Expériences *ttr la passivité du fer, juillet

2. Études sur les météorites, p. 32, 1807. — Voir plus loin, les particutarit<5s relatÎTesau magnétisme du fer de Sainte-Catherine.

3 Docimasie, t. III, p. 414.

MÉTÉOBITE^. 27

petits ffigments de la masse ; on observe avec attention si le tranchant de Toutil se etsse, et, dans ce cas, on recherche avec soin les éclats, afin de ne pas les mélanger avec le fer météorique lui-même. Les petits fragmenta sont ensuite mélanges de manière à produire une espèce de sable d*une homogénéité relative. De cette minière on prélève les poids qui sont nécessaires pour les diverses recherches cJmniqQes. Les principales séries d'opérations sont les suivantes :

1* ReAerche des métaux. — On attaque 5 ou 6 grammes de la matière par l'acide chlorhydrique. L'hydrogène qui se dégage entraîne le soufre, le phosphore, rarsenic On n'a pas à tenir compte de ces métalloïdes dans cette partie de l'analyse. Lorsqne, après douze henres d'action de l'acide chlorhydrique, la dissolution des métanx n'est pas complète, on ajoute quelques gouttes d'acide nzoli<|ue et on fait diaafier k l'ébullition.

Nous admettons que la matière métallique se dissout en totalité. U liqueur dilorhydrique contient, ou du moins peut contenir, fer, nickel, ooMt, manganèse, chrome, cuivre, magnésium. On l'étend d'eau et on y fait arriier un courant un peu rapide d'hydrogène sulfuré. On bouche la fiole lorsque la liqueur est saturée de gaz, et on laisse en repos pendant douze heures. Après ce temps, on filtre, et on lave à l'eau bouillante le filtre et le précipité.

Il ne peut y avoir sur le filtre que du soufre et du sulfure de cuivre. Le seul corps à doser est le cuivre. On sèche le filtre, on le brûle dans une petite capsule de porcelaine avec les matières qu'il contient. La présence du cuivre est indiquée par un résidu noir, adhérant à la couverte de la porcelaine. Il convient cependant de démontrer d'une manière plus certaine que ce résidu est du cuivre (oxyde et solfate produits par le grillage du sulfure). On le traite par quelques gouttes d'acide azotique. Lorsque le résidu noir a disparu dans l'acide, on ajoute un peu d'eau, ensuite de l'ammoniaque.

La coloration bleue de la liqueur ammoniacale est la preuve à peu près certaine delà présence du cuivre; on reconnaît aisément à l'intensité de la couleur bleue s'il est possible de déterminer la proportion du métal. Dans ce dernier cas, on précipite de nouveau le cuivre à l'état de sulfure par le sulfliydrate d'ammoniaque, et on le pèse à l'état de sulfure Cu'S, chauffé au rouge sombre à l'abri du contact de l'air. Généralement le cuivre est en quantité trop faible pour qu'on puisse le peser; mais on peut évaluer approximativement sa proportion d'après la coloration de la liqueur ammoniac>ale.

La liqueur acide filtrée contient de l'hydrogène sulfuré; elle est rendue louche par du soufre très divisé, provenant de la décomposition du réactif. On chauffe pour chasser l'hydrogène sulfuré; on ajoute ensuite une certaine quantité d'acide acétique, et on sature à peu près complètement les acides par l'ammoniaque. On obtient ainsi une dissolution faiblement acidulée, ne contenant pas d'autre acide libre que l'acide acétique.

On fait arriver de l'hydrogène sulîuré en grand excès, on bouche la fiole, et on laisse en repos pendant vingt-quatre heures. Le nickel et le cobalt sont en totalité précipités à l'état de sulfures; le fer l'est seulement en partie, le manganèse, le chrome, le magnésium, une partie du fer restent dissous. On lave les sulfures par décantation, en employant de l'eau chargc'e d'hydrogène sulfuré. I^e lavage sur le

Pour déterminer le chrome» on attaque de 8 à 10 grammes de l'échantilloo pnoposé par Teau régale, on traite la liqueur par Tammoniaque ; on recueille le précipité sur un filtre; on le sèche à iOO degrés ; on le calcine an rouge vif, ea prenant les mêmes précautions que s'il s'agissait de peser le peroxyde de fer. L*oxyde de chrome se trouve en entier dans le précipité : on pulvérise la matière calcinée et on la soumet à Taclion de Thydrogène pur et sec» au rouge très vif. L*action du réductif doit être prolongée pendant plusieurs heures, car il faut ramener à Tétat métallique un poids assez fort de fer oxydé. Âpres refroidissement dans Thydrogène on traite par Teau régaie très étendue ; tout se dissout, à Texception de Toxyde de chrome, qui a perdu par calcination sa solubilité dans les acides faibles.

On pèse loxyde calciné, et on calculç d*après son poids la proportion du chrome.

On doit utiliser cette dernière série d'opérations pour constater Tabsenoe du âlîcium dans le fer météorique après Tattaque par l'eau régale et la précipitaticm par Tammoniaque, la silice se trouve entièrement avec l'oxyde de fer; elle devient» comme l'oxyde de chrome, insoluble dans les acides par la calcination longtemps prolongée dans le gaz réductif; elle reste dans la partie non dissoute par l'eau régale très étendue, soit à l'état de silice libre, soit à l'état de silicate d'oxyde de chrome. C'est donc dans cet oxyde qu'il faut chercher la silice.

Nous devons dire cependant que la silice ne se trouve peut-être pas en totalité avec cet oxyde : en effet, dans le cas où le fer météorique contient de faibles proportions de calcium ou de magnésium, il peut se former, pendant la calcination dans l'hydrogène, des silicates de terres alcalines, qui sont au moins partiellement dissous par l'eau régale faible. On a toujours, même dans ce cas spécial, la mqeore partie de la silice avec l'oxyde de chrome.

Après avoir pesé cet oxyde, on le fait fondre dans un très petit creuset d'argoit avec 2 parties de potasse pure, et avec i partie d'azotate de potasse : la matière fondue, détachée du creuset, est traitée par l'acide chlorhydrique ; la liqueur est évaporée à sec, et le résidu traité par l'acide chlorhydrique. Dans le cas où le fer météorique proposé renferme un peu de silicium, on obtient un résidu de silice. Il est, dans tous les cas, inutile de le peser, car il est impossible de rendre la silice tout à fait insoluble dans l'acide chlorhydrique en présence d'une proportion, relativement très considérable, de chlorure alcalin.

On ne peut attendre de ces expériences qu'un résultat qualitatif : les causes de perte de silice sont, de plus, tellement importantes, qu'on n'est pas en droit de conclure l'absence du silicium lorsque l'acide chlorhydrique ne laisse aucun résidu. On peut seulement affirmer que si le fer météorique contient du silicium, il en renferme trop peu pour qu'on puisse le mettre en évidence par les opérations que nous venons d'indiquer.

2<^ Recherche du soufre, — 11 faut consacrer 4 ou 5 grammes de matière à la lechcrche du soufre. On traite par Tacide chlorhydrique un peu concentré, et on fait passer les gaz dans une dissolution ammoniacale de chlorure de cuivre. Lorsqu'il se forme un précipite dans cette dissolution, il faut le laver par décantation* l'attaquer ensuite par l'eau régale bouillante, et précipiter l'acide sulfurique par le chlorure de baryum.

L'hydrogène sulfure qui se produit par l'action de Tucide chlorhydrique est disse-

miné dans un Yolume relatiycment énorme d*hydrogène : on a toujours à craindre qo'vQe partie du gaz n*^happe à inaction absorbante de la liqueur ammoniacale; il itot cependant conduire le dégagement du gaz avec une certaine rapidité, afin de soustraire Thydrogène sulfuré au contact de Tair contenu dans Tappareil. C'est là, du reste, la principale cause d'erreur que présente cette méthode. 11 est assez facile de doser exactement le soufre qui s*est déposé à Tétat de sulfure de cuivre. Les autres méthodes proposées pour le dosage du soufre donneut, dans le cas Ktael, des résultats encore moins certains.

3* Recherche de tanenic, — On attaque par Teau régale de 1 à 2 grammes de fer mëtéorîquey on étend de beaucoup d*eau, on sature par Tammoniaque. Le précipité est très volumineux, et contient certainement la totalité de l'arsenic à l'état de loos-arséniate de peroxyde de fer. Après l'avoir bien lavé à l'eau bouillante et par décantation, on le reçoit sur un filtre, on sèche à iÛO degrés; on sépare le mieux possible le précipité du papier. On peut, sans erreur appréciable, négliger la petite quantité de matière qui reste attachée au papier. On pulvérise le précipité desséché, 00 le traite par l'acide sulfurique pur, en évitant d'employer un excès d'acide.

Lorsque tout l'oxyde de fer a passé à l'état de sulfate, o» étend d'eau et on fait iniver un courant d'acide sulfureux. En agissant ainsi on a pour objet de ramener le peroxyde de fer à l'état de protoxyde ; lorsqu'on pense avoir atteint ce résultat, on chasse Tacide sulfureux par la chaleur et on essaye la liqueur sulfurique dans Fappareil de Marsh. S'il se produit des taches arsenicales appréciables sur la porcelaine, on cherche à évaluer la proportion de l'arsenic d'après l'intensité de ces taches et d*après la rapidité avec laquelle elles se produisent.

Pdor fSûre cette appréciation, il est indispensable d'entreprendre toute une série fexpérienoes sur des poids connus d'acide arsénieux, en se plaçant dans des conditicnis identiques avec elles dans lesquelles les opérations ont été faites pour le fer métécnique. U faut dissoudre dans l'eau régale des poids de fer métallique pur, %aux entre eux et égaux au poids du fer météorique employé ; on doit ajouter Tadde arsénieux dans ces dissolutions, précipiter par l'ammoniaque ; traiter les prédpités par l'acide sulfurique, et faire passer l'acide sulfureux dans ces dissolutbns, avant de les introduire dans l'appareil de Marsh.

L'emploi de l'acide sulfureux est ici de toute nécessité ; sans lui on aurait dans Tappareil une quantité de peroxyde de fer très grande : le dégagement de l'hydrogène arsénié aurait lieu avec une lenteur telle qu'on obtiendrait difficilement des taches arsenicales comparables.

4p Recherche du phosphore. -*« U n'est pas possible d'obtenir pour le phosphore des résultats aussi certains que ceux auxquels on arrive pour l'arsenic. L'incertitode relativement au phosphore est la conséquence inévitable de la longueur des opérations qu'on est obligé de faire. On attaque de 4 à 5 grammes de fer météorique par l'eau régale; on étend de beaucoup d'eau, et on traite par l'ammoniaque et par le sulfhydrate d'ammoniaque. Ou bouche la fiole, et on laisse en repos pendant plusieurs jours, afin de laisser au sulfure de fer le temps de se déposer entièlement. On filtre et on lave les sulfures métalliques avec de l'eau chargée de nlfliydrate. La liqueur filtrée contient une partie seulement de l'acide phospho-

riqiie, même dans les cas où le fer météorique ne renferme que des traces impondérables de chrome et de métaux alcalins terreux : le précipité de sulfures métalliques est trop volumineux pour qu'on puisse le laver complèlement. La liqueur sulfhydratée renferme d'ailleurs une proportion assez grande de sulfure de nickel.

On décompose le sulfliydrate par Tacide chlorhydrique très étendu» en évitant avec soin de mettre un excès d'acide; le sulfure de nickel se précipite en totalité : quand il est bien rassemblé, on filtre ; on chauffe la liqueur filtrée pour diasser l'hydrogène sulfuré, et on filtre de nouveau.

On cherche l'acide phosphorique dans la liqueur. Gomme l'acide est certainem(fnt en quantité extrêmement faible, il faut concentrer le liquide par évaporation, saturer l'acide par l'ammoniaque, et verser un peu de sulfate de magni'sie ammoniacal. Lorsqu'il se produit un précipité de phosphate double, il adhère en totalité aux parois de la fiole : il n*est pas possible de le peser exactement, il faut se fixer à une évaluation approximative.

La recherche du phosphore est donc seulement qualitative ; de pins, le résultat est incertain, soit qu'il se produise un précipité appréciable de phosphate double de magnésie et d'ammoniaque, soit que le sulfate de magnésie ammoniacal ne donne lieu à aucune trace de précipité.

Il y a incertitude dans le premier cas, parce qu*on a dû employer une pr^ration très grande de sulfhydrate, et que ce réactif renferme très fréqucmm^il à» traces d'acide phosphorique. Pour lever tous les doutes, il faut pt^parer.au laboratoire le sulfhydrate qui doit être employé, avec de l'ammoniaque parfaiteUMiil pure, ou bien essayer le réactif livré par les fabricants, en opérant sur ac égal à celui dont on s*est servi dans l'analyse.

Dans le second cas, lorsqu'il ne s'est pas formé de précipité, rincertitiide.|ipKf vient principalement du chrome, du magnésium, etc., que peut contenir* la r^^ météorique. Ces métaux ne forment pas de sulfures par voie humide, flt.lâop oxydes donnent des phosphates insolubles dans l'ammoniaque.

D*après les observations que nous avons présentées, on peut reconnaître aaiei nettement une quantité très faible de chrome dans le fer météorique, mais de faibles proportions de métaux alcalins (erreux, notamment de magnésium, échappent trè^ aisément aux recherches chimiques; il est même tout à fait impossible de les consulter lorsque le fer météorique contient un peu de phosphore. U résulte de là que, pour le phosphore et pour le magnésium, les résultats négatifs obtenus dans les expériences n'indiquent pas nettement l'absence de ces corps dans l'échantillon proposé.

Types mikéralogiques a établir parmi les fers nickelés. — Les études dont on a eu précédemment les principaux résultats, ont donné quelques notions positives sur le nombre, sur la nature et même sur la proportion relative des principes immédiats dont le mélange constitue les fers météoriques.

Mais il y a lieu de se demander si ces principes immédiats sont mêlés sans aucun ordre dans les masses météoriques ou si, au contraire, une loi déterminée préside à leur arningement. Et plutôt comme nous savons déjà, d'une manière générale, que cette loi de position existe, il y a lieu de chercher à préciser en quoi elle consiste, et dans ce but, de soumettre la structure des fers météoriques à une étude spéciale.

HËTÉOnlTBS. 33

àiant tout, je ferai remarquer que l'existence d'un ordre déterminé présidant 1 t'unngement des minéraux constituants, lait des fers météoriques des roches tout k fut à part. Dans les roclies terrestres, en effet, à part l'exception peut-être unique it U pegmatite graphique, nous voyons d'ordinaire les minéraux mâles pour ainsi . lire au hasard ; ainsi, dans le basalte, les cristaux de l'une des substances consfibiaotes sont indistinctement en contact avec les cristaux de toutes les autres. Bus les fers météoriques, il est loin d'en âtre ainsi, et il suffît en général d'une abKmtion superficielle pour se convaincre de l'eiislenue dans les masses d'une •tdoonaDce générale, suivant laquelle tous les éléments sont distribués, le fer de Caille (fig. 5) nous en fournit un bel exemple.

Fig, 3. — Bloc de Ter mÉléuriquc découvert en IS2S à Caille, Alpcs-HiriLii

Il galerie de géologie du Huséum. -de^ dîneiuioDt nttureUea.

S l'on examine l'échantillon principal qui pèse comme on sait 625 kilogrammes elqui est exposé dans la galerie de géologie du Huséum, on constate qu'il est profoiHléaient marqué au sceau de la cristallisation. La grande face plane de 50 centimètres en tous sens qu'il présente, est évidemment un clivage, produit artificielkotent par les outils de forgeron dont on ; voit les traces ' et l'on reconnaît à sa

1- Od l'ait pirrois méprù lur la lignificalion de ce inigailique clivige et il me paraît mdispeniable raùNer >ur rinlerpr^lation que j'en donne ici. De tous câtéi le Ter de Caille porte ti trace d'ou~ Ui (marteiiu el citeauij et on reconnaît en plusieun pointa que des lopins en ont ili imcfaél. I^ kit l'a d'iiUeurt rien de surprenant quand on sail que la màléorile estrettés au inoini SDO in> lur Il fkn de Caille où, d'iprii Brard, elle était connue lous le nom populaire de Pitrre de fer. Le

ENCÏCLOI'KDIK CIliyiQUE,

ïoùle fer météorique QeraarefDie,uefct«, meUui«leal.„M..mux:lcprà.p,î^d,^; itx pour «lu-on puisse lo laver cûm\MkmL\i}, ■illcurs une proportion amgnndo de MlTmiii Jdi-dte par lacide chlorliydrique Irt» (imita, ■<^ dacidc; ie sulfure Je nickd «pr^iteaK It-, on (illre; on diaulTe la lîqaear liliwp,. liltre île nouveau.

îpliorique duns la liqueiir. Comme l'acide al a. raenr faible, il faul concentrer le li(|ui(le pu ji^ jni.i<iiie. el ïener un peu de sulfate ijeisi^a Jt un préripit.! de phosplialedoulile, ilnjlrftt»* iV-st pas possible de lepesereiacleaienl,ilk<!i lutive.

nre esl donc seuleuieiil qualitaliir; ilepkliin ? produise un précipité appreciahie de ^^k iaque, soit ijue le sulfate de magiisit depritipité.

li premier cas, parce i]u'onadilefl)pla)trntf7 îraLe, et (pie ce réactif renferme très (re}iM«' e. Pour Icrer tous les doutes, il fnrtl [li^lt^ (init être employé, avec de ramnwniiq» pAt iclif livré par les fabricants, cfl opérant ar«* Tvi dans l'iinalyse.

4i'il ne s'est pas Ibmié de précipité, rmsrtjil irome. du mapiésium, etc., ijue p>!Ut«iii«JP ; forment pas de sulfures par ïuie tamyi.** (es insolubles d:ins l'ammoniiique.

(juB nous avons présentées, on peul «om*" s faible de cbronje dans le f.Tnii.Héw(]iiF»' II alciilius (erreui, noianimeni de m»?»"»* erclj<-s chimiques; il est ménie MikUtf* ■r météorique contient un peu de iiii«pb«. ' el [lour le magnésium, ' lent pasneltemenl l'abst

■ijesmutow?"'"' cedecesa)f[ml«''

,i)un Pinm les febs sicik,»

lin rt'sullats. ont donne' même sur la proporliûB le les fers métcoriq»* :ulcr si ces prini ■ ques ou si, au it comme nous il valieudeiTuv.-— ■ -, .

Anal loul, je ferai l'unngemenl des min ifiitiprt. Dans les dt 11 p^matile graphi dirt au hasard 1 ainsi, tiluotes sont indistin Bus lei (en méléorit idsemliofl superGciel «doouRce générale, s

Le fer de Caille (fig.

ff.J.-UlMdefe

'''"ne»amiiie l'éc

surface une nombreuse série de triangles équi latéraux, tous alignés parallèleme entre eux, de manière à former un réseau régulier. Ces triangles témoignent la structure octaédrique de la masse, fait qui contraste avec la structure cubiq habituelle du fer terrestre, et font voir en même temps Torientation tout à £ uniforme de ses joints. La dernière circonstance prouve même que, non seulenu la partie qui oflre cette disposition est cristallisée, mais qu*elle représente un fra ment d*un cristal unique et de dimensions gigantesques . Cet exemple est loin d*él unique parmi les fers météoriques, mais on ne lui trouve rien d*analogue parmi I joches terrestres : on ne saurait trop insister sur ce point qui fait des masses q nous occupent une sorte d*intermédiaire entre les minéraux et les roches. EU ont des premiers les caractères géométriques, et des autres la composition ooi plexe.

La matière métallique dont je fiens d'indiquer les propriétés les plus général n*est pas homogène ; elle consiste dans le mélange en proportions diverses d*alliag parfaitement définis de fer et de nickel dont les principaux ont reçu les noms < kamacite, de tœnite, de plessite, de lamprite, d*octibbehite, etc.

Reichenbach^ a étudié comparativement les divers fers nickelés ; mais les distin lions qu'il a proposées de faire entre son balkêneisen^ son bandeiserif mn ftdleùe son wulsteisen, son glanzeisen^ ne paraissent pas toutes très nettes.

n sera très intéressant néanmoins de résumer ici, à l'égard des divers (a nickelés, les observations du célèbre chimiste. J'ai même cru utile, bien qu'ayant f( souvent des opinions différentes, de faire de ses conclusions une traducti littérale.

(( Nous pouvons, dit-il, résumer ce qui précède par les propositions suivantes

a 1. Le fer météorique se désagrège en plusieurs combinaisons métalliques base de fer, renfermant du nickel, du cobalt et d'autres métaux.

a 2. Mis en séjour avec les acides, ces alliages deviennent visibles sur une su face de section préalablement polie.

« 3. Trois surtout de ces combinaisons sautent aux yeux et forment une soi de trias.

« Kamacite. — 4. Le membre le plus important de ce trias est un fer gi clair, développé en formes cristallines bacillaires, nommé balkeneisen ou kan cite. Sur celui-ci est placée la série des couches d'un fer lamellaire couleur V( isabelle, et sur ce dernier apparaît la masse du fer qui remplit les intervalles : c'i de ces trois membres que se compose le trias.

a 5. Le balkeneisen considéré seul montre, quand il est corrodé par les acid( des lignes droites parallèles comme séparant des feuilles ; c'est la conséquence sa structure cristalline.

(( 6. Les surfaces métalliques corrodées prennent l'apparence des rainures d'n fine lime à acier ou d*une plaque métallique guillochée.

« 7. Elles apparaissent se croisant en plusieurs systèmes et miroitent avec aspect changeant, dans plusieurs directions à la lumière.

forgeron devait être bien tenlc d'utiliser céUe masse sans propriétaire et on peut croire qu'elle * disparu si son extraction eût été plut facile et si sa malléabilité et sa forgeabilité eussent été p grandes.