neuf dans l'acide et touchant en même temps chacune de ses extrémités par un fil de cuivre et par un fil de platine.

IV. Avant de conclure, il convient de remarquer que le fer n'est pas le seul métal qui puisse présenter le phénomène de la passivité.

Ainsi le nickel, le cobalt qu'on a oxydés en les chaufiant à l'air ne sont pas attaqués dans l'acide azotique (*). L'étain, qui n'est pas attaqué par l'acide azotique fumant, est moins vivement attaqué par l'acide ordinaire lorsqu'on l'entoure d'un fil de platine. Enfin le bismuth entouré d'un ,fil de platine ne semble pas s'attaquer tout d'abord dans l'acide de densité i ,4> mais bientôt des pulsations se produisent et l'attaque commence.

Or, pour tous ces métaux, l'oxyde formé est plus ou moins inso-

(*) Hebscbil, ibid, — ScbOsibbin, Pogg, jénn,, Bd. XXXVllI, p. 44;; i836. (') NiCKLÈs, Comptes rendus des séances de V Académie des Sciences, t. XXXVII , p. a84; i853.