Phosphate de cuivre (sec, mais non calciné

Charbon lî,955

Amidon 32,386

Carbonate de soude (sec) 32^886

On en fit un mélange intime qui fut chauffé comme le précédent. Le produit consistait en une masse charbonneuse, danslaquelle des globules métalliques étaient disséminés. On fit chauffer de nouveau avec addition de 32^^386 de carbonate de soude, et on obtint un culot et quelques globules, pesant ensemble 13s^602. Le culot était quelque peu cristallin ; à la face supérieure et dans les cavités de la face inférieure, on voyait de petites lamelles cristallines, éclatantes, ayant presque Téclat du graphite ; sa cassure était à gros grains, plus ou moins poreuse et presque de la couleur de la fonte blanche.

3. — Par M. A. Dick. Un mélange de cendres d'os, de silice (sable), de chai'bon et de tournures de cuivre fut exposé pendant une heure environ, à la chaleur blanche, et un mélange semblable, sans silice, fut chauffé en même temps, dans le même fourneau. Dans les deux creusets, le produit se composait d'une matière charbonneuse dans laquelle étaient répandus des globules métalliques ; quelques-uns étaient gris et très-cassants, tandis que d'autres étaient de la couleur du cuivre et très-malléables; ils se dissolvdent facilement dans l'acide azotique. Quelques-uns de ceux pré parés sans silice, furent refondus ; le culot devint très-dur et sufiQsamment fragile pour donner une cassure unie, à grains très-serrés

et quelque peu cristalline; on reconnut la présence d'une quantité considérable de phosphore.

Cuivre et arsenic. — La combinaison de ces deux corps peut s'effectuer directement, en laissant tomber de l'arsenic métallique dans du cuivre fondu et en agitant bien ; mais il y a une perte considérable d'arsenic par volatilisation. Quand on ajoute ainsi une petite quantité d'arsenic métallique à du cuivre en fusion dans un creuset, le métal peut être coulé en un lingot compacte qui se contracte pendant la solidification, comme le cuivre phosphuré; il peut être laminé à froid, sans se criquer sur les bords, et étiré en fils fins. Le cuivre chauffé dans un mélange d'acide arsénieux et de charbon, se combine aisément avec une grande quantité d'arsenic, ou bien en échauffant un arsénite ou un arséniate de cuivre avec du charbon.

M. R. Smith a fait l'expérience suivante en adoptant les proportions prescrites par Berthier.

Grammes

Cuivre 3î,386.

Acide arsénieux. . . . 64,773

Carbonate de soude. . 64,773

Amidon 33,386

Il fit un mélange intime qu'il porta au rouge et en obtint un culot métallique, recouvert d'une petite scorienoire et pesant 49^S227; il était dur et cassant. Les faces supérieures et inférieures se composaient de petits groupes de cristaux ; on remarquait, à la surface inférieure, des cristaux aciculaires nets ; la cassure était légèrement cristalline et d'un gris-bleu foncé ; il se fondit à la chaleur rouge d'un chalumeau et laissa échapper une fumée abondante qui sentait fortement l'arsenic. En supposant que tout le cuivre employé ait passé dans le culot, l'augmentation due à l'arsenic est de 34,2 pour 100, mais cette teneur est un peu au-dessous de la quantité indiquée parla formule Cu'As qui, d'après Berthier, représentait le métal obtenu par le mélange précité.

Les indcaitions suivantes sont encore dues à ce savant (1). Cet arséniure de cuivre est inaltérable à la chaleur la plus élevée; mélangé en proportion quelconque avec du cuivre , il donne des culots d'apparence homogène^ sans qu'il se sépare la plus petite grenaille de cuivre. Le métal produit en fondant une partie de cet arséniure (Cu' As), avec quatre parties de cuivre, est semiductile j d'un gris rougeâtre, à cassure un peu fibreuse et susceptible de prendre un très-beau poli ; il ne change pas quand il est chauffé avec des carbonates alcalins ou du flux noir. Le nitre en fusion l'attaque vivement et acidifie tout l'arsenic avant de commencer à oxyder le cuivre, de sorte qu'en employant une proportion convenable de ce sel, on peut séparer tout le cuivre à l'état de pureté d'avec un arséniure de cuivre quelconque. Quand le cuivre contenant de l'arsenic est chauffé avec de l'oxyde ou de l'arséniate de cuivre, l'acide arsénieux se dégage, et à l'aide de mélanges convenables de ce genre, on peut chasser tout l'arsenic du cuivre. Un mélange de 1 0 parties d'arséniure de cuivre (Cu® As), et 6 de protoxyde (Cu 0), donne, quand on le chauffe, 10,9 de cuivre ; un mélange de 10 d'arséniure avec 6 d'arséniate de cuivre (2 Cu 0, As*0^) en donne à peu près 9,2, pourvu que l'on opère envase parfaitement clos. Quand la fusion se fait dans des creusets au contact de Tair, l' arséniure est plus ou moins grillé, et il se dégage beaucoup d'arsenic; il faut conséquemment moins d'oxyde ou d'arséniate de cuivre, pour rendre le cuivre pur. Il a été reconnu qu'en opérant dans les creusets sur 1 0 grammes seulement d'arséniure (Cu^ As), il ne faut pas plus de 4 grammes de protoxyde ou 7 d'arséniate de cuivre, pour séparer complètement l'arsenic. • Le protoxyde de cuivre, sous l'influence de la chaleur rouge, ne peut pas exister en combinaison avec l'acide arsénieux, qui, à cette température, le transforme en sous-oxyde en donnant naissance à de l'acide arsénique ; le produit de cette réaction contient

(1) Traité det Euais, t. II, p. 410.

de Parséniate d'oxydule ; il est très-fusible, traverse les creusets plus rapidement que la litharge fondue ; sa couleur est d'un rouge plus ou moins foncé (1 ).

Cuivre et silicium. — Le cuivre renfermant du silicium peut être préparé en le chauffant à blai^ au contact de la silice et du charbon. Il faut que le cuivre soit très-divisé et mélangé avec un excès considérable de sable fin et de charbon, afin qu'étant fondu, il puisse se disséminer en globules à travers la masse. Le mélange doit rester exposé pendant plusieurs jours à la plus haute température d'un bon fourneau à vent. Après refroidissement^ on peut aisément séparer les globules de métal en tamisant, ou bien par la refonte et la coulée en lingot. Une quantité considérable de cuivre siliciuré a été obtenue par ce procédé dans le Laboratoire métallurgique. MM. Robinson et Cottam, fondeurs de bronze à Pimlico, ont coulé, en notre présence, avec ce métal un grand médaillon. Le moulage était bon, mais il fallait une température plus élevée qu'avec le bronze. M. Dick, qui avait préparé le métal, a trouvé qu'il contenait 1,82 pour 100 de silicium et que sa densité était 8,70. Il ressemble beaucoup au métal à canon par la couleur ; il a du corps et plus de dureté que le cuivre. Quand il est froid, on peut le laminer et le marteler, mais porté au rouge, il crique immédiatement. La dureté qu'il acquiert sous le marteau disparaît par le recuit; plongé dans l'acide azotique, il devient noir; mais dans un mélange d'acide azotique et d'acide fluorhydrique, il conserve sa couleur. Exposé à l'air, il se ternit rapidement; un spécimen de cuivre siliciuré, que nous avons préparé, renfermait une plus grande quantité de silicium que celui du médaillon. On n'a pas recherché quelle était la quantité maximum de silicium qui pouvait, par la méthode précitée, se combiner avec le cuivre. Nous avons remis un échantillon, contenant 1,82 pour 100 de silicium, à M. Anderson, à la fabrique de canons de Wooiwich ; il lui trouva plus de corps

(1) Herthier, Traité des Euait, t. II, p, 413.

DENSITE DU CUIVRE G7

qu'au métal à canon. On peut faire du cuivre beaucoup plu3 riche en silicium, en le chauffant réduit en limaille ou en feuille, avec du silico-lluorure de potassium ou de sodium et du sodium métallique. Nous sommes redevable de ce procédé à M. H. Sainte- Claire Deville. Henry nous a aiTirmé avoir trouvé 10 ou 11 pour 100 de silicium dans un échantillon de cuivre siliciuré qu'il avait obtenu par ce procédé. Nous avons nous-même préparé du métal en grande quantité par la même méthode, et dans différents essais, nous avons obtenu une couleur variant du jaune au blanc grisâtre, suivant la proportion de silicium qui entrait dans la combinaison. Ce métal était très-dur, extrêmement cassant, pouvait être facilement pulvérisé. La cassure, d'un éclat brillant, est plus ou moins vitreuse, ressemblant à celle d'un alliage de deux parties de zinc et d'une de cuivre ; elle acquiert promptement, par l'exposition à l'air, une couleur jaune terne, il est plus fusible que le cuivre et facilement attaqué par l'acide azotique concentré ou étendu, avec séparation d'une poudre d'un gris noir; la solution devient gélatineuse par l'évaporation. Un échantillon contenant 5,2 pour 100 de silicium, offrait une cassure d'un blanc jaunâtre et d'un éclat considérable; il se laissait facilement couper. A la loupe, la cassure paraissait très-cristalline; enfin, il était très-dur à la lime et plus fusible que le cuivre.

Densité du cuivre. — Les observations qui ont été publiées sur la densité du cuivre présentent des différences notables; elles proviennent sans doute de la difficulté d'obtenir ce métal exempt de cavités. Berzélius (1 ) a trouvé que la densité du cuivre, après fusion, est de 8,83; celle du même métal façonné en barre ronde de deux lignes de diamètre, de 8,946 ; et aplatie dans le sens de sa longueur de 8)9587.

Marchand et Scheerer ont examiné avec soin ce sujet et ont publié les résultats suivants (2). Le cuivre fondu sous du spath-fluor,

(1) Traité de chimie, Paris, 1846, t. II, p. 520. (i) Jaurn, fur fn-akL chem. 1842, t. XXVU, p. U3.

OU SOUS un mélange de verre et de spath-fluor, était vésiculaire et les flux étaient imparfaitement fondus; mais fondu sous un mélange de veiTe et de borax, de verre et de soude, de soude seule, de soude et de sel commun, ou de sel commun seul, il avait un bel aspect et les flux étaient bien liquéfiés. La surface la plus unie était produite par la fusion sous un mélange de verre et de borax. Dans trois cas où le cuivre le plus pur de Russie fut fondu avec ce mélange, Taspect du métal ne laissait pas soupçonner la moindre porosité intérieure, et cependant les densités respectives de ces trois échantillons étaient 8,089, — 7,720 et 8,132* Ils furent sciés par le milieu, et on y trouva des cavités accumulées surtout vers le centre et près de la face supérieure de chaque culot, où il y avait une protubérance. Comme dans toutes ces expériences, le cuivre avait été refroidi rapidement, on répéta, en employant comme flux, du verre, un mélange de verre et de borax et du sel commun, trois essais semblables dans lesquels on laissa le cuivre se refroidir trèslentement. Les densités respectives des culots de cuivre étaient 8,762, — 8,586 et 8,899. Par conséquent, un refroidissement lent, autant qu'il est permis de conclure des deux premiers résultats, semble augmenter la densité du cuivre. Le culot fondu sous le sel était parfaitement exempt de cavités et de protubérances.. Marchand et Scheerer remarquent que le seul flux avec lequel ils aient obtenu du cuivre exempt de bulles, ne contenait pas d'oxygène, notamment avec le sel commun, et ils croient que les autres flux peuvent céder de l'oxygène au cuivre et en dégager une quantité équivalente dans l'atmosphère. Ils admettent alors que les cavités sont formées par le dégagement de l'oxygène, pendant la solidification du métal. On se souviendra que la possibilité d'un dégagement d'oxygène dans le cuivre fondu a déjà été discutée ; ce dégagement dans l'argent liquide, au moment de sa solidification, n'autorise pas à supposer que le même phénomène ait lieu dans le cas du cuivre fondu, parce que l'argent, à la température de son point de fusion, ne peut exister en combinaison avec l'oxygène, et que le cuivre liquéfié a une afiinité très-puissante pour ce gaz. La

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porosité du cuivre fondu avec le spath fluor, substance qui ne contient pas d* oxygène, est expliquée par ce fait que le flux imparfaitement fondu n'empêche pas l'accès de Faif. On a fait six observations sur la densité du cuivre fondu avec le sel commun; quatre avec du cuivre précipité d'une dissolution de sulfate de cuivre (cuivre cémenté), et deux avec la meilleure qualité de cuivre de Russie. En voici les résultats: 8,899, — 8,885, — 8,907, — 8,891,— 8,891 et 8,921. On suppose que l'écart entre ces nombres est dû à l'exclusion imparfaite de l'air ou à des erreurs dans les pesées, bien que celles-ci aient été répétées plusieurs fois. Le nombre le plus grand est regardé comme le plus exact; la moyenne est 8,899.

On entreprit ensuite plusieurs essais pour rechercher, sur la densité du cuivre, l'effet d'une forte compression. Six échantillons de fil de 0,006 de diamètre, avaient les densités suivantes : 8,935, — 8,933,— 8,939, — 8,933, —8,934; soit en moyenne, 8,933. Les six échantillons provenant du cuivre fondu avec du sel commun, dont les densités ont été données plus haut, furent soumis à la presse hydraulique, dans un appareil en acier ressemblant à un mortier d'acier ordinaire. Le tableau suivant indique ces résultats :

Densilt* aTant la compression Gulvre

8,907 l Précipité

Russe

Évaluation de la pression

en livres de Prusse,

par pouce carré

Densité après la compression

On voit par là qu'une forte pression augmente la densité du cuivre fondu, mais cette augmentation est si faible, que l'on ne saurait l'attribuer à une autre cause qu'à un défaut de compacité, ce qu'on ne peut empêcher malgré toutes les précautions. Une pression considérable fait disparaître plus ou moins les bulles qui existent dans le métal et accroît proportionnellement la densité. Le

nombre le plus élevé, 8,931, pour la densité du cuivre comprimé, doit être regardé comme le plus exact.

On a cherché également à déterminer l'effet de l'étirage sur la densité du cuivre. Dans ce but, on a employé le meilleur cuivre ûemidoff, qui contenait à peine des traces de matières étrangères : le fil provenait d'une barre cylindrique martelée. Après la première passe, un morceau du fil a été coupé et le reste a été étiré plus fin ; on a coupé alors un morceau de ce second fil dont le reste a été de nouveau étiré et ainsi de suite, jusqu'à ce qu'on ait obtenu un nombre suffisant d'échantillons. Les pesées avaient été faites à 18°C, sur une barre de 0™,752.

Diamètre

en millimètres Densité

i . Barre martelée 58 8^9353