II. Propriétés chimiques du cuivre
Le cuivre (Cu = 63,5) ne s'altère pas à froid au contact de l'air sec, mais au rouge il absorbe facilement l'oxygène et se transforme en oxyde. Sous l'influence de l'air humide, il s'altère à froid et s'oxyde en absorbant de l'acide carbonique pour former un hydrocarbonate, appelé vulgairement vert-de-gris.
L'acide sulfurique concentré dissout le cuivre à chaud en donnant du sulfate et de l'acide sulfureux; l'acide chlorhydrique ne l'attaque que très difficilement, tandis que l'acide azotique agit très violemment, en donnant de l'azotate ou dubioxyde d'azote. Les acides faibles, même les acides gras contenus dans les huiles et les graisses, l'attaquent au contact de l'air assez rapidement en formant des sels à la surface du métal.
Le cuivre forme deux séries de combinaisons : les combinaisons cuivriques renfermant un atome de Cu, et les combinaisons cuivreuses renfermant le groupement Cw^.
Les combinaisons cuivreuses sont peu stables et se transforment facilement en combinaisons cuivriques. On ne connaît que l'oxyde, Cu^O, le chlorure, Cw^C/, le bromure, Cu^Br, Tiodure, Cu^I, et le sulfure, Cu'^S.
Les sels cuivriques sont, au contraire, très nombreux. Ils ont une belle couleur verte ou bleue, et présentent les caractères suivants :
L'hydrogène sulfuré et le sulfhydrate d'ammoniaque donnent, avec les sels cuivriques, un précipité noir de sulfure cuivrique, facilement soluble dans l'acide azotique chaud; la potasse, la soude et les carbonates alcalins donnent un précipité bleu, insoluble dans un excès de réactif, et se transformant par l'ébullition en oxyde noir anhydre ; l'ammoniaque donne un précipité bleu, qui se redissout dans un excès de réactif en donnant une belle coloration bleue.
Le ferrocyanure de potassium précipite les sels de cuivre en brun marron ; cette réaction est très sensible et permet de déceler des traces de cuivre. Au chalumeau, les composés du cuivre colorent la flamme en vert ou en vert bleuâtre.
Chauffés seuls, ou mieux encore avec du carbonate de soude, ils sont réduits, mais le cuivre est difficile à fondre. Lorsqu'on les fond avec du borax, ils donnent au feu de réduction des perles verdàtres à chaud, opaques et rouges à froid. Les perles formées au feu d'oxydation sont vertes à chaud et bleues à froid.
L'industrie fait une grande consommation des sels de
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cuivre. Le sulfate de cuivre, en particulier, fait l'objet d'un commerce important ; on l'applique en grand pour combattre les maladies de la vigne, pour chauler le blé, pour produire le noir, le violet et le lilas dans la teinture, pour bronzer et cuivrer le fer, et pour exécuter les reproductions galvanoplastiques.
La consommation totale de sulfate en France, dépasse 60.000 tonnes par an. On le fabrique surtout en lessivant les résidus de grillage de minerais pyriteux, ou en traitant par l'acide sulfurique des déchets de cuivre. L'affinage des matières d'or et d'argent en produit également de grandes quantités.
Comme autres sels de cuivre, nous citerons :
Le vert de Brunswick (oxychlorure CuCP^ 3CuO -+- AIPO) employé en peinture, qu'on prépare en humectant des feuilles de cuivre avec une solution de chlorhydrate d'ammoniaque, et en les abandonnant au contact de l'air ; elles se couvrent lentement d'une croûte verte d'oxychlorure ;
Le vert de Mitis ou vert de Paul Véronèse (arséniate, CuAsO'^y CuOH), qu'on emploie dans la peinture à l'huile;
Le vert de Scheele (arsénite, CuAsO^) qu'on obtient en faisant agir de l'arsénite de potasse sur le suKate de cuivre, et le vert de Schweinfurthy qu'on prépare en ajoutant à l'arsénite, récemment précipité, une certaine proportion d'acide acétique.
La cendre bleue (carbonate bibasique, 2Co^Cuy
CuO^lP), couleur bleue obtenue par le broyage du carbonate naturel ou azurite ;
La cendre bleue artificielle, préparée en Angleterre par des procédés artificiels, tenus secrets, et très employée autrefois pour la fabrication des papiers peints^ avant que Toutremer artificiel ne fût descendu à bas prix.
Les couleurs de cuivre arsenicales sont très vénéneuses. Leur emploi est dangereux ; le maniement des étofies coloriées avec ces substances, l'habitation dans des appartements ornés de papiers teints avec des couleurs arsenicales, ont donné lieu à de nombreux accidents. Non seulement les poussières arsenicales sont absorbées par les voies respiratoires, mais encore, sous l'influence de l'humidité et des matières organiques, elles peuvent donner naissance à un dégagement d'hydrogène arsénié, dont l'action sur l'organisme est des plus funestes.
Lorsqu'on veut faire une analyse rigoureusement exacte des cuivres du commerce ou de leurs alliages, on dose le métal à l'état de sulfure. Cette méthode est assez longue et ne peut s'appliquer dans les mines et usines, où il est nécessaire de faire le dosage journalier des différents produits cuivreux. On emploie dans ce cas les méthodes de dosages électrolytiques, qui offrent une précision largement suffisante pour les usages pratiques.
Dosage électrolytique du cuivre. — La méthode de dosage électrolytique qu'on emploie généralement en France est due à M. Riche ^ Elle consiste à soumettre à rélectrolyse la dissolution obtenue en traitant le corps à analyser par Tacide azotique.
On peut doser ainsi dans le même liquide l'argent, le plomb et le cuivre.
On attaque à chaud 1 gramme de métal dans une petite fiole à fond plat par de l'acide azotique, étendu de deux fois son poids d'eau. On décante le liquide dans un ballon de 100 centimètres cubes, on lave à plusieurs reprises la fiole avec de l'eau et on complète exactement le volume du ballon, après ravoir refroidi à 15 degrés avec de Teau. On prélève ensuite avec une pipette graduée, 30 à 40 centimètres cubes du liquide, qu'on soumet à rélectrolyse. L'appareil dont on se sert pour l'électrolyse se compose d'un creuset de platine de la dimension usuellement employée dans les laboratoires, et d'une lame de platine. Cette lame est disposée en tronc de cône, ouvert aux deux extrémités, et reproduit sensiblement la forme du creuset dans lequel elle doit être suspendue (fig. 24) ; elle est mise en communication avec le pôle négatif et le creuset avec le pôle positif d'une pile Bunsen. Le cône porte deux ou trois ouvertures longitudinales de petite dimension, grâce auxquelles le liquide reste
* A. Riche et Gélis, UArt de Vessayeur, Paris, J.-B. Baillière et fils.
