Cas 395,6 s
Cl = 443,0 = 52,82
833, fi 100,00
DIX-HUIT1BMB LBÇON. 637
trèfr-nette : la liqueur prend une couleur bleu intense; mais cette réaction isolée serait insuffisante, parce qu'elle est commune aux sels de nickel.
De tous les réactifs, le plus sensible est peut-être le fer. Une aiguille plongée dans une liqueur acide qui ne contiendrait que ^^ de cuivre, se recouvre, au bout de 24 heures, d'une pellicule de cuivre, reconnaissable à sa couleur rouge.
Parmi les sels à base de bioxyde de cuivre, dont nous avons à nous occuper, le sulfate est le plus important; c'est donc par lui que nous commencerons.
J'ai déjà eu l'occasion de vous dire que, lorsqu'on grille en présence de l'air presque tous les sulfures des 5 premières sections, ils absorbent l'oxygène et passent à l'état de sulfates ; le sulfure de cuivre est dans ce cas.
Je vous ai aussi fait remarquer ailleurs que la tournure de cuivre exposée à l'air, après avoir été humectée avec de l'acide sulfurique, se recouvrait de sulfate de cuivre. Vous savez, en outre, que ce métal traité à chaud par l'acide sulfurique donne naissance à ce même sel.
Voilà trois procédés qui peuvent également servir pour préparer le sulfate de cuivre. Les deux premiers sont employés de préférence dans l'industrie , le dernier est suivi exclusivement dans les laboratoires, parce qu'il donne un produit presque pur.
Le sulfate de cuivre , que l'on appelle communément vitriol bleu, couperose bleue, cristallise en parallélipipèdes obliques bleus ; sa saveur est métallique, stiptique et désagréable. Il renferme 5 équivalents d'eau; sa formule est Cu SO* + 5 aq. "
A 4- 400° le sulfate de cuivre perd les \ de son eau et devient vert ; a +243* il perd le dernier cinquième et devient blanc. La difficulté que l'on rencontre à obtenir la déshydratation complète de ce sel forme un rapprochement de plus entre le cuivre et les autres métaux du groupe magnésien ; en effet, les sulfates de magnésie, de fer, de zinc , de cobalt, de nickel , de manganèse , renferment 5 ou 7 équivalents d'eau qu'ils abandonnent assez facilement, sauf le dernier équivalent. Tous ces sulfates sont isomorphes, lorsqu'ils contiennent la même quantité d'eau ; ils ont une grande tendance
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638 CHIMIE ELBMBNTAIBB.
à former des sels doubles avec les sulfates alcalins, et à se combiner entre eux en toute proportion.
Le sulfate de cuivre chauffé à la chaleur blanche se décompose en oxygène, acide sulfureux et bioxyde de cuivre. Quand on verse dans sa dissolution aqueuse une quantité de potasse suffisante pour déplacer complètement tout l'oxyde, il se forme* un sulfate tribasique insoluble, de couleur verte. Si, après avoir ajouté à la dissolution concentrée un léger excès d'ammoniaque, on y verse de l'alcool, on donne lieu à la formation d'une bouillie cristalline d'un beau bleu : c'est le sulfate de cuivre ammoniacal des pharmaciens ; sa formule est Cu 0,SO * -J- 3 Àz H * + HO.
Le sulfate de cuivre du commerce contient presque toujours du sulfate de fer , puisqu'il est tiré généralement des pyrites cuivreuses grillées; celui qui est préparé par les essayeurs des matières d'or et d'argent est presque pur.
Quelquefois le sulfate de cuivre ferrugineux est recherché par les teinturiers. Le vitriol d*Admonde n'est qu'un sulfate double de cuivre et de fer; il sert spécialement pour obtenir certaines couleurs.
On purifie le vitriol bleu du commerce, en introduisant dans sa dissolution une certaine quantité d'acide azotique, et en évaporant le mélange jusqu'à siccité ; de cette manière la plus grande partie du fer passe à l'état de sous-sulfate de peroxyde insoluble. En reprenant par l'eau le produit de la dessiccation, on dissout seulement le sulfate de cuivre, qui ne renferme plus que des traces de peroxyde de fer; on l'en débarrasse, en le faisant bouillir avec un peu de bioxyde de cuivre hydraté. Ce dernier oxyde étant une base plus puissante que le peroxyde de fer, élimine celui-ci et rend pur le sulfate.
Les applications de ce sel sont très-variées ; on l'emploie en médecine pour cautériser ; en agriculture, pour chauler les blés ; en teinture, pour teindre la laine et la soie en noir, lilas, violet ; il sert encore à azurer le papier, à préparer les cendres bleues, ainsi que deux couleurs très-recherchées en peinture, le vert de Scheele et le vert de Schweinfurt.
Le vert de Scheele est un arsenhte de cuivre ; on le prépare en versant une dissolution d'arseniite de potasse dans une autre dissolution bouillante de sulfate de cuivre '.
1 . Yoici les proportions nécessaires pour obtenir un beau produit.
/ Carbonate de potasse . . 3 Pour préparer l'arsenite alcalin Acide arsénieux i
(Eau 14
Ponr préparer la dissolution de sulfate de cuivre . [ ^[ate de CQlvre 4
Le vert de Schwein/urt est une combinaison d'acétate et d'arseniite de cuivre, qu'on prépare en faisant agir de l'acide arsénieux sur de l'acétate basique de cuivre.
L'acide carbonique se combine avec le bioxyde de cuivre, mais jamais dans les proportions nécessaires pour former un sel neutre. Lorsqu'on verse une dissolution de carbonate alcalin sur une dissolution de sulfate de cuivre, on obtient une poudre volumineuse bleuâtre , que la chaleur verdit et resserre. Ce carbonate est bibasique : il est employé par les peintres sous le nom de vert minéral. La composition centésimale de cette substance est la même que celle de la malachite , que les minéralogistes considèrent comme une association de carbonate neutre de cuivre et d'oxyde hydraté (CuO, GO» + CuO, H 0 ). Ce minéral abonde en Sibérie où on l'exploite comme minerai de cuivre. Les blocs compactes et d'un fort volume sont réservés à la confection d'ornements et d'objets de luxe.
Sous le nom de bleu de montagne on désigne un carbonate tribasique hydraté que l'on rencontre dans la nature sous forme de beaux cristaux bleus. Cette substance, réduite en poudre, porte le nom de cendre bleue naturelle et sert aux fabricants de papiers peints. Quoique sa nuance soit agréable, elle est généralement remplacée par une autre couleur, connue sous le nom de cendre bleue artificielle ' .
Le vert de gris qui se forme sur les objets en bronze et en cuivre, est encore un carbonate basique. Il ne faut pas le confondre avec le vert de gris du commerce qui est un sous-acétate.
Le vert de gris est la cause de la plupart des empoisonnements par le cuivre. Le meilleur secours que l'on peut apporter immédiatement, lorsqu'un pareil malheur arrive, c'est de faire ingérer aux malades du blanc d'oeuf battu dans l'eau.
Ne voyant aucun autre sel cuivrique qui mérite d'être étudié, je passe aux alliages dont le cuivre est un des principaux éléments.
Le cuivre fait partie des alliages les plus importants. Allié au zinc, il constitue le laiton, à l'étain, il constitue le bronze. Si l'on ajoute à ces deux alliages types des quantités variables de
1 . On prépare les cen&ret bleuet artificielles en précipitant une dissolution d'azotate ou de chlorure de cuivre par de la chaui pare , et en triturant le dépôt presque sec avec de la chaux.
Cette belle couleur , malheureusement peu durable, est un mélange de chaux et d'oxyde de cuivre hydraté.
En Angleterre on prépare, par un procédé secret, une variété de cendre» bleuet, remarquables par leur stabilité, et dont la composition est la même qne celle du bleu de montagne.
plomb, ou si Ton change les proportions de leurs éléments, on obtient une multitude d'autres alliages caractérisés par des propriétés particulières.
Les deux métaux dont se compose le laiton, ayant des couleurs différentes, on croit que celui qui domine dans l'alliage, contribue à lui donner la nuance. Une pareille opinion tendrait à faire oublier que les alliages sont des combinaisons définies. C'est un fait bien avéré qu'un alliage composé d'équivalents égaux de zinc et de cuivre, est beaucoup plus rouge que le tombac ', alliage où le cuivre se trouve en une proportion plus considérable.
La densité du laiton varie entre 8,2 et 8,9. Cet alliage aune propriété qui en entrave souvent l'emploi : il graisse les outils avec lesquels on le travaille. On corrige ce défaut, en y ajoutant de l'étain ou du plomb. Lorsque le laiton est pur, il convient à la fabrication du fil et des épingles, se laisse laminer et supporte le choc du marteau. S'il contient de l'étain ou du plomb, il est approprié aux usages des tourneurs. Étant plus dur, il se laisse scier et perforer avec netteté.
Voici la composition de différents laitons, et les usages auxquels ils sont destinés :
Pour fils. Pour marteau. Pour tourneurs. Statuaire.
Came 64 70 65 9t,tt
Zinc 36 30 33 5,57
Plomb i» 1,6 1,43
Étain »» »» 0,4 1,78
Les laitons connus sous le nom d'or de Manheim, or di Corse, similor, tombac, métal du Prince- Robert, chrysocal, pinchbeck, renferment tous un peu d'étain, et ne varient entre eux que par les différentes proportions de leurs éléments.
La fabrication du laiton a pris rang, depuis plusieurs années, parmi nos industries. La ville de Laigle fournit à elle seule des épingles à la France entière. Malheureusement il n'en est pas ainsi pour la consommation des autres espèces de laiton , consommation qui s'élève à 24 ou 25 mille quintaux métriques par an.
On fabrique le laiton, en fondant les métaux dans des creusets en terre réfrac taire. Après avoir disposé 8 à 40 creusets dans un four ouvert en haut, on les charge par cette ouverture. On introduit d'abord le zinc en morceaux , puis le cuivre en grenaille. On
1. Le tombac est composé de 12 à 14 parties de zinc , et de 88 i 86 parties de cuivre. Pour un équivalent du premier, il en renferme donc pins de 6 du second- Cet alliage est réservé à la fabrication des instruments de physique.
ferme le fourneau, en laissant un trou à la partie supérieure. Le foyer se trouve placé au-dessous des creusets, dont il en est séparé par une voûte percée de distance en distance. La flamme entre par ces ouvertures, enveloppe les creusets, et tous les produits gazeux s'échappent par le trou du sommet. L'alliage fondu est coulé dtfns des moules en sable ou en granit.
Le laiton renferme quelquefois des parcelles de fer qui sont la cause des taches de rouille qu'on remarque souvent à sa surface : sous l'action simultanée de l'air humide et des acides, il se recouvre de vert de gris : enfin, lorsqu'il est frotté, il dégage une odeur désagréable.
Ces inconvénients rendent incommode le maniement de certains objets, tels que les épingles, les boutons, etc. C'est pourquoi on a eu l'idée d'en recouvrir la surface, par une légère couche d'étain. On commence par les décaper, en les faisaut bouillir, pendant une demi-heure , dans de la lie de vin ou de la bière, ou bien encore dans une dissolution de crème de tartre : on en place alors une couche dans une bassine à fond plat, et on le recouvre de deux autres couches , l'une d'étain en grenaille , l'autre de crème de tartre : on fait bouillir pendant une heure, et rétamage est achevé.
Bien que l'étain soit électro-positif par rapport au cuivre, toutefois ces deux métaux sont si rapprochés dans l'échelle électrique, que les effets chimiques de leur contact sont peu sensibles. Nous en avons un exemple dans les ustensiles en cuivre étamé. Dès qu'un point de la surface du cuivre est mis à nu, il s'oxyde malgré le contact de l'étain. L'étamage des objets en cuivre doit être plutôt considéré comme une doublure que comme l'association de deux métaux, dont l'un préserve l'autre de l'oxydation par l'influence du contact.
Il en serait autrement , si l'on remplaçait l'étain par le zinc. Les anciens travaux de Davy * nous apprennent que dans ce cas le cuivre sera préservé, parce qu'il est très-électro-négatif relativement au zinc.
i . L'amirauté et le commerce d'Angleterre demandèrent à Davy on moyen de préserver le doublage (en cuivre) des navires, de l'action corrosive de l'eau de mer La réponse ne se fit pas attendre. Il leur proposa de clouer de distance en distance des lames de zinc sur la doublure. Le conseil fut suivi , mais bientôt abandonné ; car le enivre était préservé de l'oxydation , mais il devenait le gîte d'une si grande multitude de mollusques , que le mouvement du navire en était gêné
L'idée de Davy , quoique très-bonne , ne fat pas applicable au cas particulier qui l'avait fait naître , mais elle n'a pas été moins utile à l'industrie. Aujourd'hui bien des chaudières et bien des appareils sont préservés d'une prompte altération grâce à la découverte dn savant anglais.
6ÎÎ CHIMIE ÉLÉMENTAIRE.
Voyons par quel procédé on peut zinguer le cuivre.
Ayons des épingles, des boutons, etc., préalablement décapés par l'acide hydrochlorique : plongeons-les dans un bain bouillant formé par une dissolution de sel ammoniac, et dans lequel il y aura déjà de la grenaille de zinc : après quelques minutes d'ébullition, tous les objets seront recouverts d'une couche brillante de zinc.
Le zincage et rétamage pratiqués de cette manière, sont le résultat d'une action électro-chimique. Dans l'un et l'autre cas, on a deux métaux qui constituent par leur contact un couple voltaïque : étain et cuivre pour l'un ; cuivre et zinc pour l'autre. Dans ces circonstances, le sel dissous se décompose, et son élément électro-négatif se porte sur le métal électro-positif ; mais le sel n'est pas du tartrate de potasse, ou du chlorhydrate d'ammoniaque : pour Tétamage, c'est un tartrate de potasse et cT étain; pour le zincage, c'est un hydrochlorate d'ammoniaque et de zinc. Ce qui est inscrit au tableau suivant, vous rendra compte du phénomène.