FABRICATION
térisées et plus distinctes que dans la première expérience. La partie supérieure du culot était terne et couverte de petites parcelles de cuivre, anguleuses; d'un aspect cristallin et légèrement en saillie. La cassure était assez unie, moins conchoTde et moins vitreuse que dans l'expérience n* 1 ; sa couleur était d'un gris purpurin foncé, avec reflet rougeâtre. La teinte change un peu avec la direction sous laquelle on regarde la surface ; on apercevait avec la loupe ou le microscope, de petites particules anguleuses ressemblant à du cuivre, reparties également sur toute la surface.
3. On fondit un autre morceau de la même matte bleue dans un creuset d'argile couvert, renfermé dans un autre creuset et entouré de poudre d'anthracite. La fusion s'opéra au rouge vif et on laissa le tout refroidir dans le fourneau jusqu'au lendemain matin. Le culot était bien fondu ; le haut était terne et concave ; avec une bonne loupe, on ne pouvait y découvrir aucune particule de cuivre. La partie en contact avec le creuset, présentait à peu près les mêmes apparences que dans l'expérience n' % On remarquait plusieurs petites cavités sphériques, tapissées de filam^ts de cuivre. La cassure ressemblait à celle du culot de l'expérience n^ 2, excepté qu'elle avait une couleur gris bleuâtre foncé sans la nuance rouge qu'on voyait sur l'autre. Quand on comparait les deux échantillons côte à côte, la différence de teinte était très-marquée: En examinant la cassure au microscope, on observait partout de petites parcelles anguleuses, semblables à du cuivre.
4. Du sous-sulfure de cuivre préparé en chauffant et en fai* sant fondre ensemble du cuivre best selected et du soufre, triturés bien intimement avec du sulfure de fer contenant 29, 9 pour 1 00 de soufre (1) et obtenu en chauffant une feuille mince de tôle avec du soufre* La proportion était dans le rapport de 7 à 3. On tritura 38''* 864 de ce mélange avec ?••. 773 de poudre de cuivre
(l) Ce sulfure renfermait 6,46 pour 100 de soufire de moins que le protosolfure de fer.
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(obtenue. par la réduction de Toxyde de cuivre dans un courant d'hydrogène) et on chauffa au rouge vif, dans un creuset d'argile couvert, renfermé dans un autre creuset également couvert, en remplissant Tespace libre entre les deux creusets de poudre d'anthracite, de manière à couvrir complètement le couvercle du creuset intérieur. Le culot était bien fondu; sa surface externe présentait des dépressions ou des cavités sphériques, quelques-unes très-petites et d'autres aussi grandes que la tête d'une épingle ordinaire, dont la plupart étaient remplies de filaments de cuivre. Sur la cassure apparaissaient de petites parcelles anguleuses, ou de petites lamelles de cuivre métallique; mais la portion centrale où des vides paraissaient avoir été causés par le retrait dû au refroidissement, se composait en apparence d'une matte cristallisée, mélangée de cuivre fibreux en assez grande quantité pour communiquer à la masse une couleur rouge de cuivre. On n'a pu y découvrir aucunes traces de grenailles de cuivre, pas même au fond du culot.
5. L'expérience n"" 4 fut répétée en traitant 32''. 386 du mélange avec S''. 239 de poudre de cuivre. Le régule était bien fondu. La cassure présentait de belles nuances rouge cuivre ou gris bleuâtre. Avec une loupe ou un microscope, on remarquait sur toute la surface de petites parcelles anguleuses ressemblant & du cuivre. La surface externe du culot présentait des caractères similaires à ceux de l'expérience n"" 4. On n'a pu y découvrir, pas même au fond, aucune parcelle de cuivre.
6. L'expérience n"" 4 fut répétée avec 32I''. 386 du mélange, sans addition de cuivre métallique. Le produit était bien fondu. Les caractères de la surface extérieure et de la cassure étaient en tous points semblables & ceux de l'essai précédent et, autant qu'il était permis d^en juger à l'œil nu» la quantité de cuivre disséminé paraissait tout aussi considérable que dans l'expérience n* 5.
7. Un mélange composé de 16'% 193 du mélange employé dans l'expérience n"" 4 et de 16^« 193 de sousrsulfure de cuivre, fut chauffé dans un creuset d'argile renfermé dans un autre conte^
nant de la poudre d'anthracite. Le culot était bien fondu. La surface du culot, excepté au sommet, était parsemée de petites concrétions globulaires de filaments de cuivre, qui paraissaient avoir été déposées dans Tintérieur des cavités. Ces cavités, garnies de cuivre ou de concrétions, observées dans les culots {précédemment décrits, sonJt beaucoup plus nombreuses sur les côtés. Au fond du culot se trouvaient de nombreuses petites cavités, vides ou contenant seulement quelques parcelles de cuivre formant saillie; par places, la cassure était inégale et conchoTde; elle présentait de magnifiques reflets pourprés bleuâtres et de bronze cuivré; on y voyait partout de petites parcelles anguleuses semblables à du cuivre. Enfin, il y avait absence complète de grenailles de cuivre métallique.
8. Le mélange employé dans l'expérience n" 4, fut trituré avec un grand excès de soufre, et chauffé au rouge vif simplement dans un creuset d'argile couvert, placé dans un moufle, sans être protégé par du charbon de bois ou de la poudre d'anthracite. Le produit était bien fondu. A la surface se trouvaient de nombreuses cavités sphériques, mais on n'y voyait pas de traces de cuivre métallique. La cassure était inégale, d'une couleur bronze rougeâtre, nuancée de gris de purpurin foncé avec reflet métallique ; il y avait près du centre une cavité considérable, garnie d'une matte d'un gris foncé, & cristallisation nette. La masse paraissait consister en un mélange de deux espèces de matte, distinguées par les couleurs mentionnées. A l'œil nu et même avec une loupe ordinaire, on ne pouvait découvrir la présence du cuivre métallique; mais au microscope la masse entière paraissait comme infiltrée de cuivre en parcelles très-ténues. La couleur bronze est évidemment due au cuivre ainsi finement disséminé.
9. Un mélange composé de 19". 432 de sous-sulfure de cuivre et de 8"*. 809 de pyrites de fer de South-Wheal Frances, fut chaufiJé de la même manière que dans l'expérience n* 4. Le produit était bien fondu ; on n'apercevait pas de cuivre métallique à la surface. La cassure était inégale ; la couleur de bronze cuivré
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ressemblait à celle du bouton recueilli dans Texpérience n"" 8, mais elle était plus riche et d'un éclat métallique plus vif; cette belle couleur était uniforme par places, mais presque partout la surface était nuancée d'un mélange de cette couleur et de gris bleuâtre foncé. On remarquait au microscope des particules légères de cuivre, disséminées dans toute la masse ; cet examen prouvait que la couleur de bronze était entièrement causée, comme dans l'expérience précédente, par du cuivre métallique.
10. Une portion du sous-sulfure employé dans les expériences précédentes, fut chauffée seule dans un creuset d'argile couvert, renfermé ainsi que dans l'expérience n"" 4, dans un autre creuset garni de poudre d'anthracite. Le produit était bien fondu ; la cassure était quelque peu inégale et conchoïde. On voyait des cavités sur la surface extérieure et quelques-unes & l'intérieur ; dans toutes on observait des parcelles ressemblant & du cuivre ; elles ' étaient isolées, anguleuses et d'un aspect cristallin.
11. On mélangea un peu du même sous -sulfure avec un grand excès de soufre, et on chauffa comme dans l'expérience précédente. Le culot était parfaitement fondu. On observait des parcelles métalliques anguleuses au sommet, de même que sur les parois du culot en contact avec le creuset. La cassure était unie, d'un éclat presque vitreux et quelque peu conchoïde; la couleur était gris foncé, comme celle du sous-sulfure de cuivre ; une seule cavité existait dans la cassure et on y observait des particules anguleuses de cuivre métallique, mais nulle autre part on n'en put découvrir de traces.
12. Un mélange de 32^, 386 de sous-sulfure de cuivre en poudre et de e**, 477 de rognures de cuivre fut exposé, dans un creuset d'argile couvert, à une forte chaleur, pendant environ deux heures. On sortit alors le creuset, on le fit refroidir aussi rapidement que possible et on le brisa. Au fond était un culot de cuivre pesant 4*^, 404. On ne découvrit pas de cuivre métallique dans le sous-sulfure, qui avait conservé son aspect ordinaire et n'était pas du tout cristallisé.
13. L'expérience précédente fut répétée en laissant le creuset se refroidir dans le moufle, pendant la nuit. On trouva au fond un culot de cuivre pesant 4^', 987. On obôervait çà et là sur la surface du culot, des parcelles de cuivre, mais non en forme de mousse ; le sommet était couvert de petites proéminences qui paraissaient dues à Téchappement de matières gazeuses* La cassure du sous-sulfure était cristalline.
1 4. De la grenaille de cuivre best selected fut fondue avec un grand excès de soufre dans un creuset de Gornouailles. Ce mélange fut bien brassé avec un morceau de bois, puis couvert avec du charbon et refroidi lentement dans le creuset qu'on avait retiré hors du fourneau ; on prit des soins particuliers pour éviter la présence du fer. Après refroidissement complet, on détacha du creuset un culot de sous-sulfure de cuivre bien fondu, de 0",076 de diamètre au sommet et de 0",063 de profondeur au centre; il pesait 823^,264 y compris un bouton de cuivre au fond, pesant 50^', 198. Le culot fut brisé presque verticalement par le milieu, où Ton découvrit plusieurs cavités qui avaient de 0™,006 à 0°^,009 de diamètre et se trouvaient pour la plupart dans la moitié supérieure de la partie cassée. On remarquait d'autres cavités plus petites ; dans plusieurs, soit grandes, soit petites, se trouvaient des aspérités et des filaments de cuivre ; mais nulle part dans la masse on n'apercevait de grains de cuivre. La cassure fraîche avait la couleur gris bleuâtre foncée, caractéristique du sous-sulfure de cuivre ; mais, après avoir été exposée à l'air, elle acquérait, çà et là, une riche teinte bleue. Le cuivre, au bas du bouton, était cassant, quelque peu bulieux, d'une couleur rouge grisâtre, ressemblant beaucoup à celle des cassures de quelquesuns des échantillons de régule obtenus dans les expériences précédentes.
Les trois dernières expériences sembleraient indiquer, que le sous-sulfure de cuivre seul, possède la propriété de fixer pendant la fusion une petite quantité de cuivre, qui devient libre de nouveau pendant la solidification. Mais comme le cuivre n'y était pas
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uniformément disséminé, en particules minimes, dans toute la masse ; comme d'ailleurs, le cuivre découvert sur les cassures était en trop petite quantité et confiné entièrement dans les cavités existantes, on ne pourrait pas justifier une conclusion positive. La présence du cuivre, dans ces cavités, peut dépendre de l'action de la matière gazeuse, mais on ignore encore quelle est cette matière et comment les réactions se passent.
Pour expliquer la présence du cuivre métallique dans la matte b/eue, M. Le Play a proposé une théorie qui, assure-t-il, « expli- « que tous les faits particuliers à la méthode de fonte du pays « de Galles et qui, en outre, jette un grand jour sur une mul-
< titude d'opérations propres aux usines à cuivre du continent « européen (1). » 11 est évident, d'après ce langage, qu'il regarde cette théorie comme très- originale et très-importante. Pour qu'il ne puisse y avoir de malentendu à ce* sujet, nous citerons textuellement les considérations développées par cet auteur et les preuves qu'il invoque en leur faveur.
t Le cuivre métallique, dont la présence caractérise les mattes « bleue et rouge^ ne se dépose pas pendant la fonte même; c'est
< un produit postérieur qui ne se forme que quand les matières c sont déjà extraites du fourneau. Lorsque, après la coulée, la matte « et la scorie se sont superposées dans la rigole destinée à les ret cevoir, ces deux matières continuent pendant quelque temps & « réagir comme elles le faisaient dans l'intérieur du four et à c faire échange des deux métaux (cuivre et fer). Mais les affinités « se modifient peu à peu par le refroidissement progressif des deux t substances réagissantes. 11 arrive un moment où la matte, par- • faitement fluide encore, tombe à la température où le cuivre t tend à prendre l'état solide; dès ce moment la réaction devient t simple, de double qu'elle était ; le fer de la matte se combine « avec l'oxygène de Toxyde cuivreux ; mais le cuivre mis en li- I berté, au lieu de se combiner avec le soufre précédemment
(1) Op. du pag« 27S.
« combiné au fer, se dépose en quelque sorte à l'état moléculaire, * la température n'étant plus assez élevée ni pour forcer le cuivre ce à se combiner avec la malte, ni pour le réunir en globules dé- « cidément fondus. Le phénomène se produit donc dans cette « époque de refroidissement de la coulée, où la matte et la scorie « conservent encore l'état fluide à leur surface de contact, et où la « température de la matte est déjà voisine du terme où le cuivre « se solidifie (1). »
Les arguments invoqués par M. Le Play à l'appui de cette théorie sont ceux-ci :
1 • Si le cuivre métallique qui carafctérise les mattes bleues ou rouges était déjà formé dans le four, avant le moment de la coulée, on ne concevrait pas, qu'à la chaleur blanche qui règne dans le four, le métal conservât l'état pulvérulent ou filiforme qu'on observe dans la matte refroidie, et qu'il ne se réunît pas en masse à la partie inférieure du bain.
2. Quand on fait couler dans un réservoir particulier et sans mélange de scories, une partie de la même matte qui, dans la coulée principale, se chargeait d'une grande quantité de cuivre, il arrive que cette première partie en est complètement dépourvue, d'où il est démontré qu'un refroidissement graduel, au contact de la scorie, est la condition première du dépôt cuivreux.
3. Ayant remarqué que des mattes bleues^ identiques par leurs caractères extérieurs, se chargeaient de quantités très-inégales de cuivre métallique, il a supposé que cette circonstance devait être attribuée à une variation dans la proportion de l'oxydule (oxyde cuivreux) dissous dans le silicate. Si cette théorie est exacte, il doit arriver, en effet, que dans une matte contenant la même quantité de sulfure ferreux, elle doit produire d'autant plus de cuivre métallique que la scorie est plus chargée 'd'oxydule. Cette présomption a été confirmée ultérieurement par l'analyse.
