‹ Traité complet de métallurgie (volume 2)Chapitre 45 sur 159 · Poids employés, j Spiegeleisen Sl · texte numérisé non relu

Poids employés, j Spiegeleisen Sl

r J (Cuivre 43 .17

Le culot métallique présentait à peu près les mêmes caractères que ceux observés dans les expériences précédentes; une petite quantité de graphite s'était séparée à la surface. Après lavoir retirée, la perte en ppids fut trouvée égale à 0gM51.

Dans les expériences nM 2 et 3, la proportion de cuivre dans le résidu de spiegeleisen ne put être déterminée, à cause de la difficulté#de le débarrasser du cuivre mécaniquement mélangé.

Les résultats se résument ainsi : le spiegeleisen contenant 8 pour 100 de manganèse, par sa fusion avec moitié de son poids de cuivre, a perdu 1.16 pour 100 de manganèse ; et par sa fusion avec un poids égal de cuivre 1.34 pour 100. La séparation du graphite est un fait intéressant.

De V élimination du silicium dans la fonte par fusion avec du sesquioxyde de fer seul ou avec addition de manganèse. — M. Caron (1) a fait les essais suivants. Il opéra sur de la fonte contenant 0.99 pour 100 de silicium :

PROPORTIONS POUR CBNT.

Seequioxyde de fer.

MaoganèM métallique.

Silicium du» le produit.

lr# fusion.

. Néant.

2e fusion.

jet. 10. .

. Néant.

Il semblerait ainsi qu'en présence du manganèse, le sesqui-

(1) Comptes rendus, t. LVI; 1863.

oxyde de fer peut séparer le silicium de la fonte, et qu'il se forme du silicate de protoxyde de manganèse.

De la fusion de la fonte contenant du soufre avec de la fonte contenant du phosphore, sans addition et avec addition de manganèse. — M. Caron a fait aussi des expériences à ce sujet (1). Il choisit deux échantillons de fonte, dont l'un contenait 1.04 pour 100 de soufre et l'autre 0.85 pour 100 de phosphore. Des quantités égales de chacune de ces fontes ayant été fondues ensemble, le produit fut coulé dans une lingotière; il contenait 0.51 pour 100 de soufre et 0.42 pour 100 de phosphore. Après avoir été refondu avec addition de sesquioxyde de fer, il ne contenait plus que 0.49 pour 100 de soufre et 0.42 pour 100 de phosphore. Refondu encore avec addition de 6 pour 100 de manganèse métallique, il retenait seulement 0.15 pour 100 de soufre et 0.39 pour 100 de phosphore; d'où M. Caron conclut qu'en fondant simplement ensemble des fontes contenant du soufre et du phosphore, il n'y a pas de diminution dans la proportion de ces éléments.

Carbonate de protoxyde de fer. FeO,COf. — Ce sel se rencontre abondamment dans la nature, dans les formations géologiques de presque toutes les époques. .C'est un des minerais de fer les plus importants et qui, par conséquent, mérite d'être examiné tout particulièrement par le métallurgiste. Il cristallise dans le système rhomboédrique comme le spath calcaire, et constitue alors la variété minérale désignée sous le nom de minerai de fer spathique, qui renferme toujours du carbonate de protoxyde de manganèse, et généralement aussi du carbonate de chaux et de magnésie. On le trouve en cristaux plus ou moins translucides, avec un éclat vitreux qui rappelle celui de la nacre, ou une couleur d'un blanc jaunâtre; mais le plus souvent il est brun, ce qui est dû à sa décomposition partielle résultant de l'ac-

(1) Comptes rendus, t. LVI, p. 1017; 1863.

tion du temps ; il se forme du sesquioxyde hydrate de fer et il se dégage une certaine proportion d'acide carbonique. La pesanteur spécifique des variétés cristallisées natives varie de 3.70 à 3.92. Le sel natif cristallisé ou amorphe est anhydre. Sénarmont a obtenu ce sel à l'état de sable blanc grisâtre, à peine attaquable par les acides étendus, restant à l'air sec presque sans changer, et acquérant très-lentement une couleur brune pâle à l'air humide. Il avait été préparé en soumettant dans des tubes de verre hermétiquement fermés à des températures élevées un mélange de sulfate de protoxyde de fer et de carbonate de soude, ou de protochlorure de fer et de carbonate de chaux; le premier mélange avait été chauffé aune température de 150° C. ou au-dessus; le second à des températures variant entre 130°C, et 200°"C, pendant 18 à 36 heures (1). Le sel était d'autant plus foncé en couleur et plus permanent à l'air, que la température avait duré plus longtemps à un degré élevé. La forme des grains cristallins était nettement rhomboédrique. Le sel cristallisé ne se dissput que lentement dans l'acide chlorhydrique dilué. L'addition de carbonate ou de bicarbonate de potasse ou de soude dans une solution de protosel de fer, tel que le protochlorure ou le sulfate de protoxyde, cause un précipité blanc, volumineux, de carbonate basique de protoxyde de fer hydraté qui absorbe rapidement l'oxygène de l'air, en devenant d'abord vert, puis brun. Il se convertit complètement et assez vite par le séjour à l'air, en sesquioxyde hydraté. Pour le préparer artificiellement, on prend les plus grandes précautions afin d'exclure l'air au fur et à mesure que l'action s'accomplit. La dissolution du précipitant alcalin doit avoir été bien bouillie et celle du sel ferrique doit être parfaitement exempte de tout sursel ; enfin le lavage et la dessiccation doivent s'opérer dans une atmosphère d'acide carbonique. Ainsi préparé, c'est une poudre d'un blanc verdâtre ou d'un

(1) Ann. de Chim. etdePhys., 3» serre, t. XIX1X, p. 135; 1860.

vert foncé qui contient de l'eau et de 24 à 30 pour 100 d'acide carbonique (1). Le carbonate de protoxyde de fer est légèrement soluble dans l'eau, et sa solubilité augmente par l'acide carbonique ; on le trouve en dissolution dans les eaux ferrugineuses, qui, au contact de l'air, abandonnent, comme on la expliqué, un précipité brun de sesquioxyde de fer hydraté, par suite de la décomposition du carbonate. Le fer se dissout à l'abri de l'air, dans de l'eau saturée d'acide carbonique, et il se forme du carbonate de protoxyde qui reste plus ou moins en solution. L'eau se décompose; l'hydrogène se dégage, et la réaction est analogue à celle de l'acide sulfurique dilué sur le fer. L'action de la chaleur sur le carbonate solide de protoxyde de fer anhydre mérite d'être notée. Lorsqu'on le chauffe au rouge dans un vase fermé, il se dégage de. l'oxyde de carbone et de l'acide carbonique; le résidu est magnétique. Il a été démontré que les volumes de ces gaz sont dans le rapport de 1 : 5 , et que la composition du résidu d'oxyde est représentée par la formule 4FeO,FefO\ L'hydrate dépotasse, grâce à une chaleur assez forte, expulse l'acide carbonique du carbonate de protoxyde de fer ; il se forme du carbonate de potasse, de l'oxyde magnétique de fer et de l'oxyde de carbone, qui s'échappe (2).

Carbonate de sesquioxyde de fer. Fe'C^CO* + aq. — Ce composé, dont on ne connaissait pas l'existence autrefois, a été récemment étudié par plusieurs chimistes. Les expériences les plus concluantes sont celles du docteur Parkmann (3), qui l'obtint en ajoutant du carbonate de soude en léger excès, dans une solution d'alun, de potasse et de fer pur, à la température ordinaire. Le précipité ne fut ni lavé, ni séché, mais pressé fortement, pendant 12 heures environ, entre des feuilles

(4) Gmelin, Handb., t. V, p. 221.

(2) Glauon, L. u. K. Jahresb.,p. 443 ; 1847-4848. c

(5) American Journal of Science and Arts, t. XXXIV, p. 321 ; 1862.

de papier à filtre et introduit encore humide dans un tube à boules en verre résistant; le tout fut pesé. On le chauffa alors dans un courant d'air sec, et l'eau fut recueillie dans un tube à chlorure de calcium pesé. L'acide carbonique fut évalué par différence. M. Parkmann ne constata donc que le rapport entre l'acide et la base. Il analysa ainsi trois échantillons, dont l'un jusqu'à deux fois; les résultats s'accordèrent de près. La composition pour 100 est Fe*08 78.43, et CO* 21.57; et la composition moyenne des quatre analyses fut trouvée égale à FeI0'79.74 et CO* 20.26. Ce carbonate se décompose par le lavage à l'eau, par la dessiccation dans le vide sur de l'acide sulfurique ou par le repos.

M. M. Wanklyn et L. Carius ont décrit un composé de fer et d'hydrogène (1) que l'on prépare par l'action du protoiodure de fer sur le zinc-éthyle, les autres produits étant de l'iodure de zinc et du gaz éthylène. La formule suivante exprime la réaction :

FeV + Zn^C^H5)1 = ZnV + FeW + 2(C*H4) .

C'est une poudre noire ressemblant à du fer métallique, qui dégage de l'hydrogène pur lorsqu'on la chauffe doucement. A l'abri de l'humidité, elle peut être conservée sans altération ; niais, en ajoutant de l'eau pure, l'hydrogène se dégage immédiatement et il se forme du protoxyde de fer. L'acide chlorhydrique la décompose avec dégagement d'hydrogène et production de protochlorure de fer. Sa composition n'a pas été déterminée d'une manière satisfaisante.

(1) Ann. de CMro. et de Phys., 3« série, t. LX1V, p. 483; 1862.

ACTION DE L ACIDE SULFURIQUE DILUÉ OU DE L ACIDE CHLORHYDRIQUE SUR LA FONTE DE FER.

Fonte blanche. — Lorsque la fonte blanche est soumise à l'action dissolvante de l'acide sulfurique étendu ou de l'acide chlorhydrique, il se dégage de l'hydrogène fétide et on obtient un résidu léger insoluble, qui est d'un brun foncé à l'état humide et d'un brun clair quand il est sec. On n'a pas encore étudié les produits de cette attaque, quoiqu'ils offrent un vaste champ de recherches attrayantes, surtout pour les savants adonnés à la chimie organique.

L'odeur particulière de l'hydrogène dépend uniquement, suppose-t-on, delà présence d'un hydrocarbure. Nous avons fait à ce sujet quelques essais que nous rapportons ici dans l'espoir d'engager quelques chimistes à poursuivre ces recherches comme elles le méritent (1). M. Schrôtter a trouvé qu'en faisant passer cet hydrogène à travers de l'acide sulfurique, une substance huileuse d'un brun foncé y était rétenue ; il n'en recueillit ainsi, croyons-nous, que quelques gouttes. Nous avons préparé, d'après la méthode de Schrôtter, 30 à 60 grammes de cette substance par l'attaque à l'acide sulfurique dilué du spiegeleisen et en recourant, quand il y avait lieu, à une douce chaleur. L'opération ayant continué pendant plusieurs jours, nous avons réussi à dissoudre en tout 4 kilogrammes environ de spiegeleisen. L'acide sulfurique était devenu brun et offrait à l'œil le même aspect qu'une solution aqueuse de bisulfate de quinine ou d'écorce de châtaignier; il avait une odeur forte et caractéristique, analogue à celle du pétrole. Quelques jours après avoir fait passer le gaz, une sorte de liquide huileux d'un brun clair se sépara à la surface de l'acide. Lorsque l'acide parut saturé, il fut transvasé et rem-

(1) Voir, page 245, la note relative aux expériences de M. H. Hahn.

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