pour C La

Lanthane 85,42 85,80 85,23

Carbone 14,59 14 07 14,77

CoN<;LrsiONS. — L'oxyde de lanthane, mélang-é de charbon et chauffé dans le four électrique, produit avec facilité un carbure transparent et cristallisé de formule C^La. Ce carbure est décomposable par l'eau, à la température ordinaire, en fournissant un mélange d'acétylène et de méthane accompagné de traces d'éthylène. La proportion de méthane est un peu plus forte que celle fournie par le carbure de cérium.

Au moment de sa destruction par l'eau, ce composé fournit aussi une très petite quantité de carbures liquides et solides.

ÉTUDE DES CARBURES, SILICIURES ET BORURES 315

G. — Carbure d'yttrium.

L'étude des carbures d'yttrium et de thorium a été faite en collaboration avec M. Etard.

Préparation de Vijttria. — Un certain nombre de minéraux tels que la g-adolinite, l'euxénite, la monazite, contiennent les terres rares du g-roupe de l'yttria. La méthode habituelle de traitement de ces terres rares consiste à attaquer le minéral pulvérisé par l'acide sulfurique, et à précipiter les oxydes par l'acide oxalique.

Les oxalates sont lavés, puis g-rillés à 4oo° et attaqués cette fois par l'acide sulfurique étendu. La solution limpide est saturée de sulfate de potassium en cristaux. On sait que les sulfates doubles du groupe du cérium (lanthane, didyme) sont insolubles dans une solution de sulfate de potassium, tandis que les sulfates doubles du g"roupe de l'yttria, tels que l'erbium, l'holmium, etc., restent en solution dans le liquide.

Quand ces solutions sulfatées ne présentent plus les bandes caractéristiques du néodyme et du praséodyme (ancien didyme), on peut être assuré que le cérium et le lanthane sont entièrement précipités. Les eaux-mères sont reprises par l'acide oxalique, et l'on obtient, sous forme d'oxalates, la totalité des terres rares du groupe de l'yttria renfermantl'erbium, l'holmium, le thulium, etc.

Il s'agit de séparer l'yttria des autres oxydes et sur ce point nous proposons la méthode suivante : Ce mélang-e complexe des terres de l'yttria est neutralisé par l'acide sulfurique; puis, on le précipite par du chromate neutre de potassium en fractionnant le précipité. Gomme nous avons eu soin de n'ajouter qu'une petite quantité de chromate alcalin, environ i/io de la quantité

nécessaire, il se produit tout d'abord un cliromate basique des terres rares, dans lequel prédominent l'erbium, l'holniium, le thulium et autres corps simples. Le précipité étant basique, la solution devient riche en cliromate acide et prend une couleur d'un beau rouge. Le magma, qui s'est déposé dans ces conditions ne tarde pas à cristalliser. On le sépare, on le lave avec facilité, et on le réduit en milieu acide par l'alcool, pour obtenir d'abord l'oxalate et enfin, par calcinalion, l'oxyde.

Les eaux-mères de couleur rouge sont traitées à nouveau par i/io de cliromate de potassium et additionnées en même temps d'une quantité d'ammonia(jue suffisante pour ramener la neutralité, ce que l'on reconnaît à la coloration jaune de la liqueur. Un nouveau dépôt d'abord floconneux, mais bientôt cristallin se produit. En continuant méthodiquement cette opération la dixième précipitation est formée de chromate basique d'yttria. La terre rare séparée ne fournit plus de bandes d'absorption et son poids atomique est de 89.

S'il en est besoin, on peut reprendre ces fractions en séries par la même méthode et, avec de la patience, on obtient aisément des centaines de grammes d'yttria, exempte des bandes d'absorption du néodyme, du praséodyme, de l'erbium, de l'holmium, du thulium et du samarium.

Ce procédé, plus rapide que ceux qui ont été indiqués jusqu'ici, nous a fourni l'yttria employée dans ces recherches.

Préparation du carbure d'yttrium. — L'yttria, en poudre très fine, est mélangée intimement avec du charbon de sucre, puis additionnée d'une petite quantité d'essence de térébenthine, de façon à former une pâte épaisse. Le tout est fortement comprimé, puis les fragments sont calcinés au four Perrot.

Ce mélange est chaufl'é au four électrique dans un cylindre de charbon fermé à l'une de ses extrémités. La réduction de

ÉTUDE DES CAUDURES, SILICIURES ET DORURES 317

l'yUria, par le charbon, se produit à une température plus élevée que celle de l'oxyde de cérium. Avec 900 ampères et 5o volts, il est nécessaire de chauffer 5 à 6 minutes. Pendant la réduction, il se dégage des vapeurs métalliques qui brûlent à l'arifice du tube avec une flamme blanche teintée de. pourpre. L'yttrium et le cérium fournissent des vapeurs métalliques dans les mêmes conditions à peu près que les métaux alcalino-terreux.

Propriétés. — Le carbure d'yttrium G^Y, se présente en lingots bien fondus, friables, et présentant une cassure cristalline très nette. Au microscope, on distingue nettement des cristaux jaunes, transparents, mélangés parfois de graphite.

La densité du carbure d'yttrium prise dans la benzine à -}- 1 8° est de 4ji3. M. Petterson avait indiqué 4)i8.

Nous décrirons quelques propriétés nouvelles du carbure d'yttrium.

Le fluor l'attaque à froid. Il brûle dans le chlore au-dessous du rouge sombre, en produisant une vive incandescence. Dans la vapeur de brome la réaction est identique. Le carbure d'yttrium brûle de même avec la plus grande facilité dans la vapeur d'iode, en produisant un iodure stable.

Il brûle dans l'oxygène, dans la vapeur de soufre et dans celle du sélénium.

Les acides concentrés l'attaquent difficilement.

L'acide sulfurique, à froid, ne produit aucun dégagement gazeux, tandis qu'à chaud, il donne de l'acide sulfureux.

L'eau le décompose à froid, en fournissant un oxyde hydraté blanc et un mélange de carbures d'hydrogène dont voici

l'analyse :

Acétylène 71,7 71,8

Méthane ' 19,0 18,8

Éthylène 4,8 4,45

Hydrogène 4,5 4,95

318 LR FOUR ÉLECTRIQUE

Les rapports des difTérents carbures g-azeux sont donc assez voisins de ceux fournis par le carbure de cérium.

L'acétylène y prédomine et l'iiydrog-ène s'y rencontre |en petite quantité.

Analyse. — La méthode analytique, employée dans ces recherches, a été décrite précédemment à propos du carbure de cérium ; elle nous a donné les chiffres suivants :

Yttrium .

Carbone

THÂORIB

pour CY

H. — Garbure de thorium.

Préparation de l'oxyde de thorium. — L'oxyde de thorium se retire de la thorite ou de sa variété la plus riche, l'orangite. Ces minéraux sont des silicates hydratés de thorium, renfermant du fer, de la chaux, les terres rares du groupe du cérium (lanthane, didyme) et celle du groupe de l'yttrium (erbium,etc. . .).

Le minerai pulvérisé est traité par l'acide chlorhydrique bouillant. La solution des chlorures métalliques est précipitée ensuite par l'acide oxalique ; la thorine et les terres rares se déposent dans la solution acide. On les lave pour entraîner le fer, le calcium et le magnésium. Le mélange de ces oxalates est traité par une solution saturée d'oxalate d'ammoniaque, qui possède la propriété bien connue de dissoudre l'oxalate de thorium, sans toucher aux terres rares proprement dites. Le liquide filtré, puis traité par l'acide azotique, laisse déposer l'oxalate de thorium. On répète cette dissolution et cette précipitation jusqu'à ce que la terre soit absolument pure.

Cet oxyde de thorium, mis en solution à 20 p. 100 d'oxyde, ne présente au spectroscope aucune bande d'absorption sur une

ÉTUDE DES CARBURES, SILICIURES ET BORURES 319

longueur de 20 cenlim. Il est absolument blanc ; son poids atomique est de 282. Enfin, disposé sur une mèche incandescente, il ne fournit (ju'une lumière blafarde sans éclat et de couleur lilas. On sait aujourd'hui que c'est la réaction la plus sensible de la thorine pure.

Préparation du carbure. — Nous rappellerons tout d'abord que M. Troost (i) a obtenu au four électrique une fonte de thorium dont la composition se rapproche de la formule G^ Th. Cette fonte avait la propriété de s'altérer au contact de l'air humide en foisonnant.

Pour obtenir le carbure cristallisé, nous avons chauffé au four électrique un mélange de 72 gr. de thorine et 6 gr. de charbon, aggloméré en petits cylindres, ainsi que nous l'avons indiqué pour l'yttria. Avec un courant de 900 ampères et 5o volts, la réduction s'accomplit en 4 minutes.

Propriétés. — Le carbure de thorium pur G~ Th. se présente sous forme d'une matière homogène, bien fondue, à cassure cristalline et se clivant avec facilité. Quand on le regarde au microscope, on voit qu'il est formé de petits cristaux jaunes transparents mélangés de quelques lamelles de graphite.

La densité du carbure de thorium à -j- 18'' est de 8,96.

L'action des hydracides sur ce composé est semblable à celle qu'ils exercent sur le carbure d'yttrium.

Légèrement chauffé, le carbure de thorium brûle dans l'oxygène avec un éclat éblouissant. Chauffé dans la vapeur de soufre, il fournit encore une très belle incandescence et laisse un sulfure de couleur foncée, attaquable par l'acide chlorhydrique, ce qui différencie ce composé de sulfure signalé par Chydenius.

D3ns la vapeur de sélénium, incandescence très vive au-des-

(1) Troost. Sur la préparation du zirconiuin et du thorium. Comptes rendus, t. CXVI, p. 1227, 18!>3.

SOUS du roug"e et formation d'un séléniure attaquable par l'acide chlorhydrique étendu, avec dégagement d'hydrogène sélénié.

L'acide chlorhydrique gazeux attaque le carbure de thorium, au rouge sombre, avec incandescence et formation d'un chlorure paraissant peu volatil.

Avec l'hydrogène sulfuré au rouge, la décomposition est lente et sans incandescence.

Chauffé dans le gaz ammoniac vers 5oo°, le carbure de thorium dégage de l'hydrogène et le résidu, repris par la potasse fondue, fournit des vapeurs ammoniacales. Il s'est donc produit un azoture de thorium.

Les acides concentrés ont peu d'action sur ce composé, tandis que les acides étendus l'attaquent avec rapidité.

La potasse, le chlorate et l'azotate de potassium en fusion décomposent ce carbure avec incandescence.

Le carbure de thorium, projeté dans l'eau froide, se décompose avec facilité, en fournissant un mélange gazeux qui nous a donné à l'analyse les chiffres suivants (i) :

Acétylène. . . î 47,05 48,44

Méthane 31,06 27,69

Éthylène 5,88 5,64

Hydrogène 16,01 18,23

Nous avons constaté de plus, la formation d'hydrocarbures liquides et solides en petite quantité.

(1) L'acétylène a été dosé par le chlorure cuÎTreux ammoniacal. Le résidu, traité sur la cuve i\ eau par le brome, a indiqué le volume du carbure éthylénique. Enfin la combustion eudioniétrique du gaz restant, démontre s'il renferme ou non uu mélange de carbures C-"H2n-(-2 et d'hydrogène. Dans le cas de l'existence de l'hydrogèfte, on traite le gaz par l'alcool bouilli, on élimine les vapeurs d'alcool par l'acide sulfurique bouilli et l'on termine par une combustion eudiométrique du résidu, qui est formé d'hydrogène pur.

Analyse. — Nous avons obtenu les résultats suivants :

Thorium .

Carbone.

THEORIE

pour C Th.

En résumé, ryttria, ainsi que M. Petterson l'a indiqué, fournit un carbure de formule G^Y. Ce carbure peut être obtenu en cristaux transparentSj décomposables par l'eau froide avec formation d'un mélange gazeux riche en acétylène, contenant du méthane, de l'éthjlène, et une petite quantité d'hydrogène. Le thorium donne de même un carbure cristallisé et transparent de formule G^Th qui, en présence de l'eau, produit aussi des carbures gazeux renfermant moins d'acétylène et plus d'hydrogène libre. »