pour ZrC

Zirconium 88,6 88,7 88,3

Carbone combiné 11,14 11,3 11,7

Conclusions. — La zircone pure et le charbon fournissent, lorsqu'ils sont chauffés au four électrique en dehors de l'arc, un carbure de zirconium de formule GZr (i), bien cristallisé et non découiposable par l'eau de o° à ioo°.

Ce fait est assez curieux, car le zirconium, qui, dans la classification de Mendéléeff, se rapproche du thorium, présente avec lui quelques différences, puisque son carbure possède une grande stabilité, tandis que le carbure de thorium décompose l'eau froide avec production d'acétylène, d'éthylène, de méthane et d'hydrogène.

H. — Titane.

Le titane est plus connu jusqu'ici à l'état de combinaison qu'à l'état de liberté. On ne l'a obtenu que sous forme de poudre

chauffée au rouge ; l'acide carbonique était recueilli dans un tube de potasse et pesé. Les cliiflfrea ainsi obtenus ne sont pas concordants parce qu'il se forme toujours des composés organiques qui ne sont détruits que lentement par l'acide azotique fumant.

(1) Nous avons présenté nos premières recherches sur le zirconium à l'Académie des sciences, le 29 mai 1893 (Compten rendus, t. CXVI, p. 1222). A la même séance, M. Troost a publié une étude sur le même sujet et indiqué l'existence d'un carbure C^Zr obtenu avec un courant de faible intensité (35 ampères, 70 volts), mais en opérant au milieu même de l'arc.

amorphe, dont l'aspect et les propriétés ont varié avec chaque préparation.

Dans le premier procédé, inventé par Berzélius, ce savant taisait réagir le potassium sur un fluotitanate alcalin. On recueillait, dans ces conditions, une poudre de couleur roug-eâtre, que l'on a démontrée ensuite n'être qu'un azoture.

Wôhler (i) et plus tard Wôhler et Deville (2), en faisant réagir le sodium sur le fluotitanate de potassium dans un courant d'hydrog-ène, ont préparé une autre poudre de couleur grise, qu'ils regardaient comme le titane, et qui décomposait l'eau à la température de 100°.

Enfin, plus récemment, M. Kern (3), en entraînant au rouge la vapeur de chlorure de titane par un courant d'hydrogène, sur du sodium placé dans une nacelle, a obtenu une autre poudre qui ne décomposait plus l'eau qu'à 5oo°. Du reste, aucun des auteurs de ces travaux n'a produit d'analyse du titane, qui, en somme, était toujours fourni par la réduction d'un composé titane par un métal alcalin. L'affinité si puissante du titane pour l'azote, et la grande difficulté d'avoir un courant continu d'hydrogène absolument privé d'azote, compliquaient singulièrement cette préparation. Les échantillons obtenus jusqu'ici renferment tous du potassium ou du sodium, du silicium, de l'oxygène, de l'azote et de l'hydrogène.

A la suite de nos réductions par le charbon, au four électrique, de l'oxyde d'uranium, de la silice et de l'acide vanadique, nous avons repris l'étude du titane.

Lorsque l'on chauffe, dans notre four électrique, avec un courant de 100 ampères et 5o volts (machine de 8 chevaux),

(1) WÔHLER. Annales de Chimie et Physique, d^ série, t. XXIX, p. 166.

(2) WÔHLER et Deville. Annales de Chimie et de Physique, 3« série, t. LU, p. 92.

(3) Kekn. Chemical News, t. XXXIII, p. 57, 1876, et Btdletin de la Société chimique, t. XXVI, p. 265, 1876.

de l'acide titanique placé dans un creuset ou dans une nacelle de charbon, on obtient d'une façon constante un oxyde de titane fondu ou cristallisé d'un bleu indig-o. Si l'on répète cette opération avec un courant de 3oo à 35o ampères et de 70 volts (4o chevaux), on obtient une niasse jaune de couleur bronze parfaitement fondue. C'est l'azoture de titane Ti^ Az~ de Friedel et Guérin.

Pour préparer le titane, la température doit être beaucoup plus élevée. Avec une machine de 45 chevaux, en variant la forme de l'expérience, nous n'avons jamais obtenu que l'azoture. La préparation ne devient possible que si l'on produit une chaleur assez grande pour dépasser la température de décomposition de cet azoture de titane.

Lorsque l'on chauffe, dans une nacelle de charbon, un mélange d'acide titanique et de carbone, sous l'action d'un arc de 1200 ampères et 70 volls (au moyen du four électrique à tube que nous avons décrit), on obtient une masse fondue qui, après refroidissement, a un aspect cristallin très net et est formée par un carbure de titane de formule TiC absolument exempt d'azote.

Enfin, lorsque l'on chauffe sous l'action du même arc, mais cette fois dans un creuset, un mélange d'acide titanique et de charbon, sans qu'il y ait excès de ce dernier, on obtient, après refroidissement, un culot dont la partie supérieure, sur une profondeur de 2*^'° à S*^"", est fondue et qui est formé par une fonte de titane à cassure brillante et à teneur variable de carbone.

Dans ces conditions, l'azoture de titane ne peut plus exister, et le titane plus ou moins carburé subsiste seul.

Ces actions successives d'un arc de plus en plus puissant, sur le mélange d'acide titanique et de charbon, me paraissent appor-

PKÉPARATION AU FOUn ÉLECTRIQUE DE QUELQUES CORPS SIMPLES 255

1er une preuve décisive de l'augmentation de la température de l'arc électrique en fonction du courant. Cette étude, en démontrant que la puissance calorifique de l'arc croît avec l'intensité électrique, augmente considérablement le nombre des expériences à entreprendre dans cette nouvelle voie.

Préparation du titane. — On peut employer, comme acide titanique, le rutile de Limoges bien cristallisé et choisi avec soin. Il ne renferme qu'une très petite quantité de silice et de fer. Dans ce cas, le titane obtenu ne sera pas pur. Il contiendra de I à 2 pour loo de fer et un peu de silicium.

Il vaut mieux substituer, au produit naturel, de l'acide titanique préparé au laboratoire. Ce composé est intimement mélangé à du carbone, puis comprimé et séché avec soin. On tasse fortement ce mélange dans un creuset cylindrique de charbon, de S'"'" de diamètre, et l'on dispose le tout au milieu du four électrique. On opère ainsi sur une quantité de Boo»"* à 4oo8'". On fait jaillir l'arc provenant d'un courant de looo ampères et 60 volts pendant dix à douze minutes ; on arrête le courant, on laisse l'appareil se refroidir, puis on ouvre le four. Le creuset renferme une masse homogène qui n'a été liquéfiée que sur une profondeur de quelques centimètres. Cette matière est recouverte d'un vernis jaunâtre d'acide titanique fondu.

Si l'on opère avec un courant de 2200 ampères et 60 volts, la quantité de titane obtenue est plus grande, mais la fusion de tout le mélange contenu dans le creuset n'est pas complète. Chaque expérience fournit environ 200^.' de titane.

En dessous du titane fondu, on trouve une couche d'azoture jaune plus ou moins cristallisé, et, tout au fond du creuset une autre couche bleu d'oxyde de titane, hérissée de petits cristaux. Ces différentes tranches, de composés variables, sont une preuve de l'abaissement rapide de la température de la surface jusqu'au fond du creuset.

256 LE FOUR ÉLECrniQUE

La fonte de titane, que l'on obtient dans ces conditions, sera plus ou moins riche en carbone, selon les proportions d'acide titanique et de charbon. Nous avons obtenu ainsi les chiffres suivants :

DUnÉK

(le la

AMPÈRES