Le nickel. 4« Le manganèse. 6. L'urane

Ces^ix substances se distinguent des autres métaux compris sons ce genre par dei>x propriétés, i^. Leurs oxides ne peuvent être réduits a l'état métallique par la plus violente chaleur à laquelle on puisse les exposer; 20. Lorsqu'ils sont dissous dans un acide, ils ne peuvent être précipités à Tétat métallique, en plongeant dans la dissolution une verge de tout autre métal.

SECTION PREMIÈRE

Du Fer.

I. Le fer, le plus abondant et le plus utile de tous les métaux, a été connu plus tard, et se travaille moins facilement que l'or, l'argent et le cuivre. C'est à l'histoire des peuples de l'Orient qu'il nous faut avoir recours pour y chercher les traces de la découverte de ce métal, comme nous v trouvons l'origine de presque tous les arts et de toutes les sciences. Les écrits de Moïse, qui vivait environ i635 ans avant l'ère chrétienne, nous fournissent la preuve la plus complète que, dès cette époque , le fer était connu en Egvpte et en Phénicie. Moïse parle en effet de fourneaux pour travailler le fer *, de mines dont on parvenait à l'extraire^ ; et il nous dit qu'on faisait, avec ce métal, des épées^, des couteaux'^, des haches ** et des outils pour tailler les pierres ^. IMais si l'on considère que la connaissance du fer avait été apportée de Phrygie en Grèce par les Dactyles 7, qiii s'établirent dans la Crète sous le règne de Minos P^ environ i43i ans avant Tère chrétienne, on pourra facilement juger que la découverte en avait eu lieu dans ces contrées bien des siècles avant la naissance de Moïse. Cependant, lors de la guerre de Troye, qui eut lieu deux cents ans

* Deut. IV. 20.

^ Ihid. VIII, 9.

2 Nomb. XXXV, 16.

^ Levit. 1,17,

5 Deut. XVm, 5.

« Ihid. XXVII, 5.

' Hésiode, cité par Pline. Liy. VU, c. 57.

Histoire.

du fer.

après cette période , le fer était encore tellement estimé , qu'Achille proposa une boule de ce métal comme Tun des prix des jeux qu'il fit célébrer en l'honneur de Patrocle.

A cette époque , aucune de leurs armes n'avait encore été fabriquée en fer. Or, si les Grecs avaient fait, pendant l'espace de deux cents ans, si peu de progrès dans un art qu'ils avaient reçu des autres peuples, combien n'avait-il pas fallu de temps aux Egyptiens, aux Phrygiens, aux Chalybes, ou au peuple quelconque qui inventa le premier l'art de travailler le fer, pour avoir atteint le degré de perfection auquel nous voyons que cet art était parvenu du temps de Moïse ?

Propriété, I. Le fer est d'un blanc bleuâtre, avec un grand éclat lorsqu'il est poli. Il a , lorsqu'on le frotte , une odeur particulière , et il laisse sur la langue une impression stiptique très-marquée.

2. Sa dureté excède celle de la plupart des métaux; et il peut être rendu plus dur que le plus grand nombre des corps lorsqu'il est converti en acier. Sa pesanteur spécifique varie de 7,6 à 7,8 '.

3. Il est attirable à l'aimant, et il est lui-même la substance qui constitue l'aimant -, mais lorsque le fer est parfaitement pur, il ne conserve que pendant très-peu de temps la vertu magnétique.

4. Il est malléable à toute température , et cette propriété s'accroît à mesure que la température augmente. Il s'étend sous le marteau, mais on ne peut l'y réduire en feuilles aussi minces que l'or ou largent, ou même le cuivre. Sa ductilité cependant est plus parfaite; car on peut le tirer en fils au-moins aussi fins que les cheveux. Sa ténacité est telle qu'un fil de ce métal de deux millimètres de diamètre est capable de supporter, sans se rompre, un poids de 249,609 kilogr. ".

5. Le fer est un des métaux les plus difticiles à fondre. 11 exige, ainsi que le chevalier George M'kensie s'en est assuré ,

Kirwan"'s Min. II, i55. Le docteur Shaw porte la pesanteur spe'ciGque du fer 37,645. Shaw's Boyle. II, 345. Brisson à 7,788. Halchett en a trouvé un échantillonà 7,700, on the Alloys nf f;oldy p. 66. Swendenbure; l'établit à 7,817. Suirant Mussenbroeck, le fer ecroui, ramolli parla chaleur, a une pesanteur spécifique de 7,600 j de 7,733 , lorsqu'il est écroui à chaud 5 et de 7,875 , lorsqu'il est écroui à froid. Wasserberg. 1 , 168.

' Sickingen , Ann. de Chim. XXV, 9.

"HD degré de chaleur correspondant à 1 080 de Weedgewood ^, Cette température étant à-peu près la plus élevée qu'il soit possible de produire, on n'a eu aucun moyen de reconnaître le point où Je métal fondu commence à entrer en ébullition et à se volat.liser. On n'a pu examiner non plus la forme de ses cristaux ; mais il est bien connu que sa texture est fibreuse, c'est-à dire, que sa cassure présente un grand nombre de fîlamens réunis ensemble en faisceaux.

11. Lorsque le fer est exposé à l'air, sa surface se ternit -&

' Ti 1 > 1 T combiuaiîcn

promptement. 11 se change, peu-a-peu, en une poudre d un avec roxigene. jaune brun, connue sous le nom de rouille. Ce changf meut a lieu plus rapidement si l'atmosphère est humide -, il est dû à la combinaison graduelle du fer avec Toxigène de l'atmosphère, pour lequel il a une très-grande affinité.

Le fer a une affinité très-forte pour foxigène; il décompose l'eau. En tenant pendant quelque temps de la limaille de fer dans l'eau, pourvu que la température soit au-moins d'environ i8<^ centigrades, elle s y convertit peu-à-peu en une poudre noire, et il s'en dégage du gaz hydrogène. Cet effet résulte de la décomposition lente de l'eau. Le fer se combine avec son oxigène, tandis que Vhydrogène s'échappe sous là forme de gaz\ Si l'on chauffe Veau jusqu'à lebuUition, sa décomposition est beaucoup plus rapide. On aperçoit très-sensiblement les bulles du gaz hydrogène s'élever de la surface du fer-, on peut les recueillir en faisant cette expérience dans une cornue de verre qu'on remplit d'eau, après y avoir mis la limaille de fer, et dont on fait plonger le bec dans un vaisseau ouvert plein d'eau; cet appareil étant ainsi disposé, on chauffe jusqu'à l'ébullition. Si on fait passer de l'eau en vapeur à travers un tube de fer rougi , elle est à l'instant décomposée. L'oxigène se combine au fer, et le gaz hydrogène passe à travers le tube et peut être recueilli dans des vaisseaux convenables. C'est une des méthodes les plus faciles pour se procurer le gaz hydrogène pur •^.

Le fer peut même décomposer le potassium à une tempé-

» lyicholson's Journal. IV , 109.

^ Ce fait fut connu de Bergman ( Opusc. III, gS. ) et de Sche'ele

[on Fire , p. 180.) 5 mai» Lavoisier en donna le premier Tcxplication.

^ Lavoisier et Meusnier, Mém. Par. 1781, p. 2(3g.

rature suffisanîmoMt élevée. Lorsqu'un fil de fer, garni de coton k son exiiémité, est plongé dans le gaz oxigène lorsque le coton est euflanmié, il prend feu et brûle a\ec im grand éclat.

On ne connaît, jusqu'à présent, que deux combinaisons du fer avec l'oxigène , en proportions diff renî es, formant deux oxides^le protoj: i de et \q peroxide. Le protoxide est 7ioir^ et le peroxide est rouge.

Oxide noir. I. Ou pcut foriTier le protoxide ou l'oxide noir de fer, de trois manières différentes :

i.o En laissant séjourner pendant un temps sufiisant de la limaille de fer dans l'eau à la tempéralure de 21° centigrades; l'oxide ainsi produit est une poudie noire, autrefois d un srand usage en médecine sous le notn ^étliiops martial, et que Lemery semble avoir examinée le premier ^.2.° En faisant brûler un fii de fer dans le gaz oxigène. Le fil de fer se fond à mesure qu'il brûle, et tombe en gouttes au fond du vaisseau qui doit être recouvert d'eau , le vaisseau étant de cuivre. Ces gouttes métalliques sont cassantes , très-dures, noirâtres, et conservent le brillant métallique. Lavoisier trouva, en examinant cet oxide ainsi obtenu en globules, que le fer y était à l'état d'éthiops ^. Leur éclat est dû à la fusion qu'ils ont éprouvée; 3°. en dissolvant le fer dans l'acide sulfurique, et en ajoutant de la potasse à la dissolution, il se ])récipiîe une poudre verte, qui étant promptemenî séchée dans des vaisseaux fermés, prend l'aspect d'étbiops martial. Composition. Cet oxidc, lorsqu'il est pur, est une poudre noire sans saveur, insoluble dans l'eau; mais se dissolvant dans les acides avec lesquels il forme des dissolutions d'un vert i^idÏQ , et d'une saveur astringente douceâtre, il peut se combiner avec l'eau, et cette combinaison est de couleur verdàtre sale ; mais l'eau peut lui être très-facilement enlevée. On a iait

• Le meilleur procédé est celui de Ronver : après avoir mis de la limaille de fer à iVtat de pâte par une addition snfjîisante dVaii, on expose la masse à Tair dans une terrine de grès. La pâte ne tarde point à sVchauffer, et l'eau disparaît. On ajoute une nouvelle (juantité dVau, et on continue ainsi par des additions succtssives d'eau sur la pâte, à mesure qu'elle se dessèche, jusqu'à osidation complète. On réduit alors la masse eu poudre, et on fait ciianfTtr celte poiulrc dans îîn vaisseau de fer ," iiisqu''à ce qu'elle soit parfaitement sèclic , et en remuant continuellement. For. Ann.deCbim. XLIV, 029.

» Ann. de Chim. I, 10.

beaucoup d'expériences pour déterminer la proportion d gène ^tie cetoxide contient; on en présente ici les diflérer.s résulfaîs :

Proust' 100 fer -4- 28 oxigène.

Hassenfratz - 100 -H 29

Bucholz ^ 100 +- 29,87

Berzelins ^ 100 -H 29,37

Thomson ^ 100 -+- 28 ^

Gaj-Lussac ^ 100 -4-28,0

Le terme moyen du tout est 100 -f- 28,79

Pour nous mettre en état de jnger de l'exactitude de ces nombres, examinons quelques-uns des sris dans lesquels; cet oxide entre. Le suliate de fer est composé, suivant Berzelius, de

Acide sulfurique. . 100 ... . 5 Protoxide de fer. . 88 ... . 4,4

Ainsile nombreéquivalent,pourie protoxide de fer. est 4,4- En prenant 4.5 pour ce nombre, le sel serait suj-.pnsé consister en 100 acide -h 90 oxide. De plus, 90 protoxide de fer doivent contenir 20 oxigène,donc c'est un composé de

Fer 79 100

Oxigène 20 28,37

On obtient ainsi 2.S^5y pour h quantité d'oxiuène qui s'unit à 100 de fer pour constituer le proîodixe de ce métal. Kn divisant alors le nombre 4,5 dans le rapport de [79 à 20, on trouve que le protoxide est composé de

Fer 5,5 100

Oxigène 1,0 28,37

Donc ce protoxide est un composé de i . atome fer et de i . atome oxigène, et le poids d'un atome de fer est 3,5.

' Ann. (le Chim. XXIII, 85.

- JbiJ. LXIX , 102.

^ Gehlens Journal fur die Chimie und Physik. III , 7? i • Ses expériences ne uonneiit que jcj.og • mais il considère le nombre dans le texte, comme un des vt'iitables.

-i An nais of Philosoi.hy. III , 3j6. Ann.de Chim. LXXVIil ,

^ Anuals of Philo'iopliy.

* Ann. de Chim. LXXX , i63.

4^4 COMBUSTIBLES SÎMPLES.

t^foxide. 2. On produit hperoxide de fer en tenant de la îimnîlie de fer chauffée au rouge dans un vaisseau ouvert, et en l'agitant continuellement jusqu a ce qu'elle soit convertie en une poudre d'un rouge foncé. La rouille ordinaire du fer n'est autre chose que cetoxide, qu'on appelait autrefois sa-fran de mars^ combiné avec le gaz acide carbonique. On peut aussi obtenir l'oxide rouge en le précipitant par un alcali, d'une dissolution étendue du fer dans l'acide sulfurique^ exposée pendant un certain temps à l'air.

Cet oxide, lorsqu'il est pur, est du!ie belle couleur rouge tirant sur le cramoisi. Il a souvent une teinte de jaune ou de brun, ce qui est dû à des causes qu'on ne connaît pas bien, mais probablement à la présence de quelque corps étranger. ïl est sans saveur et insoluble dans l'eau, mais il se dissout dans les acides quoique plus difficilement que le protoxide: ces dissolutions sont brunes ou jaunes, avec une saveur douceâtre et astringente.

C-^î^position. Les expériences récemment faites sur la constitution de cet oxide, ne nous laissent aucun doute que c'est un composé de 100 fer -i- 28,57 ^ ^ ^ oxigèue=:4^^^55.

Le persulfate de fer consiste, suivant Berzelius, en

Acide sulfurique 100

Peroxide defer 65,5

Ce qui approche de très-près de

Acide 100 ...... 5

Oxide 66^6 3,3

Nous vo^^ons que le nombre équivalent sera 3 f , ce qui paraît absurde au premier aperçu-, car alors le peroxide, qui contient plus d'oxi^^ène que le protoxide, aurait cependant son équivalent moindre-, mais si nous considérons ce protoxide comme étant formé de 2 atomes de fer et de 3 atomes d oxi^^ène, le poids sera 3,5 -f- 3,5-4-3 = 10. Si nous supposons le persulfate composé de 3 atomes d'acide sulfurique, et de 1 atome peroxide, alors nous aurons pour la composition du peroxide de fer,

Acide 100 . » . . 5 X 3-=:i5

Oxide 66,6 .... 10

Or, c'est ce que je considère comme étant la véritable

de l'acier.

tonstilution de ce sel et la nature réelle du peroxide. iXous verrons aingi lanouialie qui représente Toxide rouge comme étant foraié de i atome fer 4- i i atome oxigène; mais si nous la faisons disparaître, en supposant que l'oxide noir de fer contient 2 atomes d'oxigène, et l'oxide rouge 3 atomes de ce principe, nous représentons ces oxides par des nombres qui ne correspondent pas avec leurs équivalens, et qui, par conséquent, ne peuvent pas être corrects.

o. Je ne fais pas mention ici des nouveaux oxides de fer annoncés par Thénard ^ et par Gay-Lussac ' , parce que je ne pense pas que ces chimistes avent réussi à en démontrer l'existence.

On donne de la dureté aux instrumens trancbans fabriqués ^Tr^wps avec lacier, lorsqu'ils sont achevés, en les chauffant au rouge cerise et en les plongeant ainsi dans un liquide froid. Après leur avoir fait subir cette opération , qui les rend durs, il devient nécessaire de les ramollir un peu , ou de les tremper ainsi que cela s'appelle, pour leur donner un taillant fin et durable. Il ne sagit pour cela que de les chauffer de nouveau , jusqu'à ce qu'ils prennent à leur surface une couleur particulière convenable. Le moj^en le plus ordinairement employé à cet effet, est de les chauffer dans Ihuile, à une température particulière, jusqu'à ce que les couleurs qu'on veut obtenir se manifestent. Ces couleurs varient et se succèdent régulièrement l'une à l'autre, à mesure que la température augmente. Entre celles de 221 à 233° centig. ,rinstruinent prend une teinte couleur jaunâtre très pâle; à 238*^ la couleur est d'un jaune paille, et l'instrument a la trempe qui convient aux canifs, aux rasoirs, et autres outils à tranchant fin. La couleur devient de plus en plus foncée avec l'augmentation de la chaleur : à 260*» elle devient d'un jaune métallique légèrement brunâtre. La surface des instrumens chauffés passe ensuite successivement par les nuances du jaune, du brun, du rouge, du pourpre, et à 3o4° , centig., la nuance est celle du bleu uniforme foncé des ressorts de montres ^ Enfin cette nuance de bleu s'affai-

» Ann. deChim. LVI , 5p.

» Ihid. LXXX, 16 i.

' Voyez les curieuses expe'riences de M. StodJarl , r;ippoitecê par !Nicholson. IN icholsoa''s Journal. IV, 12g.

blissant graduellement, passe à une couleur d'eau qui est îa dernière teinte que présente la surface des instrumens avant d'être devenus rouges par la chaleur ^ On ne peut révoquer en doute, d'après la méthode praîiquée depuis long-temps à Shéflidd pourrornemeiiî des lames d'épées, de couteaux, etc., que ces diftérentes nuances de couleur ne soient dues à l'oxidation de la surface du métal.

On peint sur la lame, avec une composition huileuse, des fleurs et dilférens autres ornements. On l'expose alors à la chcileur nécessaire pour la tremper. La couleur de la lame est partout altérée, excepté aux endroits recouverts par la peinture; et en l'enlevant alors, les ornements paraissent de îa couleur naturelle de l'acier poli : et ils deviennent ainsi faciles à distinguer. D'après une lettre qu'il reçut de M. Stoddart, Humphr}^ Davy trouva que l'acier étant chauffé dans le gaz hvdrogèije, sa couleur ne change pas, comme cela a lieu lorsqu'il est tiempé suivant la manière ordinaire '. Ces faits prouvent donc évidemment que les changements de couleur de l'acier sont dus à l'oxidation de la surface du fer. Mais nous ne sommes point encore en état de déterminer si ces changemens proviennent d altérations dans l'épaisseur de la couche d'oxide, ou de la formation de proportions différentes des deux oxides.

lïl. Le fer se combine facilement avec le chlore , et forme drux composés que nous appellerons protochlumre et percJilorure de fer.