DU DÉPÔT AVEC ADHÉRENCE DES MÉTAUX
fortement la surface du zinc pour enlever toutes les parties pulvérulentes de cobalt que la brosse n’aurait pu détacher. Il faut , pour le succès de l’expérience , que le zinc soit aussi pur que possible , surtou t privé d’arsenic et de cuivre ; s’il renfermait du fer, il y aurait peu d’inconvénients.
Quand on opère vers 80 degrés, et même un peu au-dessous, l’action est alors moins tumultueuse. L’état de division du cobalt n’est plus aussi grand ; aussi peut-on obtenir de petits tubercules qui prennent sous le brunissoir l’éclat métallique.
Il y a un moyen tout simple de faire réagir le zinc en poussière très-fine sur une dissolution métallique, en y faisant concourir puissamment l’électricité dégagée dans la réaction. Il suffit pour cela d’opérer clans un vase de platine; dans ce cas, le zinc, le platine et la dissolution constituent un couple voltaïque. Le platine étant le pôle négatif, se trouve dans l’état le plus favorable pour ne pas être attaqué par les chlorures. Il ne le serait que dans le cas où l’on emploierait des sels acides ou des dissolutions dans la potasse. Hors ce cas , on n’a pas à craindre l’altération du platine. La seule difficulté serait que le métal déposé adhérât au platine.
DU DÉPÔT AVEC ADHÉRENCE DES MÉTAUX SUR d’aüTRES MÉTAUX.
Dans ce qui précède, je me suis attaché à décomposer immédiatement les sels de fer, de cobalt et de nickel au moyen du zinc à une température voisine de l’ébullition ; je vais montrer maintenant comment on peut faire adhérer sur différents métaux, non-seulement les précédents: fer, nickel et cobalt, mais encore tous les autres non alcalins, à l’exception de trois ou quatre , en les plongeant à une température convenable dans une dissolution métallique aussi neutre que possible. La dorure électro-chimique , ou celle par immersion du cuivre, s’opère, comme je l’ai déjà dit, avec des dissolutions alcalines, ou du moins en possédant la réaction, la première à la température ordinaire, la deuxième à celle de l’ébullition. La dorure sur d’autres métaux, outre quelques dispositions préparatoires, ainsi que l’argenture, le cobaltisage, le nickélisage, exige également l’emploi de dissolutions, de double cyanure ou d’autres dissolutions alcalines. Dès-lors, le caractère alcalin des dissolutions employées dans les procédés nouveaux est donc bien défini. Le but que je me propose est de
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démontrer que l’on peut obtenir les mêmes effets, sauf l’épaisseur que la pile seule peut donner, par des immersions dans des dissolutions neutres, à la température de 60 à ioo degrés, suivant les métaux, en s’aidant quelquefois du contact du zinc avec les métaux précipités. L’adhérence est d’autant plus grande que le décapage est plus brillant, car on n’obtient jamais autant de solidité avec le mat ; avec le décapage poli , la pièce sort du bain ayant un aspect très-brillant. Cette adhérence est telle, que plusieurs dépôts métalliques supportent non-seulement le poli à la peau et au rouge d’Angleterre, mais encore celui du brunissoir d’acier. Le dépôt métallique, du reste, est analogue à celui d’or dans la dorure par immersion, c’est-à-dire que la couche de métal est excessivement mince, ce qui ne saurait être autrement, attendu que l’action réductive du métal précipitant cesse aussitôt que sa surface est recouverte par le métal précipité.
Pour mettre de l’ordre dans l’exposé des résultats que je vais présenter, je parlerai de chaque métal en particulier , du moins de ceux qui donnent les effets les mieux caractérisés, en commençant par les métaux électro-négatifs.
DES DÉPÔTS MÉTALLIQUES AVEC ADHÉRENCE, OPÉRÉS PAR IMMERSION SANS l’aiDE DU CONTACT MÉTALLIQUE.
Du dépôt de platine ou platiné.
Composition de la liqueur. — On prend une dissolution de chlorure de platine aussi neutre que possible, on verse dedans une solution concentrée de potasse pour opérer sa décomposition. On lave le précipité d’abord avec un mélange d’alcool et d’eau, puis avec de l’alcool ordinaire pour enlever l’excédant d’alcali sans dissoudre de double chlorure, ou du moins du mélange de double chlorure et de platinate de potasse. On a alors celui-ci parfaitement neutre, puisque sa solution dans l’eau distillée ne change pas la couleur du papier de tournesol rougi par un acide. Cette solution , étendue de deux ou trois fois son volume d’eau, sert à obtenir le platiné, en opérant de la manière suivante. On élève sa température de 60 à 70 degrés au plus, et on plonge dedans les objets parfaitement décapés. Ces objets deviennent d’abord ternes, s’éclaircissent peu à peu, deviennent brillants, et le platiné est alors effectué. Une minute au plus suffit pour cette opération. On retire la pièce et on sèche à la sciure. Le platine déposé a un aspect blanc argentin bril- I
DES DÉPÔTS MÉTALLIQUES AVEC ADHÉRENCE. 365 lant, pourvu que le décapage ai tété convenable. Sil’immersion se prolongeait , la réaction de la dissolution se continuerait , lentement à la vérité, à travers les interstices moléculaires. La couche de platine déposée primitivement se détacherait çà et là. Si l’on opérait à ioo degrés, la réaction serait trop énergique , les molécules ne s’agrégeraient pas , ou du moins s’agrégeraient imparfaitement. Au-dessous de 60 degrés, le dépôt deviendrait de moins en moins cohérent, et finirait par devenir pulvérulent. Il faut bien se garder, pendant l’opération, de toucher la pièce avec un morceau de zinc, car elle deviendrait noire immédiatement. Il est indispensable d’opérer avec une dissolution parfaitement neutre , car, pour peu qu’elle manifeste la réaction alcaline , tous les effets décrits ne se produisent plus. Un léger excès d’acide, au contraire, ne peut nuire sensiblement au succès de l’opération ; il est indispensable de sécher à la sciure les pièces après décapage. En voici, je crois, la raison. Le cuivre, après avoir été décapé par les acides , se recouvre, malgré les lavages, d’une couche d’oxyde excessivement mince. En séchant à la sciure, le frottement enlève cette légère couche d’oxyde , et la solution de platine exerce l’action la plus efficace sur le cuivre. Il faut éviter aussi la présence du protoxyde de cuivre qu’on enlève avec l’acide acétique.
Désirant déterminer la quantité de platine déposée par décimètre carré , j’ai fait les deux expériences suivantes.
ire Expérience. On a pris une lame de laiton carrée de 45 millimètres de côté ; après l’avoir platinée, on l’a mise dans une capsule avec de l’acide nitrique étendu pour dissoudre le cuivre. On a obtenu ainsi une pellicule excessivement mince de platine, qui, rassemblée, séchée et pesée, a donné oGr,oo35, ce qui équivaut à oGr,oo86 par décimètre carré.
2e Expérience. Une lame de cuivre rouge, de 5o millim. de longueur sur 23 millim. de largeur, pesée , platinée , puis pesée de nouveau, a donné une différence de poids égale à oSr,oo2. Le platine s’étant substitué au cuivre en proportion atomique , on a, en représentant par p et p’ les poids du cuivre perdu et du platine déposé :
98,84 et 31,71 étant les poids atomiques du platine et du cuivre. On tire de ces deux équations :
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Or, d’après les essais de M. d’Arcet pour déterminer le titre de l’or dans la dorure par immersion , on a :
Au mercure. Au trempé.
Dorure maximum. . . . o,o353 0,421
Dorure minimum. . . . 0,0274 »
On voit par là que, dans la première expérience, la quantité de platine déposée par centimètre carré est à la quantité d’or déposée dans la dorure au minimum, comme 86 : 274 , c’est-à-dire qu’il y avait trois fois moins de platine que d’or déposé, et cependant le platine se trouvait en couche uniforme et continue ; et que dans la deuxième , ce rapport est comme 123 : 274 , c’est-à-dire qu’il y avait un peu moins de moitié de platine que d’or déposé. Je ferai remarquer que, dans cette expérience , la lame avait été séchée à la sciure.
On peut augmenter encore l’épaisseur du dépôt, mais on court le risque de diminuer l’adhérence. Je fais observer en 1 outre que celle-ci varie, ainsi que l’épaisseur de la couche, avec la nature du laiton. C’est à l’industrie à rechercher les laitons qui se prêtent le mieux au platiné.
Le platiné à la pile, tel que le pratique M. une dissolution alcaline de platine, 11e réunit pas encore la qualité requise, l’épaisseur; la première couche, la couche déposée en premier lieu , est terne , elle adhère ; mais les dépôts subséquents sont pulvérulents , parce que l’action électrochimique employée ne réunit pas les conditions voulues pour: que les molécules de platine s’agrègent avec celles déjà déposées. Or, comme la dissolution de platine , en raison de sa nature , est très-étendue, il faudrait employer un courant d’une très-faible intensité pour déterminer l’agrégation des molécules, car j’ai démontré anciennement que plus une dissolution métallique est étendue, moins le courant doit avoir d’intensité, pour que les molécules métalliques se déposent sur l’électrode négatif avec adhérence, ou de manière à cristalliser.
Quand on expose à l’air le cuivre platiné sortant du bain sans le sécher, et par conséquent encbre humecté de la dissolution de platine, celui-ci s’altère rapidement, et les lames platinées se recouvrent des couleurs bleues et violettes les plus brillantes.
J’ai fait quelques essais dans le but de savoir jusqu’à quel point le cuivre platiné s’altérait dans de l’eau renfermant du chlorure de sodium dans des proportions voulues pour former
de Ruolz avec 1
DES DÉPÔTS MÉTALLIQUES AVEC ADHÉRENCE. 367 de l’eau de mer, qui, comme on le sait , altère rapidement le cuivre. Au bout de peu de temps, le cuivre platiné s’est recouvert d’un très-léger nuage d’oxychlorure de cuivre annonçant une faible réaction de l’eau salée sur le cuivre, à travers les interstices de platine. Au bout de trois ou quatre jours, les pièces ont été retirées et présentaient encore l’éclat du platine.
Le maillechort se platine parfaitement bien et prend même un assez beau brillant. Le fer ne se recouvre pas de platine sans une préparation préalable. J’ai employé avec avantage le platiné sur des médailles et bas-reliefs en cuivre rouge obtenus par la galvanoplastie, pour leur donner, en déposant sur leur surface des couches de peroxyde de plomb de divers degrés d’épaisseur, toutes les couleurs de bronze désirables, et produire même des effets de couleur piquants qu’il serait bien difficile d’obtenir par tout autre procédé. Ce genre de bronzage a l’avantage, sur toute autre espèce de peinture, qu’il ne dépose qu’une couche d’oxyde excessivement mince , qui ne saurait altérer en rien la finesse des traits des figureé.
Je ferai observer enfin que, puisque le platiné de cuivre se revêt (quand il est humecté à l’air) des belles couleurs bleues que l’on obtient dans les premiers instants quand on les soumet à l’action d’une dissolution de plomb, au moyen de la potasse et de la pile, je ferai observer, dis-je, que les belles couleurs qui arrivent après sous l’influence de la pile, sont dues probablement, comme je l’ai déjà avancé, à la réaction d’un protoxyde de platine , d’une part sur l’oxyde de plomb, de l’autre sur l’oxyde de cuivre.
Application du palladium.
Ce que je viens de dire du platine déposé sur différents métaux s’applique en tout point au palladium , c’est-à-dire que pour recouvrir le cuivre de ce dernier métal , l’on forme un double chlorure neutre de palladium et de potassium, renfermant une proportion atomique de chaque chlorure, et on opère en se conformant aux mêmes indications.
La pièce recouverte de palladium se montre avec l’aspect du platine, peut-être un peu plus blanc , avec un brillant comparable, jusqu’à un certain point, à celui de l’argent. La quantité de palladium déposée est sensiblement la même que celle de platine dans les expériences précédentes. Comme ce métal a très-peu d’affinité pour l’oxygène, qu’il est susceptible de prendre un assez grand éclat, et que le dépôt a très-peu
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d’épaisseur, il pourrait être employé dans certaines circonstances, bien que son prix fût élevé. Les objets que je mets sous les yeux de l’Académie pourront donner une idée de la beauté du cuivre recouvert de palladium.
Dépôt d'indium.
Même mode d’opération que pour le précédent. Le dépôt d’iridium paraît semblable à celui du platine, sous le rapport de la quantité de métal déposée , de la couleur et de l’éclat ; cependant le peu de pièces préparées m’ont paru avoir un aspect brillant tirant sur l’acier.
Dépôt de rhodium.
Le rhodium déposé sur le cuivre rouge ou le laiton , en se conformant entièrement aux prescriptions indiquées, se comportera absolument comme le platine et les autres métaux qui l’accompagnent; les résultats sont absolument les mêmes. Quant à l’osmium, n’ayant pu me procurer un chlorure de ce métal, je n’ai pu en former des dépôts sur le cuivre ; mais l’analogie porte à croire qu’il se serait déposé comme les autres métaux.
Du dépôt d’or ou dorure.
Jusqu’ici le mode d’expérimentation décrit précédemment, n’a pu produire des effets aussi nets, à beaucoup près, que ceux obtenus par le platine et les métaux qui l’accompagnent.
Du dépôt d’argent ou de l’argenté.
L’argent se prête très-facilement au dépôt avec adhérence sur cuivre et d’autres métaux , en suivant la méthode générale. On sait que le chlorure d’argent est soluble dans une dissolution saturée de sel marin, mais en très-faible proportion, puisque la quantité d’argent unie au chlore ne représente que les 17,0000 du poids du sel marin employé à la température de 10 degrés. Mais le pouvoir dissolvant augmente avec la température; car, aux environs de celle de l’ébullition , il est quatre fois plus considérable : on sait encore que , lorsque l’on met une lame de fer, de zinc ou de cuivre dans de l’eau saturée de chlorure d’argent à la température ordinaire , le chlorure d’argent est décomposé, et l’argent se dépose en parties plus ou moins ténues et sans cohérence sur le métal. Les résultats que j’avais obtenus sur le platine et autres métaux me firent penser qu’à l’aide d’une température suffisante, et avec une solution saturée de chlorure d’argent et de sel marin ,
DES DÉPÔTS MÉTALLIQUES AVEC ADHÉRENCE. 369 on parviendrait à faire adhérer l’argent sur le cuivre. Effectivement, à la température de 70 degrés environ , on obtient un argenté mat qui prend sous le brunissoir l’éclat métallique. En opérant à la température de l’ébullition , l’argenté tire sur le noir; il est donc nécessaire de se renfermer entre certaines limites de température, qui doivent varier suivant la nature des alliages en cuivre, si l’on veut obtenir un argenté réunissant les conditions voulues. Le titre du dépôt d’argent a été déterminé de la manière suivante : On a pris une lame de enivre rouge de 5o millimètres de long sur 2 3 de large ; cette lame ayant été pesée avant et après l’immersion dans le bain, a présenté un excédant de poids égal à o8r,oo3. Or, comme l’argent s’est substitué au cuivre en proportions atomiques, on trouve , au moyen d’un calcul précédemment indiqué en parlant du platine , que l’argenté par immersion contient oeroi6/j. par décimètre carré. Le procédé que je vieus de décrire, et qui est le résultat et l’application d’un principe général, a des rapports éloignés avec celui qui est employé dans quelques industries, et dont M. Dumas a donné une bonne description dans les Jnnules de l'Industrie française et étrangère, t. 1er, p. 3i 1 . Nous mettons ici ce procédé en regard de celui exposé précédemment : « Supposons que l’on ait dissous, dit l’auteur, 3o gram. d’argent dans l’acide nitrique , et que l’on ait précipité la dissolution au moyen de l’acide chlorhydrique ou du sel marin , on lavera le chlorure d’argent , et on le mêlera , encore humide, avec 2 kilog. de sel marin, 60 grammes sel ammoniac , 2 5o grammes deseide verre, 60 grammes de nitrate de potasse, 2 grammes oxyde blanc d’arsenic et 1 ?.5 grammes de sulfate de fer; le mélange étant fait, on décape les pièces au moyen de l’acide nitrique ; celui-ci doit être assez concentré : la pièce ne doit y séjourner que quelques instants , et dès qu’elle a pris une teinte dorée très-vive , on la retire et on la lave à grande eau. La pièce étant décapée, on met dans de l’eau bouillante une petite quantité du mélange précédent : tout se dissout ; et alors si l’on plonge la pièce, elle se recouvre subitement d’une couche d’argent très-brillante et sans tache ni aspérités cristallines. La partie la plus remarquable de ce procédé se trouve dans l’emploi du chlorure d’argent ; le sel ammoniac et le sel de verre, qui consistent presque entièrement en chlorure alcalin, ont pour objet de rendre le chlorure d’argent soluble dans l’eau, par sa transformation en chlorure double , qui est soluble. Si le chlorure d’argent n’était pas dis-
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sous , l’argent se déposerait sur le laiton sous forme d’une ! poudre grise, noirâtre même et toujours terne. Si l’on substi- i tuait au chlorure un sel soluble par lui-même , tel que le ni- ! trate, le résultat serait encore plus mauvais. Il est probable j que la quantité des chlorures alcalins est trop forte ; mais ! cette circonstance est de peu d’intérêt. »
Il paraît, d’après l’opinion de M. Dumas, que le sulfate det fer, en réagissant sur le nitrate de potasse et le sel marin, met en liberté une petite quantité d’acide nitrique et d’acide chlor- ; hydrique qui produit un peu d’eau régale destinée à ramener à l’état de chlorure blanc la portion de sous-chlorure violet, qui ne tarderait pas à se produire dans le mélange par l’action de la lumière. L’oxyde d’arsenic étant réduit en même temps que le chlorure d’argent, il se dépose donc sur le laiton un sous-arseniure d’argent. Si l’on ajoutait trop d’oxyde d’arsenic , l’argent prendrait un ton plombeux. La crème de tartre n’a pour but que de décaper le laiton.
En comparant cette méthode à celle que j’ai décrite, on . trouve des différences fondamentales; j’opère avec une disse lution saturée de chlorure d’argent et de sel marin, à une tem pérature à peu près fixe , tandis que dans le procédé indiqué dans les Annales de l’Industrie, on se sert d’une dissolution, , dans l’eau bouillante, d’une petite quantité d’un mélange de double chlorure d’argent et de soude , et de différents autres sels. Seulement, dans l’un et l’autre, il faut l’emploi de la chaleur*, ensuite ma dissolution est neutre, l’autre est alcaline.
Dépôts de cuivre.
Ce métal n’offre aucune difficulté pour être précipité avec adhérence sur divers métaux en employant la dissolution de double chlorure en proportion définie. On savait du reste que pour cuivrer le fer, il suffit de plonger une lame de ce métal bien décapée pendant quelques instants dans une dissolution concentrée de sulfate de cuivre , ou bien de prolonger l’immersion dans une dissolution étendue. Pour obtenir le dépôt de cuivre sur des métaux peu oxydables, il faut toucher la pièce immergée dans la dissolution dédoublé chlorure, à une température convenable, avec un morceau de zinc plongeant également dans la dissolution.