CHAPITRE XII

DÉPOTS ÉLECTRO-CHIMIQUES DU PLATINE, DU ZINC, DE l/ÉTATN ET DU CUIVRE. — FORMATION ET DÉPÔT, PAR LA PILE VOLTAÏQCE, DES ALLIAGES »E CUIVRE : DÉPÔT DU LAITON.

L'or et l'argent ne sont pas les seuls métaux que l'on puisse déposer, en eouches minces, à la surface des autres métaux. La théorie fait pressentir, et la pratique démontre, que, par un choix judicieux de dissolutions, on peut obtenir, par la pile, la précipitation de presque tous les métaux les uns sur les autres, c'est-à-dire que l'on peut effectuer le platinage, le zinçage, Yétamage, le cuivrage, le ferrage ,Yantimoniage,le bismuthage, le plombage^ le nickelage, etc. Tous ces dépôts métalliques ne répondent pas également aux be-

(I) Pages 230-235.

soins de l'industrie, ou présentent des difficultés pratiques spéciales. Ceux qui s'exécutent dans les ateliers, et que nous allons rapidement considérer, sont les dépôts de platine, de zinc, d'étain, de cuivre et de laiton.

Le dépôt de platine s'applique à plusieurs objets d'ameublement ou d'ornement : des candélabres, des lustres, des flambeaux, des chenets, etc. Le ton particulier du platine, son éclat et son inaltérabilité, son aspect artistique, sont quelquefois recherchés pour ce genre d'application.

Le cuivre et ses alliages, c'est-à-dire le bronze et le laiton, peuvent seuls être platinés directement.

On a d'abord platiné les métaux par la pile, dans un bain composé de 1 litre d'eau, de 300 grammes de carbonate de soude et de 10 grammes de platine transformé en chlorure par Teau régale. On opérait à la température de 80°, avec une pile énergique et en se servant d'un anode de platine. Mais l'opération marchait mal. M. Roseleur a fait connaître le procédé suivant, qui permet de platiner facilement, et à toute épaisseur, le cuivre et ses alliages.

On dissout dans l'eau régale, 10 grammes de platine ; on évapore à siccité le chlorure de platine, que Ton redissout dans 500 grammes d'eau distillée. On ajoute à cette liqueur une dissolution de 100 grammes de phosphate d'ammoniaque dans 500 grammes d'eau, ce qui donne un précipité de phosphate ammomacQ-platinique. On recueille ce précipité, et on le redissout, à chaud, dans 1 litre d'eau contenant 500 grammes de phosphate de soude.

Ce bain est facilement décomposé par la pile, si on le maintient à la température de 80°. Seulement, il faut remplacer le platine qui se dépose, en ajoutant, de temps en temps , du précipité de phosphate aramoniaco-platinique.

« Comme la plupart des articles du commerce, dit M. Roseleur, tels que lustres, candélabres, lampes, etc., sont très-légèrement platinés, on a soin de les brunir avant le dépôt de platine, et une fois l'opération achevée, on se contente de les passer à la peau et au rouge anglais ; on évite ainsi les difficultés, souvent très -grandes/ de brunir sur le platine luimême. »

Le zinc s'applique facilement par la pile. Si l'on précipite du sulfate de zinc par l'ammoniaque, et que l'on ajoute de l'ammoniaque en excès, pour dissoudre l'oxyde de zinc, on obtient un bain qui donne d'assez bons résultats. On peut aussi faire usage d'un mélange de sulfate de zinc et de cyanure de potassium dissous dans l'eau, ou bien de sulfate de zinc et de sulfate de soude.

Mais le zincage des métaux par la pile donne un dépôt trop léger, et coûterait trop cher pour être employé industriellement. Il existe pour le zincage du fer, une opération beaucoup plus simple, et d'ailleurs bien ancienne, car elle fut pratiquée en France , en 1742, par Malouin. Elle consiste à tremper dans un bain de zinc fondu, le fer, préalablement décapé, avec soin, par un acide ou par un mélange salin corrosif.

M. Sorel, qui a, de nos jours, donné à cette industrie une extension considérable, a fait connaître les meilleurs bains de décapage du fer et du cuivre, ainsi que les procédés les plus économiques pour recouvrir d'une couche de zinc, le fer et le cuivre, en les faisant passer dans du zinc fondu.

Le zincage du fer est bien supérieur à rétamage, pour la conservation de ce métal. En effet, la couche de zinc qui enveloppe le fer, s'oxyde en partie, et, enveloppant de toutes parts le fer sous-jacent, le met à l'abri de toute altération ultérieure. Ce procédé de conservation du fer est tellement sûr, tellement économique, que nous avons peine à comprendre comment on néglige d'y avoir recours toutes les fois que le fer doit rester exposé aux influences atmosphériques. Tandis que le fer abandonné à l'air, s'oxyde en quelques

mois, tandis que les couches de peinture dont on recouvre ce métal, ont besoin d'être renouvelées à quelques années d'intervalle, le fer zingué est, au contraire, véritablement indestructible. Aussi nous ne saurions trop recommander aux industriels, aux architectes, l'usage de ce précieux moyen de préservation.

Les fils de fer qui servent de conducteurs à nos télégraphes électriques, sont toujours revêtus d'une couche de zinc, en les faisant passer dans un bain de zinc fondu.

Le zincage du fer ou du cuivre, dans un bain de zinc fondu, est donc un procédé excellent et qu'on ne saurait trop recommander. Seulement, on a donné à cette opération un nom déplorable. On rappelle galvanisation du fer ou du cuivre; on appelle fer galvanisé^ cuivre galvanisé, le fer ou le cuivre zingués par ce moyen. Rien n'est plus fâcheux que cette dénomination, car elle introduit dans les idées la confusion qu'il importerait le plus de bannir. Les mots de galvanisation du fer et de fer galvanisé, font croire qu'il s'agit ici d'un dépôt obtenu par les procédés galvaniques ou voltaïques, d'un dépôt de zinc provoqué par la pile; tandis qu'il s'agit d'une simple application mécanique d'u ne couche de zinc dont on enveloppe l'objet, en le trempant dans un bain de zinc fondu. On ne saurait croire à combien de méprises et de malentendus donne lieu, entre clients et fabricants, cette désignation malheureuse.

Ainsi, procédé excellent, nom absurde, tel est le jugement qu'il faut porter sur le zincage du fer et du cuivre par le zinc fondu.

Tout le monde sait avec quelle facilité le fer et le cuivre se recouvrent d'étain par un simple moyen mécanique, c'est-à-dire en frottant le cuivre ou le fer, chauffés, avec de l'étain fondu. C'est ainsi que Ton obtient ce fer et ce cuivre étamés, qui sont d'un si grand usage dans l'économie domestique. Le dépôt d'étain sur le cuivre et le fer, peut également s'opérer par la pile. On doit à M. Roseleur un

procédé irréprochable, et actuellement trèsemployé dans l'industrie, pour étamer le for et la fonte par la pile.

Le bain de M. Roseleur est ainsi composé :

Eau 500 litres.

Pyrophosphate de soude 5 kilogr.

Protochîorure d'étain fondu . . , T . 500 gram.

En soumettant à l'action de la pile ce bain contenant les objets de fer à étamer, l'étain se dépose avec régularité. On fait usage d'un anode en étain ; mais comme cet anode ne suffit pas pour alimenter le bain, il faut, de temps en temps, ajouter parties égales de s*el d'étain et de pyrophosphate de soude.

Ce bain peut aussi fonctionner sans aucun courant voltaïque. Dans le liquide on met les pièces à étamer en contact avec des fragments de zinc, qui déterminent la précipitation de l'étain; et on agite le tout, pour éviter les taches qui pourraient résulter du contact du zinc. L'opération est terminée en deux heures. On ajoute dans le bain une nouvelle quantité de sel d'étain et de pyrophosphate en parties égales, afin de pouvoir commencer un autre dépôt.

M. Roseleur a fait connaître différents procédés, dans le détail desquels il serait trop long d'entrer, et qui lui permettent d'étain er une grande quantité d'objets divers pour l'industrie, et d'obtenir en particulier ces vases de fonte pour l'usage de la cuisine, dits de fonte argentine^ dont la matière n'est que de la fonte étamée.

Le cuivre se dépose, parla voie galvanique, avec une facilité extrême, sur le fer, Facier, le zinc, l'étain, le plomb et les alliages de ces mé taux. On a quelquefois recours a un cuivrage voltaïque préalable pour opérer la dorure ou l'argenture voltaïque de certains métaux.

Le meilleur bain pour cuivrer au moyen de la pile, se prépare comme il suit.

On dissout dans l'eau, 2 kilogrammes de sulfate de cuivre, et l'on verse dans cette liqueur, du prussiate jaune de potasse , ca

qui donne un précipité de cyanure de cuivre, d'une belJe couleur marron. Ce précipité est recueilli et lavé, puis dissous dans de l'eau contenant 5 kilogrammes de cyanure de potassium. On étend d'eau cette liqueur, de manière à obtenir 50 litres de bain. Quand on l'a fait bouillir pendant une heure, ce bain est prêt à fonctionner : il donne un dépôt brillant de cuivre sur le fer, la fonte, le zinc, rétain et le plomb. Un anode de cuivre est placé au pôle positif, pour remplacer au fur et à mesure, le cuivre déposé. Ge bain s'emploie à froid ou à chaud»

La figure 229 représente la cuve et le bain avec les anodes de cuivre ; employés pour le cuivrage par la pile. A, A, sont les objets à cuivrer, B,B, les anodes de cuivre attachés au pôle positif, S, T, les tringles supportant les pièces plongées dans le bain.

Fig. 229, — Bain de cuivrage par la pile,

On dépose rarement du cuivre à la surface des métaux, car les usages industriels du cuivre pur sont assez limités. Mais l'industrie, comme chacun le sait, fait un très-grand usage d'un alliage de cuivre et de zinc, connu sous le nom de laiton. Aussi les chimistes se sont-ils préoccupés de bonne heure, de la possibilité d'obtenir, par la pile, des dépôts de laiton.

Un des principaux mérites, à nos yeux, de M. de Ruolz, c'est d'avoir le premier, trouvé le moyen d'obtenir, par l'électro-chimie, la précipitation des alliages, tels que le bronze et le laiton. On comprenait bien à priori,

la possibilité de déposer, par la pile, des métaux purs, tels que l'argent, le cuivre ou l'or ; mais la production des alliages par le même moyen, n'était pas une œuvre banale. Aussi la découverte de la production des alliages au moyen de deux dissolutions salines traitées par la pile, par exemple celle du laiton, au moyen d'une dissolution mélangée de sels de cuivre et de zinc , est-elle Tune des inventions les plus remarquables de l'électro - chimie. Elle présentait , en effet, aux points de vue théorique et pratique, de nombreuses difficultés, et son application à l'industrie était d'une haute importance. Quand on est parvenu à couvrir le fer d'une couche de laiton, on réunit à l'é- , conomie de l'emploi du fer, l'avantage de le préserver de l'oxydation, et Ton produit, en même temps, un alliage très-justement recherché dans les arts, pour la beauté de sa couleur.

Les procédés découverts par M. de Ruolz, pour la formation électro-chimique du laiton, furent d'abord mis en usage, sous la protection d'un brevet, dans l'usine de M. Bernard. Aujourd'hui, ces procédés sont du domaine public, et le laitonisage a pris une grande extension en France comme à l'étranger. On recouvre de laiton, par la pile, une foule d'objets de quincaillerie fabriqués en fer ou en zinc, pour leur donner l'apparence du véritable laiton. Tous les fabricants de sujets de pendules ou autres objets en zinc ou alliages métalliques de peu de valeur, commencent par laitoniser ces objets par la pile, avant de leur donner, par une peinture spéciale, la couleur de bronze florentin qu'on leur connaît.

En raison de la grande extension de cesderniers procédés dans l'industrie parisienne,, nous donnerons quelques détails sur leur mise en œuvre.

On peut obtenir un dépôt de laiton par la. voie voltaïque, en décomposant par la pile un,

DÉPOTS ÉLECTRO-CHIMIQUES

bain de cuivre rouge, préparé au cyanure de cuivre, comme on l'a dit plus haut, et attachant, comme anode, au pôle positif, une lame de zinc. L'anode de zinc se dissout dans le bain, puis se précipite avec le cuivre, en formant du laiton. Toutefois, ce procédé est peu sûr.

Le meilleur bain pour le laitonisage s'obtient en ajoutant au bain de cuivre rouge, dont nous venons de donner la composition, un volume égal d'un bain de zinc, ainsi préparé :

Eau 10 kilogr.

Protochlorure de zinc. ... 500 gram.

Cyanure de potassium 1 kilogr.

Carbonate de soude. 4 kilogr.

On place au pôle positif, un anode de laiton. Toute la difficulté de l'opération consiste à régler l'intensité du courant voltaïque d'après la surface des pièces à recouvrir de laiton. Si le courant est faible, il décompose le sel de cuivre plus vite que le sel de zinc, et le dépôt tire sur le rouge ; si le courant est trop fort, il agit davantage sur le sel de zinc, et le laiton déposé est pâle. Il importe donc, dans chaque opération, de bien proportionner la quantité de pièces à laitoniser avec l'intensité de la pile.

Les bains pour la formation électro-chimique du laiton, s'emploient à la température ordinaire.

M. Roseleur donne la formule suivante comme applicable à la généralité des cas, c'est-à-dire pour l'application du laiton sur le fer, la fonte, le zinc, etc. On dissout ensemble dans 10 litres d'eau ordinaire, 250 grammes de sulfate de cuivre et 250 à 300 grammes de sulfate de zinc. On ajoute à cette dissolution, 1 kilogramme de carbonate de soude, qui donne un précipité complexe formé de carbonate de cuivre et de carbonate de zinc. On lave plusieurs fois ce précipité par décantation, et on le fait dissoudre dans 10 litres d'eau contenant 1 kilogramme de carbonate de soude et 500 grammes de sulfite de soude, et l'on ajoute enfin du cyanure de

potassium en quantité suffisante pour que tout reste dissous (1).

Les bains de laitonisage à froid se placent dans de grandes cuves de bois, doublées, à l'intérieur, d'une feuille degutta-percha. Ce sont les mêmes cuves que nous avons déjà représentées en parlant de l'argenture voltaïque [fig. 224, page 366).

Les objets à couvrir de laiton sont suspendus, au moyen de crochets de cuivre, à la galerie qui règne le long des bords de cette cuve, et qui est en rapport avec le pôle négatif de la pile. Le long des parois de la cuve, on place les feuilles de laiton destinées à servir d'anodes, lesquelles s'attachent , par un point quelconque de leur surface, à la seconde galerie de cuivre, placée également le long des bords de la cuve, et qui est en rapport avec le pôle positif de la pile.

Le laitonisage à chaud est rarement employé ; cependant on se trouve mieux d'opérer à chaud quand il s'agit de couvrir de laiton les fils de fer ou de zinc.

Voici comment on opère pour couvrir de laiton, par la pile, des fils de fer ou de zinc. Dans le commerce, on trouve ces fils en bottes liées entre elles par un fil qui rapproche

Fig. 230. — Fils de fer Fig, 231.

en bottes.

leurs contours, comme le représente la figure 230. On commence par délier ces fils, en les disposant comme le représente la figure 231. Ensuite, on attache ensemble les deux bouts qui représentent le commencement et la fin de cette continuité de fils. On

(1) Manipulations hydroplastiques , page 107.

décape au moyen d'acide sulfurique faible cette botte déliée, puis on la suspend à une

Fig. 232.

cheville de bois recourbée (fig. 232), fixée dans le mur, sur laquelle on peut la faire tourner aisément, et on la frotte avec une brosse rude et du sable mouillé.

Ainsi préparée, la botte de fils de fer est portée, d'abord dans un bain de cuivre rouge, pour y faire déposer une pellicule de cuivre pur. Ce n'est qu'après ce cuivrage qu'on la place dans le bain de laitonisage à chaud.

Ce bain est disposé dans une grande cuve de fer chauffée par un petit fourneau {fig. 233) . Les parois de cette cuve sont tapissées de feuilles de laiton, qui servent d'anode, et qui sont attachées au pôle positif de la batterie voltaïque. Le pôle négatif de la même batterie est en rapport, au moyen d'un crochet de métal, avec une forte tringle de cuivre, qui porte sur les deux rebords et que l'on isole de la cuve de fer, en terminant ses deux extrémités, aux points A et B, par deux manchons de caoutchouc, excellent isolateur électrique, afin que l'électricité ne se perde pas dans \o

Fig. 233. — Bain pour le dépôt électro-chimique du laiton sur des fils de fer.

sol, par l'intermédiaire des parois métalliques de la cuve. On enfile sur cette tringle, les bottes de fils de fer, en les passant par une des extrémités de la tringle, qu'on soulève à cet effet.

Dans cette position, une partie seulement de la botte de fils se couvre de laiton. Pour la laitoniser partout d'une manière uniforme, il suffit de lui imprimer de temps en temps un

quart de révolution, ce qui amène successivement toutes ses parties dans le bain. Quand les fils sont entièrement recouverts de laiton, on les lave et on les sèche à la sciure de bois, puis à l'étuve. Enfin, on les passe à la filière pour leur donner le beau poli du fil de véritable laiton.

C'est ainsi que se préparent tous les fils des-