ALLIAGES DE PLOMB

quantité suffisante d'eau, le soufre se sépare à Téiat libre, et le plomb se dissout à Tétat d'azotate. L'acide azotique fumant transforme le sulfure de plomb en sulfate. Enfin Tacide azotique , à un état de concentration moyen ,' transforme une grande partie du sulfure en sulfate ; le reste du sulfure donne du soufre libre et du plomb qui se dissout à Tétat d'azotate.

En chauffant 4 éq. de sulfure de plomb avec 4 éq. de plomb métallique , on obtient un sous-sulfure de plomb , Pb*S, que l'on rencontre constamment dans la métallurgie du plomb , où il forme ce qu'on appelle les mattes plombeuses. Le sulfure de plomb paraît même pouvoir se combiner avec des quantités de plomb plus considérables.

ComblBAUMiii du plomb mwee le ehlore,

§ 595. Le plomb est facilement attaqué parle chlore; il ne donne qu'une seule combinaison , le protochlorure de plomb, PbCI. On prépare facilement le chlorure de plomb en chauffant de la litharge avec de l'acide chlorhydrique ; la litharge se transforme en une poudre cristalline blanche , formée par des petits cristaux aciculaires, ou par des paillettes minces. Ce chlorure est peu soluble dans l'eau, surtout dans l'eau froide. Le chlorure de plomb fond avant la chaleur rouge , et il se fige en une matière qui présente l'aspect de la corne et se laisse couper au couteau. On peut préparer le chlorure de plomb par double décomposition , en versant une dissolution de sel marin dans une dissolution concentrée d'un sel de plomb.

Le chlorure de plomb et l'oxyde de plomb peuvent se combiner en plusieurs proportions; ils donnent des oxychlorures , qui cristallisent facilement par fusion. Ces oxychlorures sont d'une belle couleur jaune ; on les utilise dans la peinture sous les noms de jaune minéral , de jaune de Cassel , de jaune de Tumer,

Combinaison dn plomb aree Tlode.

§ 596. Si Ton verse, dans une dissolution chaude et suffisamment étendue d'un sel de plomb , une dissolution d'iodure de potassium, la liqueur abandonne , par le refroidissement, des paillettes cristallines jaunes d'iodure de plomb Pblo , qui présentent l'éclat de l'or.

Alliages.

§ 597. Le plomb forme plusieurs alliages employés dans les arts. Les principaux sont: l'alliage des imprimeurs, composé d'anti-

moine et de plomb, et les alliages de plomb et d*étain, dont on se sert pour les soudures et la poterie d'é'tain.

L'alliage employé pour les caractères d'imprimerie correspond à peu près à la formule Pb*Sb; il est formé de

Plomb 76,2

Antimoine 23,8

On y ajoute quelquefois une petite quantité de bismuth.

Le plomb et i'étain s'allient facilement en toutes proportions. La fusibilité de ces alliages varie beaucoup selon les diverses proportions des deux métaux.

Le plomb pur fond à 335®

L'alliage Pb'Sn » 289 "^

» PbSn » 241

» PbSn» » 496

» PbSn» r 486

M PbSn* » 489

PbSn» « 494

L'étain pur >• 225

Ainsi, l'alliage le plus fusible correspond à la formule PbSn'; il fond à une température plus basse que le métal le plus fusible qui entre dans sa constitution. Ces alliages se défont facilement par liquation (§ 267).

Pour la poterie d'étain , on allie à l'étain de 42 à 48 pour 400 de plomb ; celui-ci donne plus de dureté au métal et permet de le travailler plus facilement sur le tour.

La soudure des plombiers est composée de :

Plomb 2 parties

Étain 4 »

Cette soudure fond vers 276®.

La soudure des ferblantiers renferme :

Plomb 4 partie

Étain 4 »

Hétalliirsle da plomb.

§ 597 bis. Le principal minerai de plomb est le sulfure ou galène ($ 594), qui se trouve en filons ou en amas dans les terrains anciens. Les procédés métallui^ques à l'aide desquels on extrait le plomb de la galène se divisent en deux classes :

Dans la première, on fond le minerai avec du fer métallique dans un fourneau à cuve, alimenté par un soufflet, et où l'on charge le minerai par couches alternatives avec le charbon. Le fer enlève le soufre au plomb , forme un sulfure do fer fusible, et met le plomb en liberté. Ces deux matières fondues se rendent dans une cavité pratiquée au bas du fourneau ; le sulfure de fer se solidifie promptement; on l'enlève sous forme de disque. Le plomb conserve plus longtemps sa fluidité; on le puise avec des cuillers de fer, et on le moule en disques ou en saumons.

La seconde' méthode est fondée sur les deux réactions suivantes, que nous avons déjà indiquées (§ 587 et 594) : si l'on fond ensemble i éq. sulfure de plomb, et 2 éq. oxyde de plomb, on obtient 3 éq. plomb métallique , et 4 éq. d'acide sulfureux qui se dégage :

^ PbS + 2PbO = 2Pb + SO*.

Si Ton fond ensemble 4 éq. sulfure de plomb et 4 éq. sulfate de plomb, i éq. d'acide sulfureux se dégagent, et l'on obtient? éq. plomb métallique. La méthode Çondée sur ces réactions, et qu'on dip^ieWe méthode par réaction , consiste à griller la galène dans un fourneau à réverbère , jusqu'à ce qu'il se soit formé une certaine quantité d'oxyde et de sulfate ; puis à donner un coup de feu , après avoir mélangé intimement la matière , et avoir fermé les portes du fourneau , qui laissaient arriver l'air frais sur le minerai , pendant le grillage. C'est pendant cette seconde période de l'opération que la réaction entre le sulfate et le sulfure a lieu, et que le plomb se sépare.

Il n'existe en France que deux usines à plomb importantes ; ce sont celles de Poullaouen en Bretagne , et de Pont-Gibaud en Auvergne ; la plus grande partie du plomb s'extrait en Angleterre , en Allemagne et en Espagne.

§ 598. Le bismuth* du commerce n*est jamais absolument pur ; mais, comme les métaux étrangers avec lesquels il est allié sont en général plus oxydables que lui , on parvient à le purifier en chauf-

• Le bismuth était couru des anciens, qui le confondaient souvent avec le plomb et rétaiu. Stahl et Dufay montrèrent les premiers que c'est un métal particulier.

fant le métal pulvérisé avec -^ de son poids de nitre , dans un creuset de terre. Il convient d'élever lentement la température jusqu'à la décomposition de l'azotate. Les métaux étrangers s'oxydent et se combinent avec la potasse ainsi qu'une partie du bismuth , le reste du bismuth forme un culot au fond du creuset.

Pour obtenir du bismuth chimiquement pur, il faut fondre dans un creuset un mélange de sous-azotate de bismuth et de flux noir.

Le bismuth est un métal d'un blanc gris , mais qui présente en même temps une nuance rougeâtre bien prononcée. On reconnaît facilement cette nuance lorsqu'on place un morceau de bismuth à côté d'un échantillon d'un métal blanc gris, tel que le zinc, l'antimoine, etc. Sa densité est 9,9. Il présente une cassure cristalline à larges lames miroitantes ; il a très-peu de malléabilité , et cristallise avec une grande facilité par voie de fusion. On l'obtient en beaux cristaux, en fondant dans un têt, ou capsule en terre, quelles kilogrammes de bismuth du commerce, purifié par une fusion au nitre et laissant refroidir très-lentement. À cet effet , on place la capsule sur un bain de sable chaHflfé , et on la recouvre d'une plaque de tôle sur laquelle on met quelques charbons allumés. Au bout de quelque temps, on perce avec un charbon rouge la croûte solide qui s'est formée à la surface , et l'on fait écouler le métal encore liquide. On détache avec précaution cette croûte , et l'on met en évidence une géode de cristaux très-beaux , ayant souvent plusieurs centimètres de diamètre. Ces cristaux sont des rhomboèdres , ou plutôt des trémies* pyramidales, analogues à celles du sel marin (§ 448). Ils présentent des couleurs irisées très-belles, produites par les pellicules très-minces d'oxyde , qui se forment à la surface du métal au moment où il arrive encore chaud au contact de l'air. Ces pellicules donnent lieu aux jeux de couleur des lames minces , ou des bulles de savon.

Le bismuth fond à 264** ; le bismuth est volatil à une très-haute température; il est cependant difficile de le distiller.

Le bismuth ne s'altère pas à l'air sec ; au contact de l'air humide , il se recouvre, à la longue, d'une pellicule très-mince d'oxyde. Chauffé à l'air, il brûle avec une petite flamme bleuâtre , en répandant des fumées jaunes. Le bismuth ne décompose l'eau qu'à une très-haute température il ne la décompose pas à froid , en présence des acides puissants. L'acide chlorhydrique concentré l'attaque difficilement^, l'acide sulfurique ne l'attaque que lorsqu'il est concentré et chaud; de l'acide sulfureux se dégage. L'acide azotique attaque très-vivement le bismuth et le dissout complètement.

OXTDBS DE BISMUTH. 451

CJiiniliInalMiiui eu bismuth «Tee Foxysène.

§ 599. Le bismuth forme deux combinaisons avec Toxygène :

4*» L'oxyde BiH)» ; . 2* L'oxyde Bi*0* , ou acide bismuthique.

On connaît en outre un oxyde intermédiaire BiO* , mais il convient de le regarder comme une combinaison des deux précédents , et sa formule doit être écrite Bi^O'.Bi'O".

§ 600. Oxyde de 6tsmttf^,Bi«0».— L'oxyde de bismuth Bi»0* s'obtient en grillant le métal à l'air, ou mieux , en décomposant le sousazotate de bismuth par la chaleur. Il se présente sous forme d'une poudre jaune clair, fondant à la chaleur rouge et donnant, en se solidifiant, un verre jaune plus foncé. Ce verre perce facilement les creusets de terre. L'oxyde de bismuth est fixe ; sa densité est 8,45.

On obtient cet oxyde hydraté , sous forme d'une poudre blanche, en décomposant le sous-azotate de bismuth par un alcali , ou par l'ammoniaque. Si Ton fait bouillir cet hydrate avec une dissolution de potasse , il perd son eau et se transforme en une poudre cristal* Une jaune qui est de l'oxyde anhydre.

§ 601 . Acide bismuthique, Bi*0". — L'acide bismuthique, Bi*0*,se prépare en faisant passer un courant de chlore à travers une dissolution concentrée de potasse , dans laquelle on a mis en suspension de l'oxyde de bismuth très-divisé. On l'obtient également en chauffant longtemps au contact de l'air un mélange de potasse et d'oxyde de bismuth , ou mieux , en calcinant un mélange d'oxyde de bismuth , de potasse caustique et de chlorate de potasse. L'acide bismuthique préparé par l'un ou l'autre de ces procédés est toujours mélangé d'une certaine quantité d'oxyde de bisihuth; on peut l'en séparer en traitant la matière par de l'acide azotique affaibli , qui dissout l'oxyde de bismuth et qui n'exerce pas d'action à froid sur l'acide bismuthique. L'acide bismuthique est une poudre d'un rouge clair, qui perd facilement une partie de son oxygène à une température peu supérieure à 4 00°, et se transforme alors en oxyde intermédiaire BiO*. Les acides concentrés le décomposent également, mais ils le ramènent à l'état d'oxyde Bi"0', qui se combine avec l'acide.

0el« tiumém par Foxyde de bismuth.

§ 602. L'oxyde de bismuth est une base faible, qui forme avec plusieurs aôides des sels susceptibles de cristalliser. L'eau décompose ces sels en' sous-sels qui se précipitent, et en sels très-acides qui entrent en dissolution.

§ 603. Azotate de bismuth. — L'azotate de bismuth est le plus important des sels de ce métal ; on l'obtient en dissolvant le bismuth dans l'acide azotique. L'évaporation de la liqueur donne de gros cristaux incolores, déliquescents, qui ont pour formule Bi*0*.3AzO* + 3H0. L'azotate de bismuth se dissout, sans décomposition, dans une petite quantité d'eau , surtout lorsqu'on ajoute à celle-ci quelques gouttes d'acide azotique; mais il se décompose si la quantité d'eau est plus grande. 11 se forme un précipité blanc , qui est un sous-azotate de bismuth , auquel on donne le nom do blanc de fard. Ce corps est employé pour blanchir la peau , mais il a l'inconvénient de noircir par l'hydrogène sulfuré,

ComMiialMiii du bismuth avec le elilore.

$ 604. Le bismuth se combine directement au chlore avec dégagement de chaleur, et môme de lumière, quand le métal est trèsdivisé. Si l'on chauffe le bismuth dans une cornue tubulée , traversée par un courant de chlore , le chlorure de bismuth distille , et se condense sous forme d'une substance blanche, facilement fusible. On obtient le même corps en distillant dans une petite cornue un mélange de 4 partie de bismuth métallique et de 2 parties de chlorure de mercure HgCl. Le chlorure do bismuth attire promptement l'humidité de l'air, et se change en un chlorure hydraté qui cristallise. On obtient le même chlorure hydraté en dissolvant le bismuth métallique dans l'eau régale , et évaporant la liqueur. Lechlorure de bismuth Bi'Cl' , se dissout, sans altération, dans de l'eau chargée d'acide chlorhydrique; mais il se décompose par l'eau pure : une portion du chlorure se dissout à la faveur de l'acide chlorhydrique devenu libre, et il reste un précipité blanc d'oxychlorure de bismuth, Bi«CP+2(Bi«0*-|-3HO):

Alliages de bismuth.

§ 605. En alliant le bismuth avec le plomb et l'étain , on obtient des alliages très-fusibles dont on se sort pour prendre des empreintes, faire des clichés. L'alliage formé de 1 partie de plomb, ^ partie d'étain el 2 de bismuth fond à 93®,75 ; celui qui renferme 5 de plomb, 3 d'étain et 8 de bismuth fond vers 98^ En diminuant la proportion de bismuth, on produit des alliages dont le point de fusion varie entre 400 et 200° ; on s'en est servi pour fabriquer des plaques ou rondelles fusibles à des degrés de chaleur déterminés , et avec lesquelles on fermait une ouverture ménagée sur les chaudières des machines à vapeur à haute pression. La composition de ces plaques est telle , qu'elles fondaient un peu au-dessus de la

SELS DB BISMUrH. 453

température correspondant au maximum de tension que la vapeur ne devait pas dépasser. Lorsque , par suite des mauvaises conditions des soupapes de sûreté ou de leur surcharge, la force élastique de la vapeur dépassait ce maximum , les rondelles fondaient et donnaient issue à la vapeur. Mais on ne tarda pas à reconnaître que ce moyen de sûreté était illusoire; l'alliage maintenu pendant longtemps à une température voisine de son point de fusion, éprouvait une espèce de liquation; il s*en séparait un alliage plus fusible, et celui qui restait était beaucoup moins fusible que l'alliage primitif. Cet inconvénient a fait renoncer à l'emploi des rondelles fusibles.

; earmetèreM éîBitneiîU deë eomblnalMiiui «olnbles dv blannth.

§ 606. Nous avons vu que tous les composés du bismuth, solubles dans une très-petite quantité d'eau , se décomposaient quand on les traitait par une quantité d'eau plus grande, et donnaient des précipités blancs de sous-sels ; un des caractères distinctifs des dissolutions de bismuth , est donc de se troubler quand on les étend de beaucoup d'eau.

Les alcalis caustiques et les carbonates alcalins donnent des pré* cipités blancs, insolubles dans un excès du réactif alcalin.

L'hydrogène sulfuré et les sulfhydrates précipitent les dissolutions du bismuth en noir; le précipité ne se redissout pas dans un excès de suif hydrate.

Le fer, le zinc, le cuivre précipitent le bismuth sous forme d'une poudre noire qui fond facilement sur un charbon , dans la flamme réduisante du chalumeau, en un globule métallique, très-cassant après le refroidissement, et donnant une poussière d''une nuance rosée caractéristique.

Méiallurgle du blflinatta.

§ 606 his^ Le bismulh existe dans la nature à l'état natif, formant des filets métalliques dans des roches quartzeuses. C'est la Saxe qui produit la totalité du bismuth employé dans les arts, f^e procédé d'extraction est très-simple, car il consiste à chauffer le minerai dans des vases clos; le bismulh fond, se sépare de la gangue, et vient se rendre à la partie inférieure des vases.