CHLORURES DE FER

soufre qui distille, et il reste un sulfure composé de 400 parties de fer et de 68 parties de soufre , lequel peut être considéré comme un sulfure particulier.

§ 524 . Pyrites magnétiq^es. — On trouve dans la nature des sulfures de fer , en masses cristallines, d'une couleur de bronze, qui renferment moins de soufre que le bisulfure, ou pyrite ordinaire. Les minéralogistes leur donnent le nom de pyrites magnétiques , parce qu'ils agissent sur le barreau aimanté. Leur composition cor* respond en général à la formule Fe'S'=5FeS+Fe'S'.

Combinaison* da fer aToe le ehlore.

§ 522. On connaît deux combinaisons du fer avec le chlore ; elles correspondent au protoxyde et au sesquioxyde. . § 523. Protochlorure de feTy FeCl. — Ce composé s'obtient quand on traite la limaille de fer par le chlore , en ayant soin que celui-ci n'arrive pas en excès, sans quoi il se formerait du sesquichlorure. On est plus sûr de l'obtenir pur en chauffant du fer dans un courant de gaz acide chlorhydrique. Le protochlorure de fer forme une masse fondue brune, qui cristallise en refroidissant. On obtient le protochlorure en dissolution dans l'eau , en chauffant de la limaille de fer avec de l'acide chlorhydrique. Cette liqueur , évaporée, donne des cristaux verts qui ont pour formule FeCl-f-6H0.

§ 524. Sesquichlorure de fer ,'Fe*CP. — Le sesquichlorure de fer, ou chloride de fer, se prépare en chauffant du fer dans un courant de chlore , et volatilisant le produit au milieu de ce gaz. On obtient ainsi de belles paillettes irisées brunes ou d'un vert foncé. Ce chloride se dissout dans l'eau , en donnant une dissolution jaune. On obtient immédiatement cette dissolution en traitant le fer par l'eau régale. Le sesquichlorure de fer se dissout dans l'alcool et dans l'éther. Ces dissolutions, exposées à la lumière solaire , se décolorent et laissent précipiter du protochlorure de fer.

Le sesquichlorure de fer est décomposé par la vapeur d'eau à la chaleur rouge ; de l'acide chlorhydrique se dégage, et il se dépose, sur les parois du tube dans lequel on fait l'expérience , de petites paillettes cristallines miroitantes de sesquioxyde de fer, qui ressemblent beaucoup à l'oxyde de fer spéculaire que l'on rencontre dans les fissures des laves volcaniques. On a supposé que ce minéral était produit par une réaction semblable.

Combinaison* du fer avee le cyanogène.

§ 525. Le fer forme avec le cyanogène plusieurs combinaisons, remarquables surtout par leurs composés multiples.

Si Ton verse du cyanure de potassium dans la dissolution d*uA sel de protoxyde de fer , on obtient un précipité blanc qui est du protocyanure de fer ; mais ce précipité retient avec beaucoup de force une partie du réactif qui a servi à le produire. On l'obtient plus pur en traitant le bleu de Prusse par une dissolution d'acide sulfhydrique ; il se forme un précipité blanc qui bleuit promptement à l'air.

Le cyanure de fer se combine avec un grand nombre d'autres cyanures métalliques, et produit des cyanures doubles, très-importants par leur emploi dans les arts et par Tusage fréquent qu'on en fait comme réactifs dans les laboratoires. Dans ces combinaisons, le fer a perdu ses propriétés caractéristiques habituelles , car il n'est plus précipité par les réactifs qui le précipitent ordinairement de ses dissolutions salines , ou des chlorures. Les propriétés caractéristiques des cyanures simples sont également modifiées dans ces cyanures doubles; et Ton a été conduit à regarder ces combinaisons comme n'étant pas réellement des cyanures doubles, mais des composés du métal avec un corps électronégatif composé, auquel on a donné le nom de cyanofer^ ou de ferrocyanogène.

Cyanure double de fer et de potassium; ou cyanoferrure de potassium, ou ferrocyanure de potassium ^ FeCy -j- 2KCy.

% 526. Le plus important de ces composés est le cyanure double de fer et de potassium,' que l'on appelle aussi cyanoferrure de potassium , ferrocyanure de potassium , et prussiate de potasse. Ce sel se trouve dans le commerce sous forme de beaux cristaux jaunes. Sa formule chimique est

FeCy + 2KCy + 3H0.

11 renferme 42,8 pour 400 d'eau , qu'il perd facilement par une faible élévation de température. 4 00 parties d'eau dissolvent à la température ordinaire 25 parties de ce sel, et 50 parties à la température de l'ébullition. Ce cyanure double jouit d'une grande stabilité , il n'est pas décomposé par les alcalis , ni même par les suifhydrates alcalins. Soumis à l'action de la chaleur, le cyanoferrure de potassium se décompose ; de l'azote se dégage. Le résidu , repris par l'eau , donne une dissolution de cyanure de potassium , et il reste une matière noire , qui est un véritable carbure de fer, ayant pour formule FeC.

..t. 'prépare ce sqI dans les arts, en fondant du charbon animal avec du carbonate de potasse. Le charbon animal doit èlre préparé exprès, avec des matières animales ne renfermant pas beaucoup de

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phosphates. On l'obtient en calcinant de la corne, de la chair desséchée, des peaux, principalement des vieux souliers. Ces matières laissent un résidu charbonneux, très-azoté, que l'on chauffe ensuite avec son poids environ de carbonate do potasse, dans de grandes chaudières en fonte où pénètre la flamAie fumeuse d'un fourneau à réverbère. On commence par fondre le carbonate de potasse seul , puis on y projette le charbon animal. Il y a réaction ' avec une effervescence assez vive ; on agite continuellement la masse avec des ringards en fer. Il se forme du cyanure de potassium et du cyanure de fer. Le fer est fourni par les parois de la chaudière et par les ringards. Lorsque la réaction est terminée , on enlève la matière, et on la traite par leau bouillante. Op filtre la dissolution chaude, et on Tévapore jusqu'à cristallisation. Les eaux mères, soumises à une nouvelle concentration, donnent encore des cristaux. On purifie ces cristaux en les redissolvant dans Teau bouillante, et laissant refroidir lentement la liqueur.

On a réussi depuis quelques années à préparer le cyanure de potassium par la combinaison directe du carbone avec Tazote, en présence du carbonate de potasse : on utilise maintenant ce procédé en grand pour préparer le prussiate de potasse.

La dissolution de prussiate de potasse, versée dans les dissolutions d*un grand nombre de sels métalliques, donne des précipités, souvent remarquables par leurs belles couleurs , et qui servent de caractères pour distinguer les métaux. Dans ces doubles décompositions, le cyanure de potassium est seul décomposé ; il se change en un cyanure du métal qui existe dans la dissolution réagissante, et ce nouveau cyanure se combine avec le cyanure de fer. Si Ton verse du prussiate de potasse, FeCy+2KCy, dans une dissolution de sulfate de cuivre , CuO.SO*, on obtient un précipité d'un rouge brun caractéristique , qui a pour formule FeCy+2CuCy. Le prussiate, versé dans une dissolution de sulfate de zinc, ZnO.SO*, donne un précipité blanc FeCy-f"2ZnCy. On a ainsi une série de composés, de formules semblables , qui renferment tous du protocyanure de fer.

Le précipité que Ton obtient avec un sel de plomb a pour formule FeCy-|-2PbCy. Si Ton traite ce précipité par l'hydrogène sulfuré, il se forme du sulfure de plomb insoluble, et une liqueur acido qui donne des cristaux blancs quand on Tévapore à l'abri de Tair, à côté d'une capsule pleine d'acide snlfurique concentré. Ces cristaux sont formés par un véritable hydracide FeCy-|-2HCy , que Ton a appelé acide hydrocyanoferrique^ ou acide ferrocyanhydrique. I a dissolution de cet acide est sans odeur, et n'a aucune des pro-

priétés de Tacide cyanhydrique. On peut donc regarder les cyanures doubles comme des cyanoferrures.

Le prussiate de potasse donne, avec les sels de protoxyde de fer, un précipité blanc, composé en grande partie de protocyanure de fer; mais il retient toujours une certaine quantité de cyanure alcalin. Ce précipité s'altère très-vite à Tair.

Avec les sels de peroxyde de fer , le prussiate de potasse donne un précipité d'un beau bleu. Ce précipité qui est appelé bleu de Prusse , est employé comme matière colorante dans la teinture et dans la peinture à l'huile. On a la réaction suivante entre le perchlorure de fer et le prussiate de potasse :

2Fe«Cl» + 3(FeCy + 2KCy) = 6KC1 + (3FeCy + 2Fe*Cy').

Le bleu de Prusse a pour formule 3FeCy-j-2Fe*Cy*.

§ 526 bis. Si l'on fait passer un courant de chlore dans une dissolution de prussiate de potasse , et qu'on fasse ensuite bouillir la liqueur, il se forme un précipité vert. Ce précipité, chauffé avec de l'acide chlorhydrique , abandonne une certaine quantité de peroxyde de fer mélangé , et le résidu vert a pour formule ; FeCy-|-Fe'Cy*-|-^HO. C'est un composé semblable à l'oxyde magnétique, si on néglige l'eau combinée.

§ 527. Si l'on arrête le courant de chlore au moment où la dissolution ne précipite plus en bleu les sels de peroxyde de fer, on obtient une liqueur qui donne, par l'évaporation , des cristaux d'un beau rouge. 11 est important de ne pas trop prolonger l'action du chlore , et d'agiter continuelleinent la liqueur. On essaye fréquemment la dissolution avec les sels de peroxyde de fer , et on arrête le courant de chlore aussitôt qu'il ne se forme plus de précipité. Il est bon aussi de neutraliser, à mesure, la liqueur avec un peu de potasse. Ce sel rouge , auquel on donne le nom de cyanaferride depotcLssium ou de ferricyanure de potassium^ mais que l'on appelle le plus souvent prussiate rouge de potasse, a pour formule 3KCy-f-Fe*Cy''. Il ne renferme pas d'eau de cristallisation. La réaction, qui lui donne naissance, est la suivante :

2(FeCy + 2KCy) -f Cl = (3KCy + Fe'Cy») + KCl. ,

Le prussiate rouge est beaucoup moins soluble que le prussiate jaune ; il faut 38 parties d'eau froide pour en dissoudre ^ partie. Les sels de protoxyde de fer donnent avec le prussiate rouge de potasse un précipité d'un beau bleu. Ce précipité a pour formule 3FeCy-|-Fe*Cy' ; on a la réaction :

(3KCy + Fe*Cy') + 3(FeO.SO=') == 3(K0.S0'} -f (3FeCy + Fe*Cy*).

GARBURES DE FER; 403

Le prussiate rouge de potasse donne , avec les sels de plomb, un précipité 3ÇbCy+Fe'Cy*. Ce précipité, traité par l'acide sulfurique, donne un précipité de sulfate de plomb et une combinaison 3HCy+Fe*Gy*, appelée acide ferricyanhydrique , qui donne une dissolution rouge. Cette dissolution, évaporée, abandonne dés cristaux d'un jaune brun.

€oiiibi]i«lM»iui du fer «Tee le earliOBe*

§ 528. Le fer se combine avec le carbone quand il se trouve en présence ie cette substance , à une très-baute température. Nous avons vu (§ 526) que Ton obtenait un carbure FeC', en décomposant par la chaleur le prussiate de potasse. Par la combinaison directe du fer avec le carbone on n'obtient jaixiais des composés aussi riches en carbone. Le produit le plus carburé n'en renferme que 5 pour 400 environ; sa composition se rapproche de la formule Fe^C. Ces fers carbures portent le nom de fontes. On distingue les fontes en fontes blanches et en fontes grises.

Le fer, chauffé dans les hauts fourneaux à une très-haute température au contact du charbon, passe à l'état de fonte. Si cette fonte est refroidie brusquement au sortir du fourneau , elle forme des masses métalliques, plus blanches que le fer doux, et qui sont dures et cassantes. C'est la fonte blanche. Si cette fonte se refroidit au contraire lentement, e carbone qui était en combinaison avec le fer se sépare en cristallisant, et forme une infinité de petites paillettes noires graphiteuses, qui donnent à la masse une couleur gris foncé. Ces petites paillettes de charbon se trouvent disséminées au milieu du fer, qui est en grande partie décarburé. On a alors Isi fonte grise ^ ou fonte douce, qui jouit d'une certaine malléabilité, et se laisse travailler à la lime.

Toutes les espèces de fontes n'abandonnent pas avec une égale facilité leur carbone combiné. Lorsque les fontes renferment du phosphore ou du soufre, elles restent à l'état de fontes blanches, même après un refroidissement très-lent. Certaines fontes, qui renferment du manganèse en combinaison , jouissent également de la propriété de ne pas abandonner leur carbone combiné, et présentent, après le refroidissement, une cassure cristalline à très-larges lames brillantes. Ces fontes portent le nom de fontes lamelleuses ; on les obtient avec des minerais spalhiques manganésifères(§ 546).

Lorsqu'on traite une fonte blanche par l'acide chlorhydrique , ou par l'acide sulfurique étendu, le métal se dissout avec dégagement de gaz hydrogène ; mais il se produit en môme temps une huile volatile, d'une odeur nauséabonde, qui résulte delà combinaison du gaz

hydrogène avec le carbone à l'état naissant. Si Ton dissout au contraire, une fonte grise, il se produit bien encore une certaine quantité de cette huile ^ par la combinaison du gaz hydrogène avec la portion de carbone qui est en combinaison avec le fer , mais le carbone libre reste, sans go dissoudre, sous la forme de petites paillettes cristallines. .

La fonte de fer prend, dans quelques circonstances, un état intermédiaire entre la fonte grise et la fontç blanche. La séparation du graphite n'ayant pas lieu dans toute la mas?e, mais seulementdans quelques parties, la matière présente alors l'aspect d'une fonte blanche, plus ou moins tachetée de fonte grise. Ces sortes de fontes sont appelées fontes fruitées,

$ 528 bis. Le fer combiné avec 4 centième environ de carbone constitue Vacier. On prépare ordinairement l'acier en chauffant pendant plusieurs jours des barres de fer au milieu du charbon en poussière. Le produit que Ton obtient ainsi , et qui est appelé acier de cémentalion , n'est pas homogène ; les couches extérieures sont plus carburées que les couches intérieures. Pour le rendre homogène on réunit plusieurs barres ensemble, on les chauffe au blanCi et on les forge en une barre unique. Cette opération, qui doit être répétée plusieurs fois , porte le nom de corroyage. Souvent ausâ , on fond l'acier de cémentalion dans des creusets , et l'on obtient Vacier fondu, qui est plus homogène que l'acier corroyé.

L'acier se laisse travailler comme le fer, mais il jouit de la propriété d'acquérir beaucoup de dureté et une grande élasticité paria trempe, opération qui consiste à refroidir brusquement l'acier en le plongeant dans de l'eau après l'avoir chauffé à une température plus ou moins élevée. L'acier trempé reprend sa ductilité primitive quand on lui fait subir le recuit , c'est-à-dire quand , après l'avoir chauffé, on le laisse refroidir lentement.

Comblnatooiui du fer avee le slllclnm*

% 5*29. On obtient une combinaison du fer avec le silicium quand on chauffe au feu de forge, dans un creuset brasqué, un mélange de limaille de fer, d'acide silicique et de charbon; il se forme un culot métallique bien fondu, qui jouit d'une certaine malléabilité. Le fer peut se combiner, dans ce cas, avec 9 ou 40 pour 400 de silicium. Les fontes de fer, surtout celles qui sont obtenues à de très-hautes températures dans les hauts fourneaux au coke , renferment ordinairement 4 ou 2 centièmes de silicium.