ALLIAGES DE CUIVRE

lorsque les alliages fondus se solidifient lentement, et c'est un grand obstacle pour le moulage des grosses pièces.

On donne différents noms aux alliages de cuivre et d'étain , suivant leurs compositions et leurs usages : on les appelle bronze ou airain, métal des canons, métal des cloches, métal des miroirs de télescopes, etc. Tous ces alliages présentent une propriété remarquable : ils sont durs et souvent cassants quand ils ont été refroidis lentement; ils deviennent, au contraire, malléables quand, après les avoir chauffés au rouge, on les plonge dans Teau froide. La trempe produit donc sur ces alliages un effet tout à fait opposé à celui qu'elle exerce sur Tacier (§ 528 bis).

Lorsqu'on maintient en fusion , au conlact de l'air, les alliages de cuivre et d'étain, l'étain s'oxyde plus rapidement que le cuivre , et l'on peut séparer du cuivre pur en prolongeant ce grillage suffisamment longtemps.

Les principaux alliages de cuivre et d'étain sont les suivants :

Le bronze des canons , qui présente en France I^ composition ^suivante :

Cuivre. 400 90,09

Étain... 44 9,94

Le métal des cloches, qui renferme

Cuivre , 78

Étain 22

Le métal des cymbales et des tam-tams , composé de

Cuivre. 80

Étain ^

Le métal des miroirs de télescopes , qui renferme

Cuivre. 67

Étain 33

4ÔÔ.

Le brolize des médailles varie un peu dans sa composition ; il renferme , en général ,

Cuivre 98

Étain B

i'inc *. Quelques millièmes.

470 CUlYBE.

Le bronze employé pour les objets d'ornemenl renferme ordinairement de plus grandes quantités de zinc.

raétellnrgie du enivre.

§ 630 bis. Le cuivre se trouve dans la nature , principalement à l'état de sulfure , mais ce sulfure est rarement isolé ; il est ordinairement combiné avec le sulfure de fer, en proportions très-variables, et constitue des minerais appelés pyrites cuivreuses. On rencontre aussi quelquefois des amas plus ou moins considérables d'oxydule de cuivre Cu*0, qui donnent un minerai de cuivre très-riche. Le Pérou et le Chili en possèdent des mines très-importantes. Les principaux gisements des minerais cuivreux de l'Europe soAt ceux du comté de Cornouailles en Angleterre, du nord de l'Allemagne, de la Suède et de la Russie. On a exploité aussi , avec avantage , pendant un certain nombre d'années, un beau gisement d'oxyde et de carbonate de cuivre à Chessy et à Saint-Bel, près de Lyon ; mais cette mine paraît aujourd'hui épuisée.

Les minerais de cuivre oxvdé et carbonate sont d'un traitement métallurgique très-facile. Il suffit de les fondre au contact du charbon , dans des fourneaux à cuve, ^vec des scories plus ou moins siliceuses. On obtient ainsi du cuivre impur, appelé cuivre noir, qui n'a besoin pour donner du cuivre marchand que d'être soumis à un raffinage.

Les minerais sulfurés exigent un traitement beaucoup plus complexe. On les soumet d'abord à plusieurs grillages préliminaires , afin de transformer une portion considérable des sulfures en oxydes; puis on fond les minerais grillés dans des fourneaux à cuve, ou dans des fours à réverbère , avec addition de scories et d'autres fondants si le minerai ne renferme pas lui-même une proportion convenable de silicates. Le cuivre a plus d'affinité pour le soufre que le fer; ce dernier métal possède , au contraire , une plus grande affinité pour l'oxygène, surtout en présence de l'acide silicique. L'oxyde de cuivre, qui s'est formé pendant le grillage, passe en entier à l'état de sulfure, en enlevant le soufre au sulfure de fer qui restait dans la matière grillée. Il se forme une scorie , qui renferme la plus grande partie du fer de la pyrite cuivreuse, et un sulfure de fer et de cuivre, la matte cuivreuse ,. qui contient la presque totalité du sulfure de cuivre de la pyrite , et une proportion de sulfure de fer beaucoup moindre. Cette matte est, par conséquent , un minerai sulfuré de cuivre, beaucoup plus riche en cuivre que la pyrite primitive. On la soumet à de nouveaux grillages; puis on la fond avec des scories siliceuses, et souvent avec des minerais de cuivre oxydés^ quand

on en a à sa disposition. Ce travail donne une nouvelle scorie, renfermant une grande partie du fer de la première malte , et une seconde matte cuivreuse, plus riche encore eA cuiVre que la première. On répète ces traitements jusqu'à ce que Ton obtienne un cuivre impur, le cuivre noir, une dernière matle cuivreuse et des scories. Celte dernière malte cuivreuse est alors soumise à des opé^ rations semblables , ou ajoutée au traitement de la matte précédente, de sorte que le produit définitif est le cuivre noir, que Ton soumet au raffinage.

Lecuivre noirrenfermeencore un peu de soufre et des métauxétrangers, principalement du fer. On le fond de nouveau, et on dirige sur le métal fondu le vent d'un soufflet ; les matières étrangères , plus oxydables, s'oxydent les premières; le soufre se dégage à l'état d'acide sulfureux , les oxydes des métaux étrangers, et l'oxydule de cuivre, qui se forme toujours en certaine quantité, se combinent avec les cendres du combustible et forment une scorie. On arrête l'opération lorsque le cuivre est suffisamment puriBé.

Equivalent = 1250,0.

§ 634. \je mercure est le seul métal liquide à la température ordinaire. 11 est à l'état solide aux températures inférieures à — 40®, il forme alors un métal blanc , très-brillant , ressemblant beaucoup à l'argent. Le mercure solide est malléable, il s'aplatit facilement sous le marteau : on peut en frapper des médailles. Il règne quelquefois dans les régions polaires un froid assez considérable pour congeler le mercure. On solidifie le mercure dans un mélange frigorifique d'acide carbonique solide etd'éther(§ 489); on peut aussi l'obtenir dans un mélange de glace très-sèche et bien pulvérisée et de chlorure de calcium cristallisé (% 348).

La densité du mercure solide a été trouvée de 1i,4, à une température un peu inférieure à celle de sa congélation. La densité du mercure liquide est de 43,596, à la température de 0*^. Le mercure se dilate, en passant de 0^ à 400^ d'une fraction 0,048453 de son volume à 0**, ou de j^ pour chaque degré centigrade. Il bout à la température de 350® du thermomètre à air. La densité de la vapeur de mercure est 6,976. La tension de la vapeur mercurielle est sensible à la température ordinaire , quoiqu'elle soit trop faible pour qu'on puisse la mesurer avec précision. Mais la volatilité du mercure

ogt mise hors de doute par l'action que ce métal exerce , à la température ordinaire et à distance, sur les plaques daguerriennes iodées et impressionnées par la lumière. Les globules de mercure qui se condensent sur les parois supérieures du vide des baromètres mettent également sa volatilité en évidence. A la température de 4 00* , la tension de la vapeur mercurielle est d'environ \ millimètre. En faisant bouillir, du mercure avec de l'eau , ds^ns une cornue de verre , il passe une quantité notable de mercure à la distillation.

Lorsque le mercure est pur , il n'adhère ni au verre, ni à la porcelaine , il y roule librement sans laisser de trace ; il y adhère , au contraire, notablement lorsquil renferme des métaux étrangers, ou même de l'oxyde de mercure. En roulant lenleraent sur une plaque de verre , il ne forme plus de globules sphériques , mais des gouttes allongées sous forme de larmes, et ridées à leur surface ; ces gouttas laissent une pellicule grise adhérente au verre ; on dit alors que le mercure fait la queue.

On purifie le mercure par distillation ; une partie notable des métaux étrangers est cependant entraînée à la distillation , e^t l'on ne peut pas espérer obtenir du mercure pur par cette seule opération. On place le mercure distillé dans une capsule, on verse par-dessus de l'acide azotique ordinaire, étendu du double de son volume d'eau, et l'on chauffe à 50 ou 60®. Il se forme de l'azotate de mercure; cet azotate et l'acide libre réagissent sur les métaux étrangers, et ceux-, ci se dissolvent dans la liqueur acide. L'oxyde de mercure qui a pu se former au contact de l'air, pendant la distillation, se dissout lui-même. On laisse agir l'acide pendant au moins 24 heures, en agitant 4e temps en temps la masse. Enfin, on chauffe doucement pour évaporer Peau ;. l'azotate de mercure reste sous forme d'une croûte cristalline que l'on enlève , et dont on peut extraire le mercure métallique. On lave rapidement le mercure à grande eau , on le sèche d'abord avec du papier Joseph ^ puis sous une cloche à côté de la chaux vive.

Le mercure exerCe à la longue une action délétère sur l'économie animale. Les ouvriers qui manient constamment ce métal , ou qui sont fréquemment exposés à ses vapeurs , sont sujets à des tremblements et à une salivation abondante.

L'acide chlorhydrique concentré n'attaque pas sensiblement le mercure, même à chaud. L'acide suifurique étendu ne l'attaque pas non plus ; mais l'acide suifurique concentré le transforme facilement , à chaud , en sulfate de mercure , et il se dégage de l'acide sulfureux.