II. — Perles obtenues avec le sel de phosphore

Les colorations obtenues diffèrent peu de celles que donne le borax.

Le cadmium produit une coloration jaune brun à chaud, jaune clair à froid, quand la perle est saturée;

L’urane, une coloration d’un vert sale à FO, à froid, une coloration verte à FR à chaud et à froid;

Le vanadium et le molybdène, une coloration verte à FR à froid ;

Le tungstène, une coloration bleu clair à FR à froid ;

Le titane pur, une coloration lilacée plus facile à obtenir à FR ;

Le niobium, une perle d’un bleu brunâtre à FR;

Le titane, le tungstène, le niobium, l’antimoine même, unis au fer, une coloration d’un rouge sanguin à FR.

La perle violette de manganèse est d’un beau violet à FO et se décolore plus aisément à FR, quand il y a peu de métal.

Fer , nickel, cobalt. — On peut, au moyen d’une perle de borax, plus facilement au moyen d’une coupelle enduite de borax, séparer qualitativement ces trois métaux, lorsqu'ils sont combinés à l’arsenic. On chauffe d’abord l’arséniure ou le sulfoarséniure sur le charbon, au feu oxydant, de façon à les amener à l’état de sousarséniure MlAs, qu’on fond sous forme de globule. On porte le globule sur la coupelle, et on voit celle ci se colorer en vert sale, tant qu’il reste du fer dans le petit globule. A la coloration verte en succède une bleue, tant qu'il y a du cobalt; enfin, apparaît la coloration brun chocolat du nickel. Pendant toute la durée de l’essai, on promène le globule sur les régions non encore colorées du borax en fusion.

Alumine et magnésie. — Un procédé facile permet de distinguer les matières qui ne contiennent que de la magnésie de celles qui ne contiennent que du fer. On place la matière en poudre ou même en masse sur du charbon, et l’on verse quelques gouttes d’azotate de cobalt très dilué; on chauffe au feu d’oxydation; les composés alumineux se colorent en bleu s’ils sont à peu près purs, en bleu verdâtre s’ils contiennent de petites quantités de fer; les

ESSAIS CHIMIQUES

magnésiens se colorent en rose, couleur de chair, s’ils sont purs, en jaunâtre, en noir, s’ils contiennent trop de fer ; souvent on a des argiles ou des silicates hydratés d’alumine, qu’on peut ainsi distinguer très vite des matières talqueuses. Laglucine et l’yttria sont colorées en vert dans ces conditions, ainsi que l’oxyde de zinc; l’oxyde d’antimoine, en vertsale ; l’acide titanique, en vert jaunâtre , mais, pour le problème ordinaire de la pétrographie qui est de savoir si une roche est magnésienne, comme les schistes talqueux, qui sont ordinairement une faible teneur en fer, ou si elle est riche en alumine, Je caractère est assez facile à constater rapidement.

Colorations des flammes. — Le but de cet ouvrage n’est pas de tirer d’un seul procédé toutes, les indications possibles, dont un grand nombre exigent souvent un long exercice et des instruments assez nombreux, mais de choisir parmi ces renseignements ceux qu’on peut obtenir aisément et sans trop d’études préalables. A ce point de vue, on ne doit pas dédaigner les services que peuvent rendre les colorations de la flamme.

En enfonçant le cône de platine du chalumeau assez avant dans la flamme, on obtient un dard aigu, presque incolore, très chaud. En plaçant la matière au bout d’un fil de platine qu’on pelotonne sur lui-même pour ne rien laisser échapper, puis en l’humectant avec un peu d’acide chlorhydrique et la portant dans la flamme vers sa pointe, on voit celle-ci se colorer au delà du dard et prendre des colorations qui varient avec la nature de la matière essayée.

Il est bon de s’habituer à distinguer, dans la flamme, trois régions : l’une tout à fait extérieure, qu’on peut appeler bord extérieur de la flamme , et située à 2 millimètres, 3 au plus de la partie éclairante; la seconde, qu’on peut appeler manteau de la flamme , située à 1 millimètre au plus de cette région éclairante elle-même, et que nous appellerons la flamme proprement dite ou simplement la flamme.

On ajoute souvent à la matière de l’acide chlorhydrique ou du chlorure d’argent.

Souvent, lorsque plusieurs corps associés ensemble colorent la

CARACTÈRES CHIMIQUES

flamme chacun pour son compte, la coloration fournie par l’un d’entre eux couvre plus ou moins complèlement les autres ; telle est en particulier l’action du sodium, dont la couleur jaune empêche de voir celles du potassium, du lithium, elc. On peut y remédier au moyen de verres colorés. On trouve dans le commerce des verres rouges (colorés ordinairement par de l’oxyde de cuivre) qui ne laissent guère passer que du rouge, des verres bleus qui doivent leur couleur au cobalt et qui laissent, il est vrai, passer un peu des différentes couleurs du spectre, mais qui laissent passer surtout les rayons bleus.

Flammes violetles. — Le potassium, le cæsium, le rubidium colorent la flamme en violet et le manteau de la flamme en bleu grisâtre; lorsque la potasse est accompagnée de soude dans une combinaison, il faut observer la coloration au travers d’un verre bleu qui absorbe la coloration de la soude et laisse voir la couleur violacée provenant des vapeurs de potassium.

Indigo. — La coloration indigtf est produite par l’indium.

Bleu. — Le sélénium, l’arsenic, le plomb donnent à la flamme une coloration bleuâtre.

Le procédé suivant permet aussi d’obtenir une coloration bleue qui décèle les moindres traces de cuivre dans beaucoup de pyrites où il est intéressant de constater l’existence de ce métal. On mouille le minerai avec de l’acide chlorhydrique après l’avoir enroulé dans les spirales d’un fil de platine, et on le place au bord d’une flamme, tout simplement au bord de la partie inférieure de la flamme d’une lampe à alcool. Si la matière renferme du cuivre, on observe une belle coloration d’un bleu d’azur.

On reconnaît facilement aussi la présence du chlore, en saturant une perle de borax d’oxyde de cuivre, et en faisant adhérer à la perle une certaine quantité de la matière ; lorsque celle-ci contient du chlore, elle colore également la flamme en un beau bleu pourpre ou bleu d’azur.

Flammes vertes. — Le thallium colore la flamme en vert d’herbe ; le cuivre et ses combinaisons salines, sans chlore, en

ESSAIS CHIMIQUES

vert; la baryte, en vert jaunâtre; l’antimoine, en vert bleuâtre; le tellure, le molybdène donnent aussi des colorations verdâtres.

Les phosphates humectés d’acide sulfurique colorent le bord de la flamme en vert jaunâtre, et les borates mouillés avec le même acide donnent au manteau de la flamme une coloration verte.

Les composés du fluor mêlés à du bisulfate de potasse et à du borax donnent à la pointe d’une flammé fine une coloration fugitive, mais d’un vert très intense et très caractéristique.

Jaune. — Le sodium colore la flamme en jaune.

Bouge. — Le lithium communique au bord de la flamme une coloration d’un rouge carmin très fugitive; les combinaisons du strontium humectées avec de l’acide chlorhydrique, une coloration d’un rouge écarlate, qui, au travers d’un verre bleu, reste rouge, violacée ou au moins rose; le calcium, une coloration d’un rouge un peu jaunâtre, qui devient d’un gris verdâtre au travers d’un verre bleu et d’un vert serin au travers d’un verre vert.

Emploi des tubes bouchés. — Ce sont des tubes de verre d’environ 3 millimètres de diamètre et de 7 à 8 centimètres de longueur, dont on renfle en boule la partie fermée. Pour s’en servir, on commence par en chasser l’humidité au-dessus d’une lampe à alcool ; puis on y introduit 3a matière finement broyée dans un mortier d’agate, avec un bout de papier tortillé, de façon à ce que le verre ait un faciès bien net, et l’on chauffe sur une lampe à alcool. Si le corps est hydraté, il ne tarde pas à couvrir l’intérieur du tube d’une couche d’humidité. On peut ainsi distinguer les substances hydratées des anhydres. Souvent aussi on peut observer de cette manière des dégagements de vapeurs colorées ou odorantes, par exemple le dégagement des sulfures rouge orangé, d;arsenic ou d’antimoine dans les sulfoarséniures et les sulfoantimoniures, de soufre dans les pyrites, d’arsenic dans le mispickel, l’odeur des vapeurs rutilantes dans les azotates. On observe encore de cette façon que beaucoup de matières décrépitent, telles que l’aragonite, la galène; enfin qu’un certain nombre changent de

CARACTÈRES CHIMIQUES

couleur, soit d’une manière temporaire, comme les oxydes de zinc et d’étain, qui sont blancs à froid et jaunes à une température élevée, ou d’une manière permanente, comme l’oxyde de fer hydraté, d’un jaune brun, qui devient à une haute température du sesquioxyde de fer anhydre et rouge.

En ajoutant à la matière essayée, avant de la broyer dans le mortier d’agate, différents réactifs, on obtient des caractères qui permettent de reconnaître un assez grand nombre de ses éléments.

Tube fermé et carbonate de soude. — Le carbonate de soude chauffé avec là substance en dégage l’ammoniaque dont les vapeurs odorantes et alcalines sont faciles à déterminer, l’arsenic qui forme sur les parois du tube un enduit brillant, le mercure qui se dépose sur ces parois en gouttelettes à éclat métallique ; on peut aussi, avant de chauffer le tube, y introduire un fil très fin de cuivre bien décapé; on retire ce fil amalgamé, si la substance contient du mercure. Les tellurures forment avec le sodium du carbonate un tellurure de sodium qui colore en rouge beau purgée d’air.

Les sulfates et les sulfures chauffés, avec du carbonate de soude, se transforment en sulfure de sodium qu’on retire du tube et qu’on peut ensuite mêler à quelques gouttes d’eau dans le mortier .d’agate. L’odeur de l'hydrogène sulfuré qui se dégage et l’action que le mélange exerce sur une pièce d’argent ou sur du papier à filtre imprégné de céruse font reconnaître facilement la présence du soufre dans la matière.

Tube fermé et bisulfate de 'potasse . — En chauffant une matière avec du bisulfate dépotasse, on peut en obtenir des produits volatils et colorés, par exemple des vapeurs rutilantes s’il y a des azotates ; des vapeurs d’acide chlorhydrique, d’iode et d’acide iodhydrique; d’acide fluorhydrique attaquant le verre, lorsqu’on a affaire à des chlorures, bromures, iodures ou fluorures, de l’hydrogène sulfuré, de l’hydrogène sélénié à odeur de raifort et accompagné d’un enduit rouge, quand la matière contient des sulfures ou des séléniures.

ESSAIS CHIMIQUES

Tube fermé et chlorhydrate d'ammoniaque. — Le chlorhydrate d’ammoniaque permet de reconnaître facilement le sélénium qui colore en rouge l’excès de sel ammoniac.

Tube ouvert. — C’est un tube ouvert à ses deux extrémités dans lequel on introduit la matière à essayer, pour y observer l’action de l’air à une température élevée; on oxyde ainsi, par exemple, l’arsenic, l’antimoine, les sulfures, et on observe le dégagement de vapeurs piquantes (sulfures) à odeur d’ail (arsenic).

Bisulfate de potasse seul. — Le bisulfate de potasse cristallisé peut être employé seul pour distinguer certains monosulfures. Quand on broie dans un mortier du bisulfate de potasse cristallisé avec de la galène (PbS), de la blende (ZnS), de l’alabandine (MnS), du protosulfure de fer, on obtient un dégagement très abondant d’hydrogène sulfuré; et, d’ailleurs, ces différents monosulfures se distinguent extérieurement les uns des autres.

Autre méthode d'observation de la coloration des flammes appliquée surtout à V observation des feldspaths.

On peut à une bougie dont on active la flamme au moyen du chalumeau substituer un bec, dit de Bunsen, alimenté par du gaz d’éclairage, en le coiffant d’une cheminée, comme dans l’analyse spectrale. On place une esquille de la matière qu’on essaie dans une boucle qu’on forme au bout d’un fil de platine. On porte cette boucle d’abord à la base de la flamme dans son enveloppe extérieure, oxydante, à environ 5 millimètres du bec nu; puis, coiffant le bec de sa cheminée, on porte de nouveau la matière à environ 1 centimètre au-dessus de cette cheminée, à peu près à l’extrémité de la pointe bleue de la flamme, dans sa partie chaude. Souvent aussi, pour ce second essai, on broie la matière avec du sulfate de chaux ou du chlorure de calcium. On regarde la flamme au travers d'un ou deux verres légèrement colorés en bleu, qui éteignent la coloration de la soude et permettent d’apercevoir une coloration rose, lorsque la matière contient de la potasse.

En suivant cette marche, qui est une application particulière

CARACTÈRES CHIMIQUES

d’une méthode générale due à Bunsen, et qu’on appelle procédé Szabo, en l’honneur du savant qui l’a réglementée pour l’étude des feldspaths, on peut estimer approximativement les proportions de soude et de potasse contenues dans la matière, suivant que les colorations occupent le bord ou la moitié de la flamme, ou même l’envahissent tout entière.

De quelques essais par la voie humide.

Gomme il a été dit au commencement de ce chapitre, il y a un certain nombre de petits essais par la voie humide qu’on exécute si souvent qu’il est utile de les signaler à ceux qui veulent déterminer les roches.

Les acides chlorhydrique et azotique sont les plus fréquemment employés. Ils servent à reconnaître les carbonates. Un carbonate quelconque traité par un acide perd son acide carbonique qui s’en dégage avec effervescence. En général, pour obtenir ce dégagement, on prend un acide dilué ; le vinaigre suffit. Mais certains carbonates, celui de magnésie et ses combinaisons avec celui de chaux (dolomie) ou de fer, et le carbonate de fer cristallisé (sidérose) ne font effervescence qu’à chaud. Pour cette dernière observation, il faut chauffer très doucement le carbonate réfractaire, sans atteindre la température d’ébullition de l’acide qu’on pourrait confondre avec un dégagement d’acide carbonique.

Certains silicates sont insolubles dans les acides chlorhydrique, azotique, sulfurique, même concentrés et bouillants; quelquesuns y deviennent solubles après calcination; d’autres s’y dissolvent en faisant gelée, quelques-uns en y abandonnant de la silice pulvérulente.

On trouvera indiqués dans le cours de l’ouvrage, à chacune des matières qu’ils intéressent, tous ces petits essais, dont ne s’occupent généralement pas les traités d’analyse chimique.

Essais microchimiques.

Depuis un certain temps, s’est introduite une nouvelle méthode qui peut être utilisée avec fruit dans la détermination de certains

ESSAIS CHIMIQUES

silicates alcalins et alcalinoterreux. Elle applique le microscope à l’observation des formes que prennent, en se solidifiant, diverscomposés obtenus par des réactifs convenables après une dissolution préalable dans les acides.

§ 2. - ESSAIS MICROCHIMIQUES.

Procédé Behrens. — Un demi-milligramme de la matière est attaqué dans un petit creuset de platine par de l’acide fluorhydrique, si c’est un silicate, auquel on ajoute quelques gouttes d’acide sulfurique. On évapore à siccité en évitant cependant de décomposer les sulfates; on s’arrête au moment où se dégagent des fumées abondantes. Les bases de la matière minérale se trouvent donc à l’état de sulfates; on les dissout en y ajoutant quelques gouttes d’eau portées à une température un peu élevée ; on n’a plus qu’à appliquer les procédés ordinaires de la chimie qualitative pour arriver à la détermination des éléments; parmi les réactions, l’on choisit celles qui donnent des cristaux bien nets.

Potassium. — Pour le mettre en évidence, on ajoute à une goutte du liquide obtenu plus haut une goutte de chlorure de platine. Il se lorme '

au bout de peu de temps, et d’abord à la

périphérie de la goutte, des cristaux oc- V? ^

taédriques de chlorure double de platine ^Jj

et de potassium (fig. 181). Fig- isi.

Sodium. — Pour le reconnaître, on emploie une solution d'acétate d uranyle dans l’acide acétique. Il se forme sur les bords de

la goutte des cristaux tétraédriques ^ jaunes très caractéristiques (fig. 182). ^ ^ Les acides forts, un excès de sels Fig. 182. d'ammonium et l’acide chloroplati-

nique gênent la réaction. En présence du magnésium, du fer, du cuivre, etc., il se forme en outre des acétates triples qui sont incolores et aussi culiques.

CARACTÈRES CHIMIQUES

Calcium. — Bien que le sulfate de chaux soit en grande partie insoluble dans l’eau, il es! suffisamment soluble pour les essais suivants :

i° On dissout ; on évapore ; il se forme alors des aiguilles monocliniques de gypse souvent maclé (fig. 1 83) .

2° Un granule de sel de seignette est ajouté à la goutte d’essai acidulée par l’acide acétique. Il se forme de gros cristaux rhombiques de tartrate de chaux; mais la réaction est troublée par la présence dans la liqueur de la baryte, de l’acide borique, etc.

Magnésium. — On ajoute une goutte de sel de phosphore à la goutte d’essai contenant du chlorhydrate d’ammoniaque et un excès d’ammoniaque. Une élévation légère de la température favorise la formation des cristaux qui ont rarement des contours réguliers. Us sont en forme d’X. A la fin de l’évaporation apparaissent les cristaux rhombiques hémimorphes (fig. 1 84) •

Aluminium. — Un petit grain de chlorure de cæsium est mis au bord de la goutte qui doit contenir l’alumine à l’état de sulfate. Il se forme des cristaux octaédriques incolores d’alun de cæsium ; un petit excès d’acide favorise la réaction, un grand l’empêche (fig. 181).

Procédé Bcricky. — On doit à Boricky quelques moyens ingénieux de constater facilement la présence simultanée de la potasse, de la soude et de la chaux, et d’en apprécier de visu l’abondance relative plus ou moins grande dans certains silicates, surtout dans les feldspaths qu’on a tant d’intérêt à distinguer les uns des autres . Sur une lame de verre on étend une couche de baume de Canada un peu épaisse qu’on chauffe doucement sur une plaque de fer chaude pour étaler le baume, en tâchant

ESSAIS CHIMIQUES

qu’il s’y forme le moins de bulles possible. Le baume doit être suffisamment durci, pour qu’on puisse manier la préparation, sans le faire couler. Il ne doit pas l’être trop, parce qu’alors il deviendrait cassant, se fendillerait et laisserait passer entre ses fentes de l’acide fluorhydrique, qui attaquerait le verre et embrouillerait tout. On place sur le baume un très petit fragment du silicate à examiner, et on pose sur celui-ci une goutte d’acide hydrofluosilicique qui l’attaque. On laisse la préparation séjourner dans un dessicateur.Le lendemain, on la retire; l’évaporation de l’acide hydrofluosilicique doit être complète. On observe les petits cristaux qui se sont formés.

Les cristaux de fluosilicates de potasse sont cubiques et se montrent sous la forme de cubes et de cubo-octaèdres.

Ceux de soude sont hexagonaux (fig. 1 85).

Ceux de chaux sont rhomboédriques ; mais, souvent, ils se présentent en fuseaux étroits et allongés.

Nous ne pourrions nous étendre avec fruit sur ces procédés sans entrer dans des développements que comportent seuls les traités d’analyse chimique ( î ).

(1) Voyez Pisani, Analyse chimique.

Ditte, Cours d'analyse.

Silva et Engel, Analyse chimique.

Ramraelsberg, Leitfaden für die quantitative chemische Analyse besonders der Mineralien und Hüttenprodukte. Berlin, 1874.

Wôhler, Traité pratique d'analyse chimique , édition française publiée par L. Grandeau et L. Troost, 1865.

CARACTÈRES CHIMIQUES