S6 MANGANÈSE

On obtient le carbonate dé manganèse par voie humide , en versant du carbonate de soude dans une dissolution de sulfate , ou de chlorure de manganèse ; le carbonate de manganèse se précipite sous la forme d'une poudre d'un blanc sale. 11 se dissout dans une eau chargée d'acide carbonique.

On prépare facilement les autres sels de manganèse , en dissolvant le carbonate dans les adides correspondants.

flel0 de aeflqulexyde de BUUissBèfle*

§ 500. Le sesquioxyde de manganèse se combine avec les acides, mais il forme des sels très-peu stables. Si Ton chauffe faiblement de rhydrate de peroxyde de manganèse avec de Tacide sulfurique, Toxyde se dissout, et donne une liqueur d'un beau rouge, qui, mêlée avec du sulfate de potasse ou d'ammoniaque, donne, après évaporation , des cristaux octaédriques d'un véritable alun manganésien , Mn*0*.3SO*+KO.SO»+24HO. La production de ce corps démontre que le sesquioxyde de manganèse est bien un oxyde particulier , isomorphe avec Talumine , et non une combinaison do protoxyde et de peroxyde. Les corps avides d'oxygène changent instantanément le sulfate de sesquioxyde de manganèse en sulfate de protoxyde, et décolorent la liqueur. Cette propriété du sulfate de sesquioxyde de manganèse est quelquefois utilisée dans les laboratoires , pour reconnaître si un oxyde est au maximum d'oxygénation ; par exemple , pour s'assurer si l'acide sulfurique renferme un peu d'acide sulfureux , ou si l'acide azotique contient de l'acide azoteux.

C!oiiibtiialMiii0 du manganèse avee le eklore.

§ 501 . Le protoc/i/orure de manganèse se prépare en chauffant le peroxyde naturel avec de l'acide chlorhydrique ; il se dégage du chlore et il se forme du protochlorure de manganèse.

On obtient un sesquichlorure de manganèse , Mn*Cl* , en traitant à froid de l'hydrate de sesquioxyde de manganèse par de l'acide chlorhydrique. La dissolution est rouge ; chauffée , elle dégage du chlore et so change en protochlorurco

Équivalent = 3S0,0.

§ 502. Le fer est le plus important de tous les métaux ar ses nombreuses applications dans les arts. On remploie sous trois étals :

4° A l'état de fer doux ;

2** A l'état d'acier ;

3° Arétatdefonte.

L'acier et la fonte sont des cojnbinaisons de fer avec des quantités petites, mais variables, de carbone et de silicium.

Le fer doux du commerce, le fer en barres, n'est pas encore du fer chimiquement pur. Il renferme une très-petite quantité de carbone et souvent des traces de silicium , de soufre ou de phosphore , qui influent notablement sur sa qualité. Le fer qui est employé pour les petits ouvrages de serrurerie, approche de l'état de pureté. Mais, c'est dans les flls de clavecin , ou fils d'archal , qu'on trouve le fer le plus pur, parce que le fer très-pur peut seul être étiré en fil aussi fin.

On peut obtenir du fer pur, en réduisant un de ses oxydes par l'hy-

Fig. 130.

drogène. Celte réduction a lieu à une température trèsbasse, celle du rouge sombre; elle peut être faite dans une ampoule de verre (fig. 430) chauffée par une lampe et traversée par un courant d'hydrogène sec. Le fer métallique reste sous forme d'une poudre gris noir. Pour le conserver, il faut fermer à la lampe les deux pointes de l'ampoule, pendant qu'elle est pleine de gaz hydrogène : car le fer très-divisé est tellement avide d'oxygène , qu'il prend feu aussitôt qu'il arrive au contact de l'air. Cette propriété lui a fait donner le nom de fer pyrophbrique. Si l'on fait la réduction de l'oxyde à une haute température, dans un tube de porcelaine, le métal s'agrège, prend l'éclat métallique, et ne s'oxyde plus à l'air sec.

On obtient également du fer parfaitement pur, en chauffant, dans un tube de verre , du protochlorure de fer dans un courant de gaz hydrogène. Le fer forme alors, sur les parois du verre, une couche

miroitante, brillanle, dans laquelle on observe quelquefois des petits cristaux cubiques bien déterminés.

§ 503. La texture du fer du commerce varie beaucoup suivant la manière dont il a été travaillé. Le fer pur, qui a été battu et étiré également dans tous les sens, possède une texture à très-petils grains brillants; mais, quand il a. été étiré en barres, il présente souvent une texture fibreuse très-prononcée, suivant la longueur de la barre. On met facilement cette texture en évidence, en faisant casser la barre sous une forte flexion. Cette texture fibreuse est très-recherchée, parcerque le fer qui la présente a une ténacité plus grande que celui qui possède la texture grenue, et il supporte des poids plus considérables sans se rompre. On regarde généralement la texture fibreuse du fer comme un indice de sa bonne qualité ; cependant, les ouvriers habiles savent la communiquer à des fers de qualité médiocre. La texture fibreuse du fer ne persiste pas indéfiniment : elle se change au bout de quelque temps en texture grenue, ou même en texture lamelleuse. Ce changement a surtout lieu lorsque les barres de fer sont soumises à des vibrations, comme, par exemple, lorsqu'elles supportent le tablier d'un pont suspendu. La ténacité du métal diminue en même temps d'une manière très-marquée , et la rupture a souvent lieu sous des charges que la barre aurait facilement supportées lorsqu'elle avait la texture fibreuse. Une transformation de cette nature se remarque souvent dans les essieux des locomotives et des wagons de chemin de fer.

La pesanteur spécifique du fer forgé varie de 7,7 à 7,9. Le fer est le plus tenace de tous les métaux : un fil de fer cylindrique de 2 millimètres de diamètre ne rompt que sous une charge de 250 kilogrammes.

§ 504. Le fer exige, pour se fondre, la température lé plus élevée que l'on puisse produire dans un fourneau à vent. Sa fusion devient plus facile quand il peut se combiner avec du carbone. Le fer passe de l'état liquide à l'état solide, par l'état pâteux ; il est, par conséquent, dans le cas des substances qui cristallisent difficilement par voie de fusion. Chauffé à la chaleur blanche, le fer devient assez mou pour prendre toutes les formes sous le marteau. Deux barres de fer, chauffées au blanc, peuvent être facilement soudées l'une à l'autre, sans interposition d'un autre métal. Il suffît de les superposer pendant qu'elles sont fortement chauffées et de les battre à coups de marteau. Mais il est nécessaire que les surfaces à réunir soient parfaitement débarrassées d'oxyde. Or on sait que le fer chauffé au contact de l'air s'oxyde rapideiment. Le forgeron jette ordinairement sur les barres qu'il veut souder une petite quantité de sable; celui-ci

se combine avec l'oxyde de fer et produit un silicate trës-fusible. Ce silicate forme à la surface du métal une espèce de vernis qui empêche son oxydation ultérieure ; d'ailleurs, à cause de sa fluidité, il est complètement exprimé sous le choc du marteau.

$ 505. Le fer, le cobalt et le nickel sont les seuls métaux qui soient notablement magnétiques à la température ordinaire. Un morceau de fer pur devient lui-même immédiatement un aimant par la pré-^ sence d'un aimant naturel, soit au contact, soit à une petite distance; mais ses propriétés magnétiques disparaissent aussitôt que l'on éloigne l'aimant. Si le fer est combiné avec une petite quantité de carbone, s'il est aciéreux , le magnétisme se développe plus lentement, mais il persiste pendant un temps plus ou moins long, après que l'aimant a été enlevé. Un barreau d'acier, frotté contre un aimant, acquiert des propriétés magnétiques durables, et devient un véritable aimant. Les propriétés magnétiques du fer diminuent rapidement avec la température. Un boulet de fer chauffé au rouge blanc, n'exerce plus d'action sensible sur une aiguille aimantée; mais il reprend sa vertu magnétique en refroidissant.

§ 506. Le fer se conserve indéfiniment sans altération dans l'air sec, et même dans l'oxygène sec à la température ordinaire ; mais il s'altère promptement dans l'air humide , et se couvre de rouille. La rouille du fer consiste en une oxydation du métal à sa surface. Cette oxydation s'opère surtout facilement en présence de l'acide carbonique ; or nous savons que l'air en renferme toujours une petite quantité. Sous l'influence de l'acide carbonique et de l'oxygène, le fer se change en carbonate de protoxyde, qui absorbe une nouvelle portion d'oxygène et se transforme en hydrate de peroxyde de fer. L'acide carbonique dégagé facilite l'oxydation d'une nouvelle quantité de fer métallique. On a reconnu que le fer, une fuis qu'il a commencé à se rouiller en un point , s'altère ensuite très-rapidement autour de ce point. Cela tient à ce qu'il survient alors un phénomène galvanique, qui accélère l'oxydation. Le fer et la petite couche d'oxyde qui s'est formée à s^ surface constituent les deux éléments d'une pile dans laquelle le fer devient positif, et acquiert ainsi pour l'oxygène une affinité assez grande pour décomposer Teau à la température ordinaire, avec dégagement de gaz hydrogène. On rend ce phénomène très-sensible en laissant rouiller à l'air de la limaille de fer mouillée; on reconnaît au bout de quelque temps, d'une manière très-prononcée, l'odeur que répand le gaz hydrogène quand il est préparé avec des métaux carbures. La rouille renferme presque toujours une petite quantité d'ammoniaque ; on la rend manifeste en chauffant la rouille avec de la potasse. La présence de l'ammo-

niaque s'explique de la manière suivante : nous avons vu (§ 445) que, lorsque Thydrogène et l'azote se rencontraient à l'état naissant dans un liquide, ils se combinaient et formaient de l'ammoniaque ; or l'eau qui mouille la rouille renferme de l'azote en dissolution , puisque cette eau se trouve au contact de l'air ; et d'un autre côté, il se dégage de l'hydrogène par la décomposition de l eau. Les circonstances dans lesquelles l'ammoniaque peut se former, par la combinaison directe de l'azote avec l'hydrogène, se trouvent donc réalisées. Le peroxyde de fer jouit par rapport aux bases très-fortes des propriétés d'un acide faible; il retient l'ammoniaque et Fempèche de se dégager.

Cette présence de l'ammoniaque dans la rouille est importante à constater, car on a admis longtemps que, lorsque les taches de rouille rencontrées sur une arme blanche, soupçonnée d'avoir servi à commettre un crime, dégageaient de l'ammoniaque au contact de la potasse , c'était une preuve que la rouille s'était formée en présence d'une matière animale, et qu'elle provenait de taches de sang. Cette présomption était erronée , car nous venons de voir que la rouille , qui se forme simplement au contact de l'air humide, peut contenir des quantités d'ammoniaque très -sensibles.

Le fer se rouille promptement dans l'eau pure, mais on a reconnu qu'il ne s'altérait que très-peu dans de l'eau qui renfermait quelques millièmes de carbonate de soude ou de potasse. Depuis quelques, années, on préserve le fer de la rouille, en couvrant sa surface d'une couche très-mince de zinc métallique. Le fer, ainsi étamé, a reçu le nom de fer galvanisé. Nous avons donné (§ 260) l'explication de ce phénomène.

Le fer s'oxyde promptement au contact de l'air, quand il est chauffé au rouge. Il se couvre alors d'une pellicule noire d'oxyde, qui se détache sous le choc du marteau. C'est à cette facile combustion du fer dans l'air, qu'il faut attribuer la propriété dont il jouit de lancer des étincelles lorsqu'on le'frappe contre un silex. H s'en détache alors de petites parcelles qui, fortement échauffées par la friction du silex , deviennent incandescentes en se combinant avec l'oxygène de l'air, et peuvent mettre le feu à des substances facilement combustibles, telles que l'amadou. Si l'on bat le briquet pendant quelque temps au-dessus d'une feuille de papier blanc, celle-ci se couvre d'une foule de petites parcelles noires , laltirables à l'aimant , et qui sont des petits globules sphériques d'oxyde de fer magnétique.

§ Ô07. Le fer est facilement attaqué par l'acide chlorhydrique ; ilse forme du protochlorure de fer, de l'hydrogène se dégage. L'acide