PRINCIPES DE LA COMPOSITION DES FONDANTS

La division que nous avons établie entre les émaux, n'est pas purement systématique et conçue dans un simple but d'ordre, pour faciliter l'étude des émaux. Elle est fondée sur des considérations pratiques de la plus grande importance.

La composition des fondaîits n'est pas arbitraire. Indépendamment des qualités particulières dont ils doivent être pourvus pour être inaltérables par euxmêmes, comme ils servent d'intermédiaire entre le verre et les matières colorantes, il est nécessaire qu'ils soient appropriés à la nature du verre, pour y

tXAn COLOIES S49

aiilH-per d'uiac nianière^ durable, eU on outre» iju^ils se conUfCmeni aox cooditioos des couleurs qu'ils doîvent fixer avec eus. La nécessité pour les fondants de se préîer tnéme à toutes l-*s ex^rences des niotiéres coLrantes, est la principale cause qui rend nécossair? remploi d'un plus grand nombre de ces véhicules, ainsi que nous Texposerons plus loin. Nous étudierons d'abord la composirion des fondants dans leurs rapports avec la matière colorante.

Dans les émaux de premièi*e classe, il est nécessaire que le fondant soit de nature à maintenir le corps colorant dans l'état d'isolement auquel est attachée la coloration qu^on doit obtenir, et qu'il n*ait sur lui aucune action ca] table de changer ses qualités. Dans les émaux de deuxième classe, au cimtraire, il est indispensable que le fondant ait sur le corps colorant une influence active qui détermine la combinaison dont la coloration doit résulter. Nous allons développer quelques observations desquelles nous ferons ressortir les principes de la composition des fondants sous le point de vue que nous nous sommes d'abord proposé.

Les acides fixes se combinent avec les hases eu toutes proportions ; mais il existe pour ces composés un degré de saturation tel que, lors(|u'ils sont (^n fusion, ils ont aussi peu de tendance à s'unir à une plus grande quantité de base, qu'à une i)lus grande quantité d'acide. Cet état neutre se réalise dans la combinaison la plus fusible. Voici sur quoi se fonde notre assertion :

Si parmi les combinaisons d'un acide fixe avec une base peu ou point fusible, on prend celle qui jouit de la plus grande fusibilité, et qu'on essaie de com-

âoO ÉMAUX

biner successivement de nouvelles quantités de base, on observe que la température doit être portée d'autant plus haut, que la quantité de base est déjà plus considérable. C'est ce qui a lieu po\ir les silicates de chaux, de fer, de cobalt, de cuivre, etc.

Si, au contraire, à une combinaison d'un acide fixe infusible avec une base, dans les mêmes conditions (lue la précédente, on veut ajouter successivement de nouvelles quantités d'acide, il est bien reconnu que la température devra également être augmentée en proportion de la quantité relative de l'acide en combinaison.

C'est pourquoi nous disons qu'en général, dans les composés formés d'un acide fixe et d'une base, à partir de la combinaison la plus fusible, l'augmentation de la base ou de l'acide exige un accroissement ' proportionnel de température, à moins que le corps qu'il s'agit d'ajouter ne soit très fusible, et qu'ainsi sa combinaison ne devienne indépendante de la chaleur.

En effet, l'exercice de la loi que nous avons énoncée se modifie, tantôt en faveur des bases, tantôt en faveur des acides, quand les uns ou les autres sont plus ou moins fusibles. Dans les silicates de plomb, l'accroissement de température nécessaire à la combinaison d'une plus grande quantité d'acide ne Test pas également pour la base, puisque la fusibilité de celle-ci détermine son union avec la silice, indépendamment de la température. Mais nous avons un exemple du contraire dans les borates de fer, de cobalt, de cuivre, et ici la loi ne s'exerce guère qu'en faveur des bases, puisque la fusibilité de l'acide borique rend inutile l'augmeptatioa de la température,

Cependant, ces sortes d'exceptions disparaissent dans les composés mêmes dont nous venons de parler, si, à l'élément fusible qu'il s'agit d'ajouter, on en substitue un d'une autre nature, qui soit infusibie. C'est ce qui a lieu lorsque, par exemple, à un silicate de plomb on ajoute un oxyde de fer, ou lorsqu'à un borate de plomb on ajoute de l'acide silicique.

Nous concluons de ce qui précède, qu'à partir de l'état neutre dont nous avons parlé, la température nécessaire pour combiner un oxyde à un fondant donne la mesure de la tendance de ce fondant à se saturer davantage. Plus il est saturé, plus il s'unit difficilement à une plus grande quantité de base, pourvu que celle-ci soit peu fusible. Les proportions de base- qu'il peut admettre en combinaison sont subordonnées à la température. A une température déterminée, la quantité de base relative est déterminée : si nous excluons, toutefois, les cas de fusibilité que nous avons prévus. De sorte que, si, dans les mêmes conditions, on ajoutait une nouvelle quantité de base, elle resterait en, dehors de la combinaison. On a tiré parti de cette circonstance pour la composition des fondants des émaux de première classe.

Hâtant déterminée la température à laquelle les émaux doivent entrer en fusion, le degré de saturation qui lui répond est celui qu'il convient de donner au fondant, puisqu'on est assuré que les matières colorantes qui lui seront unies se maintiendront dans leur intégrité. Or, si nous adoptons pour point de fusion des émaux la chaleur rouge-cerise, l'expérience nous apprend qu'à celte température les trisi-

licates et les borates bibasiques de plomb, de soude et de potasse, alors en pleine fusion, ne peuvent se saturer davantage. En conséquence, lorsqu'il s'agira de colorer un émail avec un oxyde qui devra rester à l'état de simple mélange avec son fondant, on composera ce dernier avec les trisilicates et les borates bibasiques dont nous venons de parler.

Mais Iji'dqu'on voudra obtenir une coloration d'un oxyde qui doit entrer en combinaison avec le fondant, pour déterminer cette combinaison, le degré de saturation n'est pas rigoureusement limité, non plus que la température. S'il est rationnel, dans ce cas, d'employer un fondant moins saturé, on devra ne le faire que dans les limites qui permettront de conserver à l'émail ses qualités physiques indispensables. La température aidant,, la combinaison 4e loxyde sera toujours obtenue. On voit que si les fondants des émaux de la première classe ont une composition spéciale, rigoureuse, il n'en est. pas de même pour ceux des émaux de la deuxième classe. Ceux-ci ont cependant des conditions fort importantes à remplir, ainsi que nous le verrons bientôt.

Dans la composition des fondants pour les émaux de la première classe, nous avons pris pour base le degré de saturation qui répond au rouge modérément vif. Voici pour quelles raisons : d*abord le verre que l'on peint ne peut supporter qu'une chaleur peu intense, dont sa fusibilité donne la mesuce, et Ton doit se tenir en deçà de ces limites ; en outre, le degré de saturation que nous avons signalé est celui dans lequel le fondant s'accommode le mieux à la dilatabilité du verre, sans sacrifier les autres qualités désirables dans les émaux.

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Verrier. Tome II.

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limites, si Ton ne veut pas entrer dans des conditions fâcheuses que nous aiions signaler.

Si Ton unit par la chaleur un silicate métaliiqae avec un silicate alcalin, ils se dissolvent Tun dans l'autre. Est-ce en vertu d'un acte de combinaison, ou de simple mélange ?

Les observations de M, Dumas sur la cristallisation accidentelle du verre ont établi que les verres sont formés de silicates définis. Nous avons lieu de crmre quMls sont à Tétat de combinaison entre eux. Quoi qu'il en soit de la nature de ces silicates, leurs différents états de saturation apportent de nombreuses modifications dans les qualités de ces composés. Voici, toutefois, ce qu'il nous importe le pins de signaler :

M. Faraday a observé que si Ton augmente quelque peu la quantité d'oxyde de plomb que contient le flint-gîass ordinaire, ce verre qui résistait fort bien à l'humidité, devient très hygrométrique, et sons l'influence de Tair humide, il ne tarde pas à se ternir. Cet effet nous a été confirmé à nous-méme par nos propres expériences. Or, le flint-glass est un silicate composé dont les acides contiennent huit fois Toxygène des bases. Dès que les verres, en général, contiennent une plus grande quantité de base, ils deviennent beaucoup plus attaquables à l'eau; tels sont les verres à vitres, à glaces, etc., surtout quand ils ont subi le polissage : tous ces composés cèdent à l'eau bouillante du silicate alcalin soluble, et il s'en sépare un silicate terreux insoluble qui se précipite. C'est c^ qui arrive aux différents degrés de saturation qui se trouvent entre Toctosilicate et le bisilicate. Mais, un fait extrêmement remarquable, que nous

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de stabilité et deviendraient très altérables. A une température élevée, la potasse se sépare d'elle-même et se volatilise ; a froid, les émaux sont facilement attaqués par Thumidité. On évite cet inconvénient, en substituant le borate de soude à la potasse. Ce dernier, beaucoup plus fusible que le silicate de potasse, permet d'arriver à une fusibilité convenable, sans trop abaisser le degré de saturation. On obtient ainsi, à la fois, moins de coloration, moins d'altérabilité, et plus de dureté.

En résumé, nous dirons que :

i° Dans les émaux colorés par mélange, on ne doit employer pour fondants que des silicates dont les acides renferment au plus trois fois autant d'oxygène que les bases ;

2*» Dans les émaux colorés par combinaison, une plus grande quantité d'oxygène dans les acides ne peut être que favorable, toutes conditions, d'ailleurs, étant remplies ;

3° 11 ne faut pas produire d'émail plombifère renfermant un silicate alcalin à un état de saturation qui dépasse le trisilicate, c'est à-dire renfermant une moindre dose d'acide, ou une plus grande quantité de base ;

4° On doit, dans tous les cas, satisfaire aux conditions de fusibilité, de dureté ou de dilatabilité qui sont indispensables.

Dans la composition des fondants, on réunit ordinairement des silicates et des borates de métaux dif^ férents, parce que les sels composés qui en résultent jouissent d'une plus grande fusibilité, et parce que ceux d'entre les silicates et les borates simples, qui pourraient être assez fusibles, n'auraient pas la blao'

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il n'y a donc qu*rî k'x'^- /->« qu'on peut raniKfi**?' *-- *- .*■ latabilité qu'ils oot^-nj < ••' *^ - d'admettre nue jrra:;, >'. *.-.... .»- / ^

parlant des émau*.. *rî ;jo*'..' ** - les londantt^ approps*" > '. i»- i- -^ ^- -c en citerons ici qu^.^ >< - .'-i •. >' -. •conune exempief» d*?*- r*-;: »- s -* j v - ^ / •

Fondants pour émaux de la l''^ classe .

N» 1. No 2. N» 3.

Silice 1 3 2

Oxyde de plomb . . 3 8 6

Borax calciné. ...» 1 1

Le n° 1, appelé rocaille par Haudicquer de Blancourt, qui en a décrit la préparation dans son Art de la Verrerie^ était autrefois employé comme émail, pour recouvrir les poteries communes. Ce fondant, dont Fétat de saturation se prête merveilleusement à la préparation des émaux de première classe, ne saurait cependant être employé avantageusement dans tous les cas. 11 arrive souvent qu'un oxyde colorant, mêlé avec lui, tend à le décomposer en favorisant ia séparation de ses éléments. L'émail est alors altérable à l'air ; sa surface perd son poli et devient pulvérulente.

Nous ne saurions dire de quelle nature est l'action du corps colorant : peut-être est- elle simplement mécanique, et son effet résulte-t-il de la grande division, et même de la porosité que donne à l'émail une poudre à l'état de simple mélange ; peut-être aussi, l'oxyde de plomb a-t-il moins d'affinité pour la silice que le nouveau corps qui, en conséquence, tend à déplacer le premier. Toutefois, le fondant rocaille n'est employé avec succès dans les émaux de première classe que quand ceux-ci doivent être fondus préalablement à l'emploi. Alors le mélange plus intime du fondant avec les matières colorantes donne à l'émail une densité plus grande, qui le préserve de l'action de l'air : telle est l'explication que nous préférons. Quand l'émail ne doit pas être préalablement

ÉMAUX €0IORéS &è

fondu, il est utile de substituer au fondant rocaille les n»* 2 ou 3, qui n'en sont qu'une modification, et qui ont plus de stabilité.

Fondants pour émaux de la 2^ classe

N« 1. No 2. N» 3. No 4.

Silice 3 1 3 3

Minium 3 8 6 6

Borax 3 2 3 2

Nitre » » 1 »

C'est suivant les principes précédents que pourraient être préparés tous les émaux, si Ton ne se proposait que la bonne qualité de ces composés vitreux. Mais les émaux par combinaison, surtout, sont tellement influencés dans leur dilatabilité par certains oxydes, tels que le deutoxyde de cuivre et le deutoxyde de manganèse, que, pour détruire leur effet, on est obligé de raniener les fondants à un état de saturation qui ne permet plus d'employer les silicates alcalins, à moins de ne les y faire entrer qu'en si petites quantités, qu'ils soient enveloppés et protégés contre l'action de l'eau par les autres silicates.

Dans ce cas les fondants, se trouvant très saturés, deviennent moins propres à dissoudre les oxydes. Mais on peut alors, pour favoriser leurs combinaisons, employer des procédés que nous décrirons plus loin en parlant des émaux en particulier.