CARBONE

On voit donc que la combinaison du vanadium avec le carbone débute à une température relativement basse et

s'effectue facilement lorsque la température atteint 1400 ou 15000.

Nous avons complété ces résultats par une courte étude métallographique. Un globule de vanadium résultant de l’action du calcium sur l’anhydride vanadique, après avoir été enduit de noir de térébenthine, a été chauffé dans le vide durant quinze minutés en présence de charbon de sucre à 11000, 13259, 14500. Entre chaque traitement, le métal était poli. A 13250, un début de cémentation a été décelé par la présence de la périphérie de la préparation de cristaux non altérés par l'acide azotique dilué; à 14509, ces cristaux ont pénétré jusqu’au cœur du globule mesurant 5 millimètres de diamètre environ.

Il résulte des recherches que nous venons d’exposer un certain nombre de faits nouveaux intéressant la chimie du vanadium et que nous pouvons résumer de la façon suivante :

1° Dans le vide, le pentoxyde de vanadium est réduit, au rouge, par le carbone avec formation de tétroxyde de vanadium, puis de trioxyde. Ce dernier a pu être obtenu fondu, au four à arc ; les valeurs suivantes ont été trouvées pour sa densité et sa dureté :

IDE D6 NEEE0

A partir de 1.200, le trioxyde de vanadium lui-même est réduit en vanadium métallique, dont la carburation, en présence d’un excès de carbone, se poursuit alors au fur et à mesure de sa libération. Cette réaction aboutit, soit, entre 18000 et 20009 au four à vide Chaudron-Garvin, à des fontes peu carburées, soit, à très haute température au four à arc Moissan, à des produits dont la teneur en carbone peut atteindre 27 %. Entre autres propriétés leur appartenant, nous avons précisé que ces fontes sont toutes attaquables par le gaz chlorhydrique sec, mais à une température variable avec leur composition et d’autant plus élevée qu'elles sont plus riches en carbone.

29 L'étude analytique et l'examen métallographique des fontes de vanadium, titrant de 7 à 27 % de carbone, qui ont été ainsi préparées, montrent qu’elles renferment, soit à côté de graphite dans les produits fortement carburés,

soit à côté d’un eutectique dans les produits moins carburés, le carbure de vanadium C3V4. Celui-ci est le composé binaire du vanadium et du carbone stable à haute température en présence d’un excès de ce dernier élément, et c'est là le seul carbure de vanadium dont l'existence se trouve établie avec certitude.

30 Il a été vérifié que la réduction de l’anhydride vanadique par le calcium effectuée à l'abri de l’air en présence d’une petite quantité de sodium, fournit le vanadium sous la forme de petits globules sphériques d’un titre voisin de 100. Nous avons établi que la réaction est brutale et qu’elle se manifeste à une température de 4009 environ. Dans des conditions semblables avec ou sans addition de fondants, l’action du magnésium sur l’anhydride vanadique conduit à un produit amorphe renfermant de la magnésie et dont la teneur en vanadium ne dépasse pas 75 %.

49 Les modes opératoires qui permettent de préparer le plus avantageusement les tétrachlorure, trichlorure et dichlorure de vanadium ont été décrits avec précision.

5° Le point de fusion du tétrachlorure de vanadium a été

déterminé pour la première fois :

6° L'analyse thermique du système chlore-tétrachlorure de vanadium nous a permis d’établir le diagramme d’équilibre liquide-solide correspondant. Celui-ci montre que ces deux corps forment entre eux à basse température des cristaux mixtes sans que se révèle dans ces conditions l’existence d’un pentachlorure de vanadium.

7° En soumettant à l’action directe d’un mélange de chlore et de vapeurs de tétrachlorure de vanadium, à une température atteignant 8000, quelques chlorures métalliques anhydres, nous n’avons constaté aucun phénomène d'absorption avec les chlorures de sodium, lithium, calcium, strontium, baryum, magnésium, le chlorure chromique, les

A. MORETTE > 6

chlorures d’argent et de plomb. Seuls, dans ces conditions, ceux de potassium, de rubidium et de cœsium augmentent de poids ; ce phénomène est réversible, la quantité de chlorure de vanadium fixée diminuant lorsque le courant de chlore ne contient pas de tétrachlorure de vanadium ou lorsque la température dépasse 4000 ; la composition de la substance obtenue à 4000 tend vers celle de corps pouvant être représentés par les formules :

CVS SCIE CV; 8 CIED 2 CV, 3 CICs

80 Il a été établi que le dichlorure ou le trichlorure de vanadium réagissent violemment avec le calcium ou le magnésium entre 6500 et 7000. La réduction est complète et fournit, à l’abri de l’air, le métal dans un état de très grande pureté, sous la forme de grains fondus irréguliers avec le calcium, ou d’une poudre avec le magnésium. Après avoir résolu les difficultés inhérentes à l'opération, nous avons pu ainsi décrire un procédé permettant de préparer aisément à l’aide du trichlorure de vanadium et du magnésium, un métal pulvérulent d’un titre supérieur à 99 %.

90 Ainsi, nos expériences viennent apporter une conclusion respectivement à l’une et à l’autre des deux grandes séries d’essais tentés pour l'obtention du vanadium pur, réduction des oxydes et réduction des chlorures. Le vanadium fondu sera préparé par l’action du calcium au rouge sur l’anhydride vanadique et le vanadium pulvérulent sera obtenu par l’action du magnésium sur le trichlorure de vanadium.

Le métal provenant du premier procédé se présente ‘en globules sphériques gris-argent ; sa densité est D. = 5,93; il est malléable à la température ordinaire ; sa dureté est Are D

Le métal résultant du second mode opératoire est une poudre amorphe gris-ardoise, de densité D, — 5,89 ; il

fond à une tempétature voisine de 17500 C. en donnant un régule métallique gris-argent.

10° Quelques propriétés chimiques du vanadium ont été étudiées à l’aide du métal pulvérulent :

a) Il a été vérifié que le vanadium, après avoir été chauffé dans l'hydrogène à 12009, absorbe au cours de son refroidissement dans ce gaz, une grande quantité de celuici, de l’ordre de 160 cm* par gramme de métal.

b) Le vanadium s’unit avec incandescence au chlore vers 3500, au brome vers 4000, à l’iode vers 5000.

En soumettant à 3009 Le métal à l’action d’un excès d’iode en tube scellé, puis en éliminant l’'halogène non combiné par le tétrachlorure de carbone ou la benzine à l’extracteur Kumagava, nous sommes parvenu à préparer le triodure de vanadium I3V. C’est une substance cristalline, de couleur brune, très hygroscopique et se dissolvant dans l’eau en fournissant une liqueur marron. Par chauffage dans le vide ce composé se dissocie en libérant de l’iode dès la température de 1000.

c) Le vanadium pulvérulent s’enflamme brusquement dans un courant d'oxygène sec vers 3900; cette combustion conduit à un mélange d’oxydes.

d) Nos expériences montrent que le vanadium s’unit à l’azote entre 7000 et 8000 en fournissant l’azoture marron violacé NV.

e) Le vanadium se combine directement aux vapeurs de phosphore au rouge ; la limite de saturation correspond à la composition d’un phosphure PV, substance pulvérulente gris-clair difficilement attaquable par l'acide azotique concentré.

f) Enfin, le vanadium est cémenté directement par le carbone au-dessus de 11000.

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