‹ Traité complet de métallurgieChapitre 33 sur 150 · CuO · texte numérisé non relu

CuO

PbS = 38,864

Légère effervescence : scorie pareille à celle de la dernière expérience, et un culot métallique, comme du cuivre, pesant 108^,493, à cassure fibreuse; il contenait 10«^,150, ou 96,7 pour 100 de

'Oxydvle fondu avec du protosulfure de fer et de la stltce. — Expériences de M. R. Smith.

Grammes

3CuO = 83,946

3FeS = 50,911

Si02 = 17,877

Ces substances furent mélangées intimement et exposées à une haute température» dans un creuset à grain serré. Le produit se composait d'une scorie vitreuse, opaque, noire, et d'une matte ressemblant au sous-sulfure de cuivre et pesant 86^, 1 48.

Les proportions de ce mélange sont telles qu'en supposant le cuivre converti entièrement en sous-sulfure, il devrait se former un silicate tribasique de protoxyde de fer. En admettant que cette réaction ait eu lieu, la matte aurait dû peser 93^,273 ; et comme la différence entre ce nombre et celui obtenu est seulement de 7«^, 1 25, différence qui n'est pas importante si Ton considère la nature de l'essai, on peut conclure que la réaction supposée s'est opérée, du moins en très-grande partie. Cette réaction, d'un grand intérêt dans la fonte du cuivre, peut s'exprimer par la formule suivante :

aCu^O + 3FeS -h SiO» = 3FeO,SiO» + SCu^S

La même expérience, avec les mêmes proportions, fut répétée dans un creuset de plombagine. On obtint une scorie analogue et une matte semblable au sous-sulfure de cuivre, qui contenait du cuivre fibreux dans les cavités, près de la surface. Au fond du creuset, il y avait aussi un peu de cuivre métallique, à travers lequel se trouvait disséminé du sous-sulfure.

Sous-sulfure de cuivre soumis à Faction de ï hydrogène^ à de hautes températures. — Suivant Berthier (1 ) et H. Rose (2) , le sous-sulfure de cuivre ne se réduit pas, quand on le chauffe au rouge, dans un courant d'hydrogène. Dans ses expériences, M. A. Dick a fait passer de l'hydrogène parfaitement sec sur du soussulfure de cuivre, dans un tube de verre d'Allemagne chauffé jusqu'à ramollissement du verre. 11 se dégage de l'hydrogène sulfuré en petite quantité, et le résidu, là où il a été soumis à la plus forte chaleur, a l'aspect du cuivre.

Sous-sulfure de cuivre exposé à la vapeur d'eau à une haute température. — Le sous-sulfure de cuivre fut préparé en chauffant ensemble du cuivre précipité par la pile et du soufre. Le produit fut réduit en poudre et chauffé de nouveau avec du soufre, afin qu'il ne restât point de cuivre métallique. On établit dans un

(1) Traité des etsais, t. n, p. 402.

(2) Jahre$ Bericht, Berzélius, 1827, p. Ii0«

SULFURE DE CUlYRE ET VAPEUR d'eAU 25

fourneau, capable de donner une chaleur blanche , un tube en porcelaine, recouvert extérieurement d'un mélange d'argile réfractaire et d'amiante. Le sulfure en poudre fut placé dans une petite capsule en porcelaine, au fond de laquelle Tamiante était retenue par un fil de platine, afm d'empêcher son adhérence aux parois du tube. La vapeur passant à travers le tube, on fit avancer graduellement la nacelle jusqu'à l'endroit le plus chaud. Il se dégagea d'abord de l'hydrogène sulfuré «qu'on pouvait reconnaître à l'odeur, et du soufre libre se déposa dans la vapeur condensée. Nous avons parfaitement reconnu, avec M. Dick, l'odeur de l'acide sulfureux en mélange avec l'hydrogène sulfuré, bien que ces gaz se décomposent mutuellement avec formation d'eau et dépôt de soufre. Peu de temps après, ces gaz cessèrent de se dégager avec la vapeur, ou du moins ce fut en très-petite quantité. Pendant trois quarts d'heure, le tube fut chauiïé jusqu'à blanc et on main-' tint tout ce temps un fort courant de vapeur. La nacelle fut alors retirée petit à petit du tube avec un fil de fer, et quand la température eut atteint iO0*C. environ, on la sortit de la vapeur. Le produit consistait en plusieurs globules de sous-sulfure fondu, dont la surface était recouverte de petites excroissances de cuivre métallique. Dans une seconde expérience, on recueillit une quantité considérable de globules de cuivre. L'expérience fut répétée une troisième fois avec les mêmes résultats.

En 1837, M. Regnault fit aussi plusieurs essais à ce sujet. 11 constata qu'au rouge , la vapeur d'eau exerce seulement une très- faible action sur le sous-sulfure de cuivre, avec séparation d'une petite quantité de cuivre métallique et d'hydrogène sulfuré. Cependant, à une forte chaleur blanche, le sous-sulfure est énergiquement décomposé ; l'hydrogène se dégage abondamment avec de l'hydrogène sulfuré, et des gouttelettes de soufre se condensent dans le tube. Après sept heures, le dégagement du gaz cessa et on reconnut que le sous-sulfure de cuivre avait été complètement réduit à l'état métallique. Le culot de cuivre était très-brillant. M. l\egnault explique la production de l'hydrogène libre par la décom*

position qu'éprouve l'hydrogène sulfuré à une haute température. Il remarqua que, quand ce gaz est soumis isolément à la chaleur blanche , il n'est décomposé que très-partiellement ; comme la présence de la vapeur d'eau ne peut pas favoriser la décomposition , il suppose que , dans cette expérience , le dégagement abondant d'hydrogène doit être attribué à ce que l'hydrogène sulfuré, à l'état naissant, est décomposé plus facilement que lorsqu'il est à l'état gazeux (1). En présence de ces résultats, Grnelin demande ce que devient l'oxygène de l'eau (2)? Il est facile de répondre à cette question. Si l'hydrogène de l'eau se combine avec le soufre, son oxygène doit se combiner avec le cuivre pour former de l'oxyde de cuivre ; mais cet oxyde ainsi formé devrait, à la haute température de l'essai, agir immédiatement sur le sous-sulfure encore intact, avec lequel il peut se trouver en présence, en formant de l'acide sulfureux et du cuivre métallique. Une partie de cet acide sulfureux peut s'échapper du tube, comme dans l'expérience de M. Dick, tandis que le reste peut être décomposé par l'hydrogène sulfuré, avec formation d'eau et mise en liberté du soufre. Cuivre métallique soumis à l'action de la vapeur d'eau à une haute température. — Suivant M. Regnault, si l'on fait passer de la vapeur d'eau sur du cuivre métallique, dans un tube en porcelaine chauffé à blanc, il se dégage du gaz hydrogène en quantité très-notable. En continuant l'opération pendant trois ou quatre heures, on a recueilli de 80 à 90 centimètres cubes de gaz inflammable. Après l'expérience terminée, le tube fut brisé et l'on trouva que la partie antérieure était tapissée d'une couche très-mince de matière noire qui se dissolvait dans les acides et présentait les caractères de l'oxyde de cuivre. M. Regnault suppose que cette couche d'oxyde peut avoir été formée par la volatilisation d'un peu de cuivre, et son oxydation, à cet état très-divisé, par la vapeur d'eau. Le cuivre fondu dans le tube avait un éclat métallique vif; sur quelques points de sa surface, il présentait une pellicule d'oxyde

(1) Annalu desMines^ 3* sér. t. Il, p. 44.

(2) Handbook of Chem. Gavendish Society, t. V, p. A2i,

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