FER

Atome ; Fe = 4 75 et 4 i /2 volume. Proportion : Fe* = 550 et 5 volumes.

Densité primitive 7,77.

Le fer est très-répandu à la surface du globe; on le trouve rarement a rétat natif, mais presque toujours a l'état d'oxyde, de carbonate et de sulfure.

Il forme trois combinaisons principales avec l'oxygène : 4® le protoxyde Fe^ O, qui est une base énergique; ^ le sesqui-oxyde Fe* 0', qu'on nomme aussi peroxyde, base plus faible; 5® l'adde Fe^ H 0*. On connaît encore l'oxyde magnétique dont la formule est Fe* O*, mais il parait formé du protoxyde Fe^ O et du sesquioxyde Fe* 0^

Le volume atomique du fer dans ses combinaisons a été démontré par l'examen de quelques-uns de ses sels et de ses composés binaires = i 1/2 volume, ou 5 volumes pour la proportion Fe^ du poids de 3S0 (p. 134). Le poids de ce double atome, divisé par 4,5, donne la densité calculée 7,77, un peu supérieure a celle du métal libre qui varie de 7,60 à 7,74.

La chaleur spécifique du fer étant par l'observation = 0,1 1579, si on la multiplie par 550, le poids de la proportion, on obtient la chaleur ato. ûqii ; 59,83, ce qui prouve que la proportion est bien prise.

FEA MÉTAL. Fc El.

Le fer est le métal le plus utile a l'homme , il est connu de toute antiquité, et aucun autre métal ne peut le suppléer dans la plupart de ses <:7iiplois. On l'obtient ordinairement par la réduction de son carbonate et de ses différents oxydes dans les hauts-fourneaux. Ces minerais^ préalablement grillés ou lavés, sont disposés par couches

avec du charbon de bois ou du coke et, sous l'influence de la haute température qui se produit dans ces appareils, Toxygène du fer oxydé se combine au carbone et se volatilise, tandis que le fer, passant à l'état de fusion, se rend au fond du fourneau dans une cavité préparée d'où on le fait couler dans les moules disposés a l'extérieur.

Le produit ainsi obtenu est appelé fonte; c'est ordinairement une combinaison de fer et de petites quantités de carbone de silicium et de divers autres corps réduits par le charbon. En brûlant le carbone de la fonte par divers procédés, et battant les masses de fonte à demi fondues sous de gros marteaux, on obtient l'élimination du carbone et des corps étrangers qu'elle contient, et le produit est le fer malléable, plus ou moins pur, qu'on réduit en barres.

Le fer en barre le mieux préparé renferme encore, d'après Berzélius, près d'un demi pour cent de carbone, et environ un demi millième de silicium. Celui qui retient en outre de l'arsenic, du phosphore, du soufre ou du cuivre est cassantet de mauvaise qualité. Pour obtenir le fer a l'état de grande pureté, on mêle de la limaille de fer avec un cinquième de son poids d'oxyde de fer, et ce mélange est placé dans un creuset de porcelaine avec un peu de Terre pillé. On dispose ce premier creuset dans nn grand creuset en terre qu'on lute avec de l'argile. On chauffe alors dans un tbomeau au coke alimenté d'air par un soufflet, pendant une heure, et a la plus haute température que l'on puisse produire. Après le refroidissement on trouve un culot de fer pur au fond du creuset. Ce fer se distingue par sa blancheur et sa malléabilité.

On obtient aussi du fer. pur en réduisant un oxyde de fer quelconque par un courant de gaz hydrogène k une haute température dans un tube de porcelaine.

Le bon fer ordinaire en barres est d'un gris clair, sa cassure varie selon le travail qu'il a subi; s'il a été forgé et étiré dans tous les sens, sa texture est à petits grainsr brillants. Dans le fer étiré en barres, elle est fibreuse ou lamelleuse. Les fers dont la cassure est grenue sont les moins estimés.

Le fer foi^é a une densité moyenne de 7,05 a 7,75. S'il est pur sa ténacité est très-grande, un fil de 2 millimètres de diamètre supporte jusqu'à 250 kilogrammes. Cette ténacité est supérieure à celle de tous les autrtô métaux.

Le fer ne se fond qu'a la température de 1580 degrés du pyromètre. Il se ramollit avant de se fondre, et c'est a cet état de ramollissement, qu'il subit au rouge blanc, qu'on peut souder deux pièces de fer en les battant ensemble sous le marteau.

Le fer combiné au carbone, dans la proportion de ^1 a i,S pour cent, constitue l'acier qui jouit de la propriété de prendre une trèsgrande dureté par la trempe. L'acier fondu qui contient 4 ,9 k 2 pour cent de carbone ne se laisse plus forger. Au-dessus de 2 pour cent, la combinaison de fer et de carbone constitue de la fonte, et par le refroidissement le métal abandonne des parcelles de graphite qu'on peut distinguer a la loupe.

Une des propriétés les plus remarquables du fer est d'être, plus que tout autre métal, attiré par l'aimant : c'est ce qu'on nomme sa propriété magnétique. j

Un morceau de fer pur est transformé en aimant par l'approche d'un aimant naturel, mais il perd son aimantation par l'éloignément de l'aimant. L'acier au contraire, frotté contre un aimant, acquiert une aimantation qui persiste longtemps.

Les propriétés magnétiques du fer diminuent rapidement par l'élévation de température, au point qu'un boulet de fer chauffé au rouge blanc n'agit plus sur l'aiguille aimantée.

Le fer est inaltérable dans l'air sec à la température ordinaire, mais il s'oxyde dans l'air humide, et cette oxydation est fortement activée par l'acide carbonique que l'air renferme toujours.

Chauffé au rouge, le fer s'oxyde rapidement, et s'il est battu ou en voit se détacher une pellicule noire, en petites écailles, formée presque entièrement de protoxyde de fer.

Le fer se dissout facilement dans les acides avec dégagement de gaz hydrogène par la décomposition de l'eau. La théorie de ce dégagement est assez simple à l'aide de la connaissance que nous avons des éléments impondérables. Un double atome de fer mixte étant représenté par Fe^ EF, on conçoit que passant au premier degré d^oxydation, il devient Fe^EI O, c'esl-a-dire qu'il a échangé un atome d'électrile contre un atome d'oxygène; mais cet électrilea pris la place de l'oxygène près de l'hydrogène, et l'atome d'hydrogène H est transformé en gaz hydrogène H El, qui se dçgage.