MÉTHODES I)*ANÂLYSB DES FONTES

les erreurs dues à l'attaque des vases, mais qui ne fournit, pas plus que les deux méthodes précédentes pour laluminium, le moyen de savoir si les métaux étaient alliés au fer ou entraient dans la composition du laitier pu de la scorie. Cette méthode est imitée de celle, bien connue, de De ville et de Boussingault pour isoler lalumine et la silice.

L'opération débute, comme celle où l'on cherche à doser le silicium (I, A, p. 55) par Toxydation lente et complète du métal (ô'*") dans le moufle, puis la volatilisation du chlorure de fer dans le tube de platine ou de porcelaine sous Taction d'un courant d'acide chlorhydrique gazeux. Le grillage doit faire disparaître tout le carbone et oxyder, avec le fer et les autres métaux, tout le silicium et les autres métalloïdes. Le courant d'acide chlorhydrique, en formant du chlorure de fer qui distille au rouge sombre, laisse intactes la silice et l'alumine (avec une partie de l'acide titanique, s'il y avait du titane dans la fonte) ; il se forme des chlorures assez fixes de calcium et de magnésium ; il reste souvent aussi du chlorure de manganèse et du phosphate ferrique, lorsque l'on opère sur des fontes phosphoreuses. On termine au rouge cerise.

On traite le résidu trouvé dans les nacelles de platine par un peu d'acide azotique, on évapore à sec, on chasse l'acide chlorhydrique, on reprend par l'acide azotique étendu avec un peu d'eau oxygénée, afin de dissoudre les chlorures de calcium, de magnésium, de manganèse et le phosphate de fer. On précipite ces deux derniers par ébullition avec un peu d'ammoniaque et, dans la liqueur restante, on dose la chaux par l'oxalate d'ammoniaque et la magnésie par le phosphate de soude.

Le résidu insoluble dans l'acide azotique est traité par calcination avec du bisulfate d'ammoniaque et repris par l'eau, qui laisse insoluble la silice seule; on peut donc

doser ici la silice totale, provenant du silicium et du silicate.

La solution sulfurique peut contenir de l'alumine et peut-être de Tacide titanique avec de ro3|(yde de fer; on la soumet à une ébullition prolongée qui détermine la séparation et le dépôt de l'acide titanique.

Puis on précipite l'alumine par Tammoniaque en très léger excès à l'ébuUition ; si elle est colorée par l'oxyde de fer, on la redissout dans quelques gouttes d'acide chlorhydrique et, après évaporation, on la sépare du fer par un courant d'acide chlorhydrique gazeux (*).

(*) En corrigeant les épreuves de ce travail, j'apprends et je m^empresse de signaler qu'Alexandre Pourcel a autrefois indiqué une méthode analogue pour la recherche des métaux terreux et alcalins dans les aciers (Comptes rendus mensuels des réunions de la Société de VIndustrie minérale, Saint-Elienne, août 1877^ p. 46).

A côté de Fanalyse pondérale, Pourcel recommande remploi de Vanalyse spectrale, à cause de la faible proportion des corps à rechercher.

On prend, sur la boucle d'un fil de platine, une quantité suffisante du résidu non volatil et on chauffe à plusieurs reprises dans la flamme d'un bec Bunsen avec du fluorhydrate d'ammoniaque. Puis on humecte avec une goutte d'acide chlorhydrique et on porte aussi près que possible de la fente du spectroscopc et sur le bord de la flamme, de manière à éviter une volatilisation trop rapide; ou verra les raies des métaux dans Tordre de leur volatilité.

Ou bien, on traite le résidu par Tacide chlorhydrique pris toujours en égale quantité, de manière à avoir une liqueur de chlorures très concentrée, et on porte cette liqueur dans la flamme du gaz, en comparant le spectre à ceux des chlorures dessines dans l'ouvrage de Lecoq de Boisbaudran.

Si Ton a recueilli dans Teau les vapeurs chlorhydriques avec chlorures de fer, de manganèse... et de métaux alcalins, on pourra constater au spectroscope les raies de ces métaux et notamment reconnaître, s'il s'y trouve du potassium et du lithium.

DOSAGE DU LAITIER OU DE LA SCORIE ET DES MÉTAUX TERREUX ET ALCALINO-TERREUX (CALCIUM, MAGNÉ- SIUM, aluminium).

A. — Méthode de voie sèche.

• Il existe souvent un peu de laitier dans lès fontes et de scorie dans les fers puddlés ; on trouve aussi parfois des inclusions de scories dans les aciers fabriqués soit par le procédé acide, soit par le procédé basique. Pour le doser, la meilleure méthode nous parait être celle qui consiste à chauffer le métal dans un courant de chlore sec, de manière à volatiliser les métalloïdes avec le fer et les autres métaux formant des chlorures volatils et à isoler les silicates et les oxydes.

On place le métal en petits fragments (5 grammes) dans une nacelle en porcelaine, qu'on introduit dans un tube de verre résistant; ce tube peut être traversé par un courant de gaz et chauffé au rouge sombre sur une grille à gaz ; il s'ouvre dans un second tube de plus grand diamètre et d'assez grande longueur, communiquant avec un premier ballon renfermant de Teau et un second ballon rempli de chaux éteinte.

On chasse d'abord entièrement l'humidité et Tair atmosphérique par un courant d'acide carbonique sec, puis on fait arriver un courant de chlore, qui a été entièrement privé d'acide chlorhydrique et d'humidité en passant sur du bioxyde de manganèse et de l'acide sulfurique concentré. En chauffant doucement le tube, on détermine la volatilisation des chlorures de fer, d'aluminium, de silicium, de phosphore, d'arsenic, de soufre, de titane...; quelques-uns d'entre eux, notamment ceux de fer et

d'aluminium, se condensent dans le tube froid; d'autres sont entraînés dans le premier ballon et se décomposent au contact de Teau ; le chlore en excès est absorbé par la chaux hydratée.

Lorsque la volatilisation paraît être entièrement terminée, on laisse refroidir, on arrête le courant de chlore et on retire ]a nacelle pour analyser le résidu.

Celui-ci est repris par un peu d'eau, qui dissout les chlorures de calcium et de magnésium, avec plus ou moins de chlorure de manganèse. On sépare le manganèse par un peu d*eau oxygénée ou de brome, de sel ammoniac et d*ammoniaque, puis on dose la chaux et la magnésie par Toxalate d'ammoniaque et le phosphate de soude.

La partie insoluble du résidu, contenant le carbone et le silicate inattaqué , peut être pesée une première fois après dessiccation, puis, de nouveau, après calcination dans un courant d'oxygène, qui fait disparaître tout le carbone. La différence des deux pesées donne un chiffre approximatif pour le carbone totale si l'on admet, d'après les expériences de Zaboudsky, que la proportion de carbone dans le composé de C, et H, après dessiccation, est comprise entre 66 et 67 p. 100 lorsqu'il provient de l'acier, 71 et 72 p. 100 s'il est extrait de la fonte.

Le résidu de la calcination est analysé comme le serait un laitier ou une scorie ordinaire; on y dose spécialement la silice, la chaux, la magnésie et l'alumine.

R. Frésénius, qui s'est servi, dès 1865, de ce mode d'attaque par le chlore sec, dans le but de rechercher si la fonte contenait du calcium et du magnésium à l'état métallique [Zeitschrift fur analytische Chemie, 1865), a fait très justement observer que la silice du laitier demeure absolument intacte dans le résidu , tandis que la chaux et la magnésie peuvent être partiellement transformées en chlorures qui seront dissous par l'eau.

II peut donc se trouver dans la solution aqueuse un peu plus de calcium et de magnésium qu'il n*y en avait à l'état d'alliage avec le fer métallique, le surplus ayant été emprunté au laitier; mais, si Ton a à sa disposition un fragment de laitier de la même coulée, on pourra, en en faisant l'analyse et la comparant à celle du silicate resté inattaqué par le chlore et par l'eau, calculer, d'après la proportion de silice, les quantités de chaux et de magnésie qui ont été enlevées au silicate et les retrancher de celles qui ont été dosées dans la solution aqueuse. Il est donc possible de déterminer ainsi : d'une part, le poids du laitier (ou de la scorie) qui se trouve à l'état d'inclusion dans le métal ; d'autre part, la petite proportion des métaux alcalino- terreux^ qui sont alliés avec le fer à Tétat métallique (Frésénius).

On profitera de l'analyse du silicate, resté inattaqué par la chloruration, pour déterminer l'aluminium qu'il contient et , par comparaison avec le dosage de l'aluminium total effectué par l'une des méthodes précédentes , la proportion réelle, dans l'acier, de V aluminium métallique que ces méthodes n'avaient pas fait connaître (voir la note de la p. 161).

B. — Méthode de voie humide pour le dosage de la scorie et de l'oxyde de fer.

On a proposé, pour le dosage de la scorie, contenue dans la fonte ou l'acier, différentes méthodes de voie humide, fondées sur l'emploi: 1° d'un courant électrique en présence d'acide chlorhydrique très étendu (Lipper) ; 2** de l'iode en présence de l'eau (Eggertz) ou du brome dans des conditions ana,logues (Werth). Ces méthodes sont moins sûres et pour le moins aussi difficiles à pratiquer que la chloruration par voie sèche, à laquelle nous réservons la préférence. De plus, elles ne donnent pas

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le moyen de rechercher les métaux terreux et alcalinoterreux. Nous ne croyons donc pas devoir les exposer en détail.

On peut les réduire à leur plus grande simplicité, si Ton a seulement en vue un dosage approximatif de Toxyde de fer, qui se rencontre parfois dans les aciers, notamment les aciers extra-doux, et qui les fait alors désigner sous le nom d'aciers brûlés.

Werth a pu constater que ces aciers renferment de petits grains d'oxyde magnétique Fe'O*, disséminés dans le métal, et qu'une proportion de 0,25 p. 100 de cet oxyde rend l'acier parfaitement insondable, malgré une grande douceur.

Si l'on se propose seulement de constater la présence de Toxyde magnétique et d'en évaluer la proportion d'une manière approchée, nous conseillons d'opérer de la manière suivante :

Prendre 20 grammes de l'acier à examiner, en petits fragments; les répartir également entre quatre ballons de 150 centimètres cubes de capacité, à fond arrondi, qu'on remplit presque entièrement d'eau distillée, récemment bouillie et refroidie ; on les fixe au moyen de supports dans une cuve remplie d'eau froide , constamment renouvelée; on verse dans chaque ballon du brome, de manière à recouvrir complètement le métal , et on laisse l'attaque s'opérer lentement, sans que le métal soit en contact direct avec l'eau.

Lorsque le métal parait entièrement dissous , c'està-dire en général au bout de deux jours, on décante les dissolutions aqueuses et on réunit le brome et les résidus insolubles dans une seule capsule de porcelaine. On fait passer le brome dans un flacon bouché à l'émeri, et on lave le résidu à l'eau froide, — le tout en évitant autant que possible de respirer les vapeurs fatigantes du brome.

i68 MÉTHODES d'analyse DES FONTES,

- On chauffe le résidu avec une solution de potasse pour dissoudre la silice, la leucone, etc. Il ne reste alors que l'oxyde de fer, la scorie inattaquée et le composé bro muré et hydraté de carbone, qui est, en général, facile à brûler, grâce à sa grande division. La combustion s'obtient à une température qui ne modifie pas l'état de Toxyde de fer.

On pèse après cette calcination modérée; on enlève Toxyde magnétique de fer au moyen d'un aimant, et l'on pèse de nouveau. Ces deux pesées font connaître, avec une approximation suffisante, en général, la proportion de l'oxyde de fer et la proportion de scorie sur 20 grammes d'acier.