ANALYSE DU PLATINE U\IDIÉ A 15 P. C

Une partie de la lame a été découpée et soumise à l'analyse, avec le concours de M. Clément. Elle a donné les résultats suivants:

Iridium 0.7441 14.882

Platine 4.2470 84.940

Rhodium 0.0025 0.050

Fer 0.0014 0.028

11 y a, dans l'analyse, une perte de 1/1000 qui porte très probablement sur le platine, métal prédominant. De plus, le rapport du platine à l'iridium est

tandis que nous l'avons allié dans le rapport de 85 : 15.

Il s'ensuit qu'on peut considérer que, dans la préparation du platine iridié à 15 p. c, il y a eu également une volatilisation de l'iridium s'élevant à 2 p. c.

En supposant, ainsi que nous venons de le dire, que la perte de 1/1000 faite dans l'analyse, porte exclusivement sur le platine, et, en tenant compte du rhodium et du fer, le poids spécifique calculé est, à zéro, 21,602, tandis que nous avons obtenu pour le disque frappé 21,581 et

pour le disque laminé 21,594, données qu'on peut considérer comme identiques, eu égard aux causes d'erreur que nous avons suffisamment signalées. Nous pensons donc que l'alliage du platine et de l'iridium dans le rapport de 85 cà 15 s'efTectuc sans contraction ni sans dilatation, comme c'est incontestablement le cas pour le platine iridié à 10 p. c.

DU PLATINE IRIDIÉ A 20, A 30, A 40 ET A 50 P. C. D'uimiUM.

Sur notre demande, M. Maltliey a bien voulu préparer du platine iridié à 20, à 50, à 40 et à 50 p. c. d'iridium. Nous avons l'honneur de présenter au comité le résultat des essais tentés par cet habile et dévoué fabricant. Ces essais démontrent que, en suivant la voie employée pour la préparation de l'alliage à 10 p. c. d'iridium, on peut obtenir du platine iridié au tilre que l'on désire. L'obtention des alliages lichos en iridium ne paraît pas présenter plus de difficultés que la fabrication de l'alliage à bas titre. M. Matlhey a mis à notre disposition, pour être mis sous les yeux du comité, un cylindre de platine iridié à 20 p.c.,du poids de 1,250 grammes, aussi homogène et tout aussi peu huileux que les magnifiques cylindres de platine iridié à 10 p. c. de même poids qu'il a confectionnés pour les soumettre à nos investigations. Nous avons constaté avec certitude que le platine iridié à titre élevé peut être fabriqué en grand, complètement dépourvu de pailles, pour nous servir de l'expression consacrée en métallurgie. Ces résultats, du reste, pouvaient être prévus; en effet, MM.Sainte- Oaire Deville et Debray ont depuis plusieurs années déjà préparé un alliage renfermant jusqu'à 95 p. c. d'iridium, offrant une remarquable homogénéité et exlraordinairement peu huileux.

DES PROPRIÉTÉS COMMIMES Dt PLATIiNE IRIDIÉ A DIFFÉRENTS TITRES.

Les alliages du platine et de l'iridium sont plus blancs que le platine pur, et leur blancheur s'accentue sensiblement avec l'augmentation de la

teneur en iridium, au point qu'il est bien difficile de distinguer le platine, iridié à 50 p. c., de l'iridium pur fondu. 11 est incomparablement plus dur que le platine, et sa dureté s'accroît tellement avec la proportion d'iridium allié, que l'alliage à 50 p. c, qui est un peu malléable à chaud, est pourtant cassant à froid à l'égal de l'acier trempé ; il coupe non seulement le platine, mais encore le platine iridié à 5 et à 10 p. c.

Malgré sa grande dureté, le platine iridié à 5, à iO, à 15 et à 20 p. c. d'iridium est très ductile et très malléable; il peut être réduit en feuilles minces et en fils. Par l'étirage, les fils peuvent devenir assez fins pour être à peine visibles à l'œil nu; ils présentent une grande ténacité.

Le laminage et l'étirage durcissent le platine iridié; le recuit le ramène à son état primitif. Après le recuit, sa texture est pâteuse; le laminage et l'étirage le rendent plus ou moins fibreux. Lorsqu'il y entre environ 50 p. c. d'iridium, la texture est grenue, cristalline comme celle de l'acier fondu, ainsi qu'on peut le voir sur les échantillons mis sous les yeux du comité.

Le platine iridié, quel que soit son contenu en iridium, peut prendre un poli magnifique, spéculaire ou doux, tel qu'il est recherché pour les divisions des instruments astronomiques ou géodésiques. Ces deux polis sont susceptibles de recevoir des tracés fins et profonds. Les tracés effectués sur le poli obtenu à l'aide du charbon peuvent être ébarbés par le charbon luimême sans que l'on ait à craindre les accidents qui surviennent souvent dans l'ébarbage des traits faits sur d'autres métaux.

Une lame de platine iridié pur à 10 p. c, tracée sur poli au charbon, et dont les barbes ont été également enlevées au charbon, peut être chauffée pendant des heures au contact de l'air, jusqu'au point de l'oxydation de l'iridium, sans que les traits en soient sensiblement [affectés. Cette lame peut être décapée à l'acide chlorhydrique dilué et bouillant sans qne l'enlèvement du fer laissé par le tracelet dans le trait du platine iridié altère en quoi que ce soit la netteté de ce trait.

T. II. ftO

Hors du contact de l'air, la température peut être excessive sans que les traits soient altérés.

D'après MM. Brunner, « la forme en X donnée au platine iridié offre pour le constructeur de très grandes difficultés quant au fini des règles, après qu'elles ont été rabotées. Mais on pourra cependant, et c'est d'ailleurs ce qui a déjà été fait, polir au charbon, c'est-à-dire comme un cercle ordinaire, une petite surface aux extrémités des règles, surface destinée à recevoir les traits. Dans l'essai que nous avons fait à cet égard, les traits étaient très beaux, et les membres du comité international qui les ont vus ont déclaré qu'ils étaient très propres à l'observation au microscope ».

Le platine iridié qui a reçu un poli spéculaire peut recevoir également des traits fins et profonds. Nous ne connaissons aucun moyen de les ébarber sans détruire le poli, et nous ignorons jusqu'à quel point ils off*rent une garantie suffisante de conservation.

Chauffé dans un milieu oxydant, le platine iridié se conduit différemment, suivant la température. Fondu rapidement au chalumeau à gaz oxhydrique dans un four à chaux pure, il n'imprime à celle-ci aucune coloration propre, et la flamme qui sort ne colore ni une plaque de chaux blanche ni une plaque de chaux couverte d'alumine. Dans ces conditions, cet alliage paraît donc fixe et inaltérable. Il n'en est plus de même lorsque la température est comprise entre 800 et 1,000". Dans ce cas, le platine iridié, chauffé au chalumeau alimenté par un mélange d'air et de gaz d'éclairage, émet sensiblement de vapeur d'oxyde d'iridium qui colore la chaux en bleu sale et l'alumine en lilas, colorations qui disparaissent sous l'influence de la chaleur. L'oxydation de l'iridium et la volatilisation de l'oxyde sont d'autant plus prononcées que le titre de l'alliage en iridium est plus élevé. Une lame de platine iridié pur à 10 p. c, de 2/10 de millimètre d'épaisseur et de 5'^'85875, a perdu ainsi 1/iOOO environ de son poids en la chauffant pendant trois heures au chalumeau aérhydrique. Il

serait possible loulefois qu'une partie de celle perle fui due à un entraînement mécanique produit par le courant gazeux. Le platine iridié ruthénifère ou ferrifère se conduit tout autrement.

Du platine iridié ruthénifèi-e. — Au point de fusion du platine iridié et ruthénié, le ruthénium s'oxyde et s'échappe à l'état de fumée plus ou moins épaisse, répandant une forte odeur d'ozone et colorant fortement la chaux et la porcelaine en noir. Il suffît de moins de 1/1000 de ruthénium dans le platine iridié pour manifester sa présence dans ces conditions, tant par son odeur que par la -coloration noire que la vapeur d'oxyde imprime à la chaux qu'on y expose.

A une température relativement basse, le ruthénium s'oxyde et le platine iridié se couvre d'un enduit noir qui se volatilise entièrement au rouge, en s'enveloppant d'un nuage noir.

Du platine iridié ferrifère. — Le platine iridié ferrifère, fondu dans un creuset de chaux, abandonne, sous l'intluence d'un milieu oxydant, sullisamment prolongé, la majeure partie du fer qu'il contient. Dans ce cas, le fer oxydé pénètre dans la chaux en la rendant fusible et noire.

Si la température est inférieure au point de fusion de l'alliage, le fer qui y est contenu s'oxyde encore; mais l'oxydation est superficielle, et, suivant l'élévation de la température, il se forme soit de l'oxyde ferrique rougebrun, soit de l'oxyde ferroso-ferrique noir bleuâtre, c'est-à-dire que le platine iridié ferrifère se couvre d'un enduit couleur d'hématite ou d'un enduit noir bleuâtre qui se détache aisément sous forme écailleuse si la couche a une épaisseur sensible.

Lorsque le plaline iridié contient du fer incorporé dans les couches superficielles par suite d'actions mécaniques exercées sur lui, les phénomènes décrits ci-dessus se présentent encore; de plus, on constate une série de faits particuliers qu'il importe d'exposer en détail, vu leur grande importance et les conséquences qu'on peut en déduire.

D'abord, nous devons dire comment se conduit, par rapport à l'acide chlorhydrique dilué et au bisulfate de potasse, le platine iridié pur. Cet alliage peut être maintenu, pendant des heures entières, dans de l'acide chlorhydrique dilué et bouillant sans céder à celui-ci soit du platine, soit de l'iridium. Pour qu'il se dissolve du platine, il faut que l'acide chlorhydrique soit concentré et qu'il y ait présence d'air. Eu l'absence de l'air, l'acide chlorhydrique même concentré ne prend aucune trace de platine.

Au rouge sombre déjà, et surtout à la température à laquelle le bisulfate de potasse commence à dégager de l'acide sulfurique, l'iridium du platine iridié attaque ce sel en le colorant en vert bleuâtre à froid et jaune brunâtre à chaud; une autre partie reste indissoute et adhérente au platine iridié qu'elle colore en brun, en violet ou en bleu noirâtre, suivant la quantité d'oxyde d'iridium produit. L'attaque de l'iridium est toujours bornée aux couches superficielks de l'alliage sur lequel on opère. En élevant suffisamment la température, la presque totalité de l'oxyde d'iridium entré en dissolution se précipite ou se volatilise à mesure que le bisulfate perd de l'acide sulfurique. Pour une assez grande quantité de platine iridié employé, on peut ramener à très peu de milligrammes l'oxyde d'iridium resté en dissolution.

Le platine iridié, fortement coloré par de l'oxyde d'iridium ainsi produit, reprend sa couleur propre par l'action de la chaleur seule, et très rapidement au rouge dans l'hydrogène ou dans le gaz d'éclairage.

Nous allons exposer maintenant les phénomènes que nous avons constatés avec le platine iridié contenant du fer mécaniquement interposé dans les couches superficielles de l'alliage, comme le fait se présente, ainsi que nous l'avons constaté avec certitude, lorsqu'on procède à la frappe, au laminage, à Célirage et au rabotage du platine iridié en contact de Yacier.

Pendant le recuit, le platine iridié, frappé au marteau, battu au balancier, laminé ou raboté, se couvre d'une couche très faible de rouille. Ce platine iridié se couvre également d'une couche très faible de rouille lors-

qu'on le place dans de lean pure, maintenue longtemps en ébullilion et abandonnée ensuite au refroidissement. Ainsi les ornements et les lettres d'une médaille en platine iridié pur, frappée par M. Malthey, qui paraissaient tout à fait intacts, se sont couverts d'une couche très prononcée d'oxyde ferrique par le séjour d'une demi heure dans l'eau pure et bouillante. Celle couche a disparu par l'acide chlorhydrique dilué et bouillant, en laissant le métal ponctué.

Le platine iridié, étiré et môme raboté, laissé dans l'eau aérée et froide, acquiert une légère teinte et dépose à la longue de l'hydrate ferrique.

Le platine iridié pur, étiré, ayant reçu un très grand nombre de passes, paraît toujours strié à la surface; il cède du fer aux acides chlorhydrique et azotique dilués et portés à l'ébullition.

Après avoir épuisé complètement à chaud l'action de l'acide chlorhydrique, le métal paraît ponctué là où, à froid, on remarquait les stries; si alors on chauffe au rouge pendant une heure le platine iridié parfaitement décapé, on constate tantôt une coloration uniforme d'un rouge brunâtre de la surface, tantôt une quantité innombrable de petites stries parallèles de couleur d'hématite, qui se trouvent dans le sens de l'étirage; ces stries correspondent à celles observées avant le décapage. La coloration est noir bleuâtre si l'on chauffe l'alliage à une température suffisante pour faire passer l'oxyde ferrique à l'état d'oxyde ferroso-ferrique.

Nous mettons sous les yeux du comité international l'échantillon n*" 5, remis l'an dernier par la section française. Cet échantillon, après avoir été poli, a été l'objet, de la part de cette section, d'essais de tracés qui sont actuellement visibles encore. Après avoir été fortement décapé par nous, à l'aide d'un mélange d'acides chlorhydrique et iodhydrique dilués bouillants, il a été chauffé au blanc dans un moufle sur un lit d'alumine blanche et pure. Il s'est couvert de stries nombreuses d'oxyde ferrosoferrique partout où l'alliage avait été serré contre l'acier. Le fer a donc pénétré dans l'alliage et en est ressorti par l'oxydation, après avoir résisté

à l'action combinée des acides chlorhydrique et iodhydrique dilués et bouillants. Nous avons fait prendre des copies photographiques de cet échantillon; nous les mettons également sous les yeux du comité, afin de lui permettre de conserver, en tout état des choses, des témoins de ces faits.

Le platine iridié, étiré par un grand nombre de passes, décapé et chauffé ensuite au rouge vif, et décapé de nouveau pour dissoudre le fer oxydé produit, se colore très souvent uniformément ou se couvre de nouvelles stries lorsqu'on vient à le chauffer dans un moufle. Le bout de règle n" 3, remis l'an dernier par la section française, a reproduit le fait à trois reprises différentes, quoique à un degré moins prononcé que l'échantillon n° 5.

A moins d'en avoir été le témoin oculaire, on se fait diflicilement une idée de la profondeur à laquelle le fer pénètre par l'étirage, après un très grand nombre de passes. Ainsi nous avons constaté qu'en ramenant au tiers de son épaisseur par la frappe un prisme de platine iridié, simplement étiré pour en obtenir le dressage, chauffé après décapage à trois reprises au rouge vif et décapé après chaque chauffe, la plaque obtenue présentait les stries parallèles couleur d'hématite dues à la production de l'oxyde ferrique.

Nous reviendrons sur ce fait dans l'exposé relatif à la confection de nos règles rectangulaires. Ainsi les actions mécaniques, et notamment l'étirage par des filières d'acier, entraînent avec elles la pénétration du fer dans le platine iridié. Il s'en faut de beaucoup que cette pénétration soit superficielle. Si les passes et les chauffes subséquentes ont été nombreuses, le métal est entré très avant; le décapage et des chauffes répétées sont incapables d'enlever ce fer et de nous procurer ainsi une sécurité absolue contre l'oxydation ultérieure de ce métal. Nous allons prouver immédiatement la vérité de cette affirmation; mais, avant de donner cette preuve, nous devons dire que nous ne possédons aucune notion exacte sur la

profondeur à laquelle la pénélralioii du Icr sfiffectuc par cémentalion. La seule chose qu'il nous soit permis d'alïirmer est que le bout de règlo n (>, remis par la section française, qui présentait d'innombrables stries, même après avoir été fortement décapé par un mélange d'acides chlorhydrique et iodhydrique dilués, n'en a plus offert après avoir subi sur toutes ses faces, par MM. Brunner, un poli qui a diminué son poids de i/51. L'an dernier, un fragment de ce bout a été détaché pour le soumettic :i l'analyse; à cet effet, ce fragment, après avoir été décapé, a été laminé à l'épaisseur de 5/10 de millimètre.

Cette lame avait *été fortement décapée. Une partie, réservée pour contrôler au besoin l'analyse, après avoir été nettoyée au sable et traitée ensuite à l'acide chlorhydrique dilué et bouillant, a été chauffée pendant une demi-heure au rouge vif. La lame s'est couverte ainsi uniformément d'une coloration rosée très prononcée, et, de plus, elle a présenté dans le sens de l'axe de Cétirage de la règle des bandes striées et colorées fortement en brun rougeâtre ; la coloration rosée uniforme et les bandes striées ont disparu par un traitement à l'acide chlorhydrique dilué et bouillant. Après ce décapage, la lame ayant été chauffée de nouveau au rouge vif pendant une demi-heure, a repris encore une très légère teinte rosée, et des bandes striées ayant une couleur d'hématite se sont reproduites.

Il est donc démontré que, sous l'influence de l'étirage et de chauffes successives nombreuses, le fer pénètre et se cémente dans le platine iridié à une profondeur qui dépasse 1/51 du poids d'un bout de règle en X.

Quant à la sécurité qu'on peut acquérir contre l'oxydation du fer par suite de l'inactivité de l'acide chlorhydrique, nous disons que cette sécurité n'existe pas par le fait que non seulement une partie du fer incorporé s'oxyde lorsque le métal est entretenu suffisamment longtemps au rouge, ainsi que nous l'avons dit plus haut, mais que les décapages et les chauffes successives répétés ne suffisent pas pour enlever le fer mécaniquement incorporé, et qu'après avoir épuisé l'action de ces moyens, on peut encore

retirer du fer en recourant au bisulfate de potasse. Ce sel, en effet, est de tous les agents connus celui qui prive le mieux le platine et le platine iiidié du fer que les actions mécaniques y font pénétrer. Aussi est-ce à cet agent que nous conseillons d'avoir recours et est-ce celui que nous avon»^ employé nous-mêmes pour enlever aux parties qui ont eu le contact de l'acier le fer qu'elles ont pris ainsi, bien entendu, lorsqu'il ne s'agit pas de soumettre le métal ou l'alliage à l'analyse.

En maintenant dans le bisulfate de potasse, chauffé au rouge sombre pendant une ou deux heures, soit du platine pur, soit du platine iridié tréfilé au travers d'une filière d'acier, décapé h l'acide chlorhydrique dilué et bouillant, et devenu complètement inactif à cet agent, le bisulfate prend encore du fer au [ilatine pur et de l'iridium et du fer au platine iridié. On peut presque affirmer qu'on ne saurait enlever complètement le fer à du fil très fin de platine iridié sans le détruire entièrement, c'est-à-dire le ramener à l'état d'un fil de platine mélangé d'oxyde d'iridium.

Les phénomènes que présentent le platine et le platine iridié tenant du fer incorporé et non allié, on les observe avec le platine natif ferrifère. Le platine natif contenant du fer allié se conserve à l'air et dans l'eau aérée, et résiste parfaitement à l'acide chlorhydrique dilué bouillant. Quoi qu'on en ait dit, il n'en est pas de même des pépites contenant du fer non allié. Celui-là se rouille dans l'air humide et dans l'eau aérée, ainsi que le démontrent les échantillons mis par M. Matlhey à la disposition du comité et que nous avons l'honneur de mettre ici sous ses yeux.

Berzélius l'a déjà prouvé, le fer non allié des pépites se dissout lentement dans l'acide azotique dilué; nous avons constaté qu'il attaque également l'acide chlorhydrique. Mais il s'en fîiut de beaucoup que ces acides enlèvent tout le fer libre ; bientôt ce métal est préservé par le platine qui le recouvre et il faut recourir au poli pour enlever la pellicule de ce métal, et alors les acides dissolvent de nouveau du fer.

En traitant au bisulfate de potasse des pépites contenant du fer non

allié, on les attaque au point de les rendre poreux; in:iis on ne parvient jamais ainsi à dissoudre tout le fer libre. Si Ton enlève sufUsamment de platine par le polissage, on retombe de nouveau sur du fer métallique. En ne tenant pas compte des faits que des observations nombreuses nous ont permis de constater, on risque de commettre des erreurs graves et de porter un jugement téméraire à propos de matières qui doivent durer des siècles.

DES HÈCLES HECTANCIJLAIKES ET DES KILOCJHAMMES TYPES.