DE L IRIDIUM

Pour se procurer l'iridium nécessaire à la préparation de l'alliage, M. Matthey n'a suivi aucune des méthodes décrites dans notre travail sur les types. Ayant fait, pour servir à des essais de confection de règles en X et de kilogrammes, de très grandes quantités d'alliages de platine et d'iridium à l'aide de métaux amenés déjà à un grand état de pureté, mais ayant pris accidentellement du fer, et voulant utiliser ces matériaux précieux sans séparer d'une manière complète le platine de l'iridium, il a eu recours à une méthode de purification qui a laissé une notable quantité de platine dans l'iridium produit. On le conçoit, ce mode de procéder ne présente aucun inconvénient au point de vue de la fabrication de Talliage, mais il constitue une grande difficulté pour se procurer de l'iridium platinifère homogène de composition.

Pour obtenir ce résultat, M. Matthey a été obligé de soumettre le gris d'iridium produit à des tamisages répétés, jusqu'à ce qlie l'analyse du mélange nous Mi fourni des résultats constants. Si notre travail a été augmenté de ce chef dans une notable proportion, nous avons eu, en revanche, la satisfaction de nous assurer de la grande exactitude à laquelle on peut arriver dans l'analyse d'un gris d'iridium platinifère.

Cette analyse, exécutée à Paris par M. Sainte-Glaire Deville, avec le concours de M. Clément, et à Bruxelles par moi, avec le concours (îe M. Rommelaere, a fourni les résultats concordants suivants :

Iridium 1)1.100

Pkiim 8.480

Hliddium 0.122

Ruthénium 0.120

Fer. ; 0.042

Perte 0.136

Le mélange ne renferme donc que 28/10000 de matières étrangères à

riridium et au platine, et, lors de la préparation de Talliage, la majeure partie du ruthénium, soit 12/10000, peut s'oxyder et se volatiliser ainsi. En tout cas, en supposant, ce qui est contraire à notre expérience, que tous les métaux étrangers au platine et à l'iridium restent dans l'alliage, l'emploi de l'iridium platinifère pour la fabrication de l'alliage ne peut y amener au maximum que le i/10, soit 28/100000 de matières étrangères.

ht LÀ FABRICATION DE l'ALLIAGE.

Pour la fabrication de l'alliage, M. Matlhey s'est servi de la masse de platine indiquée par la lettre A. Il a mis en œuvre 18,015^'"650 de ce métal, qu'il a mêlés à une quantité d'iridium platinifère telle que 10,000 parties du mélange continssent 1,025 parties d'iridium pur; l'excès de 0.0025 de ce métal a été ajouté pour compenser la perte d'iridium qui s'opère par l'oxydation de ce métal et la volatilisation de l'oxyde lors de la fabrication de l'alliage, des refontes, des chauffes et des décapages auxquels on est obligé de le soumetti e pour obtenir la répartition parfaite des deux métaux et la séparation du fer apporté pendant le travail.

L'analyse nous a prouvé qu'un alliage refondu trois fois et laminé après chaque refonte peut manquer d'homogénéité au point de contenir dalis certaines parties 0.002 d'iridium de plus que dans d'aulres parties. Kn n'opérant qu'une seule fonte, l'écart peut s'élever à 0.006, c'est-à-dire au triple et au delà du double de la tolérance fixée par nous, de commun accord avec M. Matlhey.

Pour se mettre à l'abri de ce grave inconvénient, M. Matthey a eU recours au moyen qu'il a pratiqué pour obtenir l'homogénéité de composition du gris d'iridium platinifère. A cet efl'et, les deux métaux, après avoir été pesés, ont été divisés en quatre parties égales. Chaque partie de platine et d'iridium a été mêlée d'abord à la main aussi exactement que possible*

En opérant en vase clos, on a ftiit passer ensuite un grand nombi*é dé

fois le mélange au travers d'un tamis de soie très fin. Amené à cet état, la poudre, préalablement comprimée, a été soumise à la fusion dans une cavité arrondie creusée dans un bloc de chaux pure. Cette cavité avait 15*'"^75 de diamètre sur 10 centimètres de profondeur. Après le refroidissement, effectué très lentement, le culot avait exaclement le diamètre de la cavité et une hauteur de T'^'^O. Ce culot, convenablement décapé à l'acide chlorhydrique dilué, pour lui enlever la chaux adhérente, a été chauffé au blanc, dans un moufle de platine, puis forgé sous des marteaux-pilons puissants, en prenant la précaution de maintenir ceux-ci dans un état de poli parfait, en les frottant à l'aide d'une peau couverte de blanc d'Espagne.

La barre ainsi obtenue, amenée à des dimensions convenables, a été passée au travers de laminoirs également bien polis et entretenus dans cet état. La lame a été découpée à la presse hydraulique en petits fragments; ceux-ci ont été maintenus pendant trois heures dans un bain de bisulfate de potasse chauffé au rouge dans un bassin rectangulaire de platine et fermé à l'aide d'un couvercle de même métal.

Le platine iridié, ainsi décapé, a été lavé à l'eau bouillante d'abord, et traité ensuite à l'acide chlorhydrique dilué au dixième et bouillant.

Dans le but d'obtenir une homogénéité complète de composition de l'alliage, homogénéité qu'il est si difficile de réaliser si l'on ne prend pas des soins exceptionnels, M. Matthey a répété, à trois reprises différentes, les opérations que nous venons de décrire; ainsi il a, à trois reprises, refondu, forgé, laminé, décapé au bisulfate et à l'acide chlorhydrique le platine iridié produit à la première fonte, en s'abstenant toutefois de soumettre au laminage le barreau obtenu par le forgeage du culot décapé de la troisième refonte.

Avant d'exécuter le forgeage définitif du culot, M. Matlhey en a fait détacher, à la presse hydraulique, une petite partie en trois endroits différents, qu'il nous a envoyée sous la forme de trois lingotins prismatiques, forgés et cotés 1, 2, 5, pour en mesurer le poids spécifique.

Après avoir déterminé ce poids spécifique et avoir constaté, ainsi que nous l'exposerons plus loin, qu'il est conforme à celui de nos règles rectangulaires, on a commencé le forgeage du culot. Ce forgeage a été exécuté avec toutes les précautions possibles, pour éviter l'action et la pénétration du fer, jusqu'à ce que le barreau eût exactement i5 millimètres de côté.

Arrivé à ces dimensions, un des bouts a été arrondi par le forgeage, effectué à la chaleur blanche, jusqu'à ce qu'il eût 42 millimètres de diamètre sur 425 millimètres de longueur. Ce bout arrondi a été séparé, à la presse hydraulique, de la barre carrée, et mis sur la machine à raboter. H a été ensuite fixé sur le tour pour lui donner un diamètre égal d'environ 40 millimètres sur toute sa hauteur. Le cylindre ainsi tourné a été divisé au tour en trois tronçons, cotés 0, 1 et 2, aussi égaux que possible. Les tournures qui en sont provenues ont été réservées pour être soumises par nous à l'analyse.

Ces trois tronçons de cylindre devaient nous servir à mesurer le poids spécifique de l'alliage de la barre et à étudier en même temps l'influence de la frappe sur le poids spécifique du platine iridié forgé. On verra plus loin que jamais effort plus considérable n'a été tenté pour se renseigner sur l'état physique et l'homogénéité chimique d'un alliage.

La barre dont la partie cylindrique a été détachée a été introduite dans un tube épais en platine, renfermé lui-même dans un second tube en argile réfraclairc, chauffé au blanc, dans un fourneau alimenté par de l'huile lourde de houille, afin de soustraire le platine iridié à l'inlluence de l'oxyde de fer qui existe dans l'atmosphère des foyers ordinaires, et même des moufles en argile réfractaire. Lorsque sa température fut assez élevée pour permettre un forgeage facile, on l'a amené, par des frappes et des chauffes successives, à une longueur de 105 centimètres sur "25"'"'o de côté. Il a fallu un travail continué pendant quatorze heures pour ramener la barre à ces dimensions. On conçoit qu'un forgeage qui a exigé un temps

si long ait nécessité des précautions exceptionnelles indiquées ci-dessus pour soustraire le platine iridié aux poussières métalliques suspendues dans l'atmosphère des ateliers.

Dans cet état, elle a été placée sur la machine à raboter, pour lui donner la forme en X. Le rabotage a exigé un travail continu de vingthuit jours, commencé à 6 heures du matin, interrompu seulement à 10 heures du soir, soit 16 heures par jours, et en tout 448 heures.

Au commencement de l'opération du rabotage, les copeaux détachés avaient toute la longueur de la barre, 5 millimètres de largeur et en moyenne 0"""4 d'épaisseur. A mesure qu'on avançait dans l'opération, l'épaisseur des copeaux a diminué. M. Matthey nous en a envoyé, vers la fin, dont l'épaisseur n'atteignait que 0"""02 à 0'""'05- Une partie des copeaux, dont l'épaisseur était comprise entre 0'"'"4 et 0'"'"5, nous a été adressée par M. Matthey, pour mesurer le poids spécifique de l'alliage et pour les soumeilie à l'analyse.

Lorsque le rabotage était sur le point d'être terminé^ M. Matthey s'est aperçu que sur le côté de l'un des bouts de la règle il existait une fissure de quelques millimètres de longueur et provenant d'un coup de rabot.

En portant au rouge, à l'aide d'un chalumeau oxhydrique, la température de la règle sur toute sa longueur, il a fondu et soudé, à l'aide du chalumeau oxhydrique, la partie de l'alliage présentant cette fissure, et il a ensuite terminé le rabotage.

Avant d'être soumise à cette opération, la barre pesait 15,500 grammes. Après le rabotage, la règle en X, dans l'état où elle a été envoyée à MM. Brunner, à Paris, pour être finie, pesait 5,584 grammes. Le rabotage de la barre a donc produit 11,916 grammes de copeaux, en tenant compte des déchets.

DU POIDS SPÉCIFIQUE DE l'aLLIAGE FOUGÉ.

Nous avons dit plus haut que M. Matthey, avant de soumettre à un forgeage définitif le culot lefondu pour la troisième fois, en a détaché trois parties qu'il nous a envoyées sous la forme de trois lingolins [)rismatiques. Ces trois lingotins, après avoir été parfaitement décapés, présentaient quelques petites cavités ouvertes, preuve évidente de l'état légèrement huileux de l'alliage. Nous les mettons sous les yeux du comité.

POIDH SPÉCIFIQUE DES TROIS LINGOTINS.

La mesure de leur poids spécifique a donné les résultais suivants :

LlNGOTlN N" 1 (').

ex

l'ol.ls A-Ans, l'ait- à 19° et Ho — 3/8 f= 7.">:"":!r) . . . 178.545 1 •. 11.' (le poids dans l'eau à 18"8 8.275

d'où

Do -- 21.530.

LiN(;oTiN N" 2 (').

Poids dans l'air à 19« et Ho — 3/8 f -= 752"""35. . . 2 Ki.UOiK". Perte de poids dans l'dau â IS^S 11.4l(K)

d'où

Do - 21.530.

Ll?(QOTl!<C N" 3 (').

Poids dans rair ù l'.irt 1I„ ;! s /• T:.J""";r.. . . 200.8495 Perte de poids ilaiis l'eau a 18"8 <».5H;<(»

d'où

Do = 21.538.

La moyenne de ces trois résultats est

Do = 21.535.

(1) Extrait du Registre (XVIII, p. 56) du laboratoire de M. H. Sainte-Claire DeviUe, à l'Ecole normale Mipérieiire.

Le poids spécifique moyen des bouts détachés de nos deux règles rectangulaires est

Do « 21.533. ~

POIDS SPÉCIFIQIE Dis TRONÇONS DE CYLINDRE DI^:TACHÉS DE LA BARRE AMENÉE

A 4o MILLIMÈTRES DE COTÉ.

Les tronçons de cylindre colés 0, i et 2, amenés par le tour au diamètre de 40 millimètres, étaient destinés à nous renseigner sur le poids spécifique de l'alliage forgé et soumis ensuite à la frappe.

M. Matthey, voulant se servir de ces cylindres pour la confection de kilogrammes de même alliage que la règle type du comité, a pris les dispositions suivantes, afin de mettre ces cylindres à Tabri de déformations lors de leur frappe au balancier. A cet effet, il a construit une virole de 150 millimètres de diamètre et de 50 millimètres de hauteur. Cette virole était formée de deux anneaux concentriques, l'un extérieur en /er doux, le second intérieur en acier fondu. Le diamètre de la virole interne était de 100 millimètres. Au centre de cet anneau d'acier se trouvait une cavité très légèrement conique et parfaitement polie, de 40 millimètres sur 40'"'"5 de diamètre, devant recevoir le cylindre à soumettre à la frappe.

Lors de la frappe, cette virole reposait sur un coin envirolé. La virole de ce coin, en acier non trempé, avait 107 millimètres de diamètre sur 40 millimètres de hauteur, et le coin lui-même, en acier trempé, avait 75 millimètres de diamètre sur 40 millimètres de hauteur. Ce coin était muni, au centre, d'un cylindre ayant exactement 40 millimètres de diamètre sur 2 millimètres de hauteur, parfaiteriient dressé, poli et servant de tas de frappe.

Le coin employé au frappage était identique au précédent, sauf la hauteur du cylindre, très légèrement conique, en acier trempé et poli, qui avait 10 millimètres de hauteur.

Les cylindres, après avoir été tournés de manière à pénétrer facilement dans la cavité légèrement conique de la virole, furent successivement soumis à la frappe d'un balancier dont chaque coup équivalait à une pression de 110,000 kilogrammes.

Le cylindre désigné par le n° 0 a reçu dix coups, le cylindre n" 1 a reçu vingt coups et le cylindre n^ 2 en a reçu trente.

M. Matthey nous a adressé les cylindres dans cet état. Leurs surfaces planes avaient le poli des plans d'acier, et l'on apercevait manifestement sur leur circonférence le poli de la virole dans laquelle ils avaient été soumis à celte énorme pression.

Après un lavage à l'alcool et un décapage à l'acide chlorhydrique dilué au dixième contenant de l'iodhydrate d'ammoniaque, nous en avons mesuré le poids spécifique. Ces opérations ont fourni les résultats suivants :

Poids lUius lairù 17"8 et Ho— 3,8/'=75-J'.""'ir, . . 114«J.37Ô«) Perto do poids dans l'eau à 10'>U 53.0950

d'où

Do = 21.5508.

L'opération ayant laissé quelques doutes sur la lecture des poids, nous avons procédé à une nouvelle détermination, qui a donné :

d'où

Poids dans lair à 21"9 et Ho — 3,H f = 751"'30. . . 1 140.3805

Perte de poids dans l'eau à 15''G 53.0970

Do = 21.5540.

Cylindre cotk 1 (*).

Poids dans l'air à 20»1 et Ho — 3,8 f = 752"""15 . . 1 148.53H1

Perte de poids dans l'eau à 15*7 53.1991

d'où

Do = 21.5528.

(1) Extrait du Registre (XVllI, p. 60) du laboratoire ih- M . II. s.iiute^Claire Deviilei à 1 École uoniialo supérieur*.

Cylindrk coté 2 (1).

Poids dans l'air à SO"! et Ho — 3/8 /" = ToS-^^'lo . . 1149.791

d'où

Do -= 21.5531.

Nous avons constaté que, dans la mesure du poids spécifique du platine iridié, l'erreur commise ne dépasse pas ± 0.002, soit deux unités dans la troisième décimale, et, les différences entre les résultais obtenus n'excédant pas cette limite, nous sommes autorisés à dire que le poids spécifique des trois cylindres est identique et, en moyenne, égale

Le chiffre le plus élevé auquel nous sommes arrivés par la frappe de l'un des bouts de nos règles rectangulaires est