MANGANÈSE ET FER
Le fer s'unit facilement au manganèse. Cet alliage est blanc , plus dui* que le fer. Un fer manganésifère convient surtout à la fabrication de l'acier.
AZOTATE DE PROTOXIDE DB FER. FcO^AzO^
Ce sel est peu stable, d'une couleur verdàtre ; il cristallise difficilement. L'ébullition le transforme en un sel basique de sesqui-oxide de fer insoluble; on ne peut concentrer sa dissolution que dans le vide, à une basse température.
On le prépare eu dissolvant le protosulfure de fer dans l'acide azotique étendu et froid, ou en faisant passer un courant d'acide sulfhydrique dans Fazotate de sesqui-oxide de fer
La limaille de fer se dissout sans déga^'emeut de gaz dans l'acide azotique étendu; il se produit alors de Tazotate de sesqui-oxide de fer, et un sel double formé d'équivalents égaux d'azotate de protoxide de fei* et d*azotate d'ammoniaque.
On peut obtenir encore l'azotate de protoxide de fer, en précipitant du sulfate de protoxide de fer par de l'azotate de plomb ou de barite ; il se fonne du sulfate de plomb ou du sulfate de barite insolubles , et de l'azotate de protoxide de fer soluble.
5^ fNILPAn D8 nOTOXlifi DB m.
AZOTATE DE SESQUI-OXIDE DE FER* tVO^jBAzO*.
L'azotate de sesquî-oxide de iFer se produit en attaquant le fer à chaud par Tacide azotique y ou en dissolvant Thydrate de sesqui-oxide de fer dans cet acide.
Il cristallise en prismes rectangulaires à 4 pans, incolores ou légèrement jAtitiàtlreis ^ feetlement décomposables par la chaleur.
Lôft^U'ôH ddcômpioM incouoplétement ce 6el par titie dtesotntion de potasse ou par une ébullition prolongée avec de l'eau , on forme des sousazotates insolubles ou peu solubles, dont la composition n'a pas été déterminée exactement. On obtient encore un sous-azotate de fer en ti'aitant l'acide azotique par un excès de fer ; il se produit un précipité ocreux qui se dissout lentement dans un excès d'acide.
Il exista plusieurs azotates doubles de protoxide et de sesqui-oxide de fer.
SULFATE DE PBOTOXIDE DE FER. lFeO,SO*,7ttO.
L'acide sulfiirique ne se combine qu'en une seule prq^tioa avec le protoxide de fer ; ce sulfate est neutre ; on le nonmie souvent dans le commerce Couperose verte. Vitriol vert.
Le sulfate de fer a une saveur styplique ; il n'est pas vénéneux; il est aoluble dans deux fois son poids d'eau froid^ et dans les trois quarts de son poids d'eau bouillante. Il cristallise en prismes rhomboïdaux obliques qui contiennent 45,5 p. 100 d'eau, ou 7 équivalents.
Si le sulfete de fer cttstallîse à la température de SO' ert |trésence d'un excès d'acide, il ne retient plus que 3 équivalents d'eau.
Lorsqu'on chauffe à 100" le sulfate de fer, il perd 6 équivalents, mais le septième équivalent résiste à cette température, et n'est expulsé que par une chaleur plus forte; il devient alors d'un bleu grisâtre, et rq>rendsa couleur verte dans son contact avec l'eau. Ce sel se précipite sous forme d'une poudre blanche cristalline, quand on verse dans sa dissolution de l'alcool ou de l'acide sulfurlque concentré ; ce précipité retient un équivalent d'eau.
Le sulfate de fer qui est exempt de sulfate de sesqui-oxide, et que l'on a fait cristalliser dans des liqueurs bien neutres, présente la couleur bleue verdàtre du béril.
Il existe dans le conunerce trois variétés de sulfate de fer. La première, d'un bleu un peu verdàtre, se produit lorsqu'on fait cristalliser ce sel dans les liqueurs acides ; la seconde, d'un vert pâle, se forme dans des liqueurs neutres, et la dernière, d'un vert émeraude, prend naissance dans des li-
BOLFATl ni PIOTOKIIMI DB RI. S35
qneitrs qui ocmtMBnent une grande quantité de sulfiite de naqui-^tide de fer.
Le sulfate de fer porté au rouge àombre ae ôicompcm et produit du peroxide de fer, de Tacide suliureux et de l'acide aulfurique anhydre : 2FeÛ,S(H » FéHy + S0> + SO». Comme on ne peut deasédier oon^ilélemait le aulCate de fer, Taoîde suUurique qui ae dégage dana oeUe cat^eiUatioB relient toujours une certaiue quantité d*eau. (Vmr Acide ndfti*^ rïque Se Noréhêuten.)
Une dissolution de aulfate de fer esposée à Tair, absorbe roxigèuè ^ devient d'un vert foncé , et laisse bientôt déposer un sulfate de pttroxidt basique, qui a pour formule : (FeKP)',SO^. La liqueur retient un sel de fer dont la base est Toxide de fer toignétique FeO,Fe*0*. Lorsque l'action de Tair est prolongée , le sulfate de fer peut se transformer complètement en sulfate de sesqui-oxide neutre , et en sulfate basique.
Les cristaux de sulfate de fer exposés à l*uir, perdent en peu dé temps leur transparence, deviennent ocrent , et se recouvrent de sulfate basique : (PeH)»)^SO*.
Tous les corps oxidants , tels que le chlore , les acides hypo-azôtiquè et azotique, transforment le sulfate de protoxide de fer en sulfate de peroxide.
Le sulfate de fer absorbe très facilement le bioxide d'azote et se colore en brun; M. Peligot a reconnu que cette absorption avait lieu généralement pour tous les sels de fer au minimum, et que la quantité de ga2 absorbé est telle , que le protoxide du sel de fer pourrait être transformé en sesqui-oxide par l'oxigène du deutoxide d'azote. ïl se forme dans ce cas une cx)mbinaison peu stable, qui dégage du deutoxide d*azote lorsqu'on la soumet à une évaporatiou dans le vide, et qui produit un dégagement d'ammoniaque danÀ son contact avec les alcalis.
Préparation.
On peut obtenir le sulfate de protoxide de fer, en traitant le fer par l'acide sulfurique étendu : SO*,HO + Fe «= H -|- FeO,SO».
Hais on prépare ordinairement ce sel en exposant à l'air des pyrites efflorescentes, ou des pyrites préalablement grillées, qui absorbent l'oxigène et se transforment en sulfate de protoxide de fer.
Comme dans cette oxidation il se forme une quantité d'acide sulfurique plus que suffisante pour saturer le protoxide de fer, l'excès d'acide se combine à l'alumine contenue dans l'argile mélangée à la pyrite , et forme du sulfate d'alumine :
3FeS» + APO» -H 0*> - 3(FeO,SO») + (A1W,3S0«).
Lorsque la salfatisation e^ complète, on reprend la masse pRT Terfû,
336 SULFATE DE SRSQUI-OXIDR DE FBB.
et l'on évapore la liqueur, qui laisse déposer des cristaux de sulfate de protoxidede fer. Le sulfate d'alumine reste dans les eaux-mères; il est converti en alun au moyen du sulfate de potasse ou du sulfate d'ammoniaque. (Voir Alun. ) •
Le sul£ate de fer fabriqué en grand n*est pas pur, il contient ordinairement des sels de cuivre, de zinc, de manganèse , d*alumine , de magnésieet de chaux. Pour le dâ>arrasser du cuivre, on met dans sa dissolution des lames de fer qui précipitent le cuivre. Il est fort difficile de séparer les autres sels , qui sont presque tous isomorphes avec le sulfate de protoxide de fer.
Le sulfate de fer est employé pour produire l'acide sulfurique de Nordhausen et le colcothar. Il sert à monter les cuves d'indigo et à précipiter l'or de ses dissolutions ; il entre dans la préparation des fonds noirs en teinture et dans celle de beaucoup de mordants et de couleurs ferrugineuses ; il est employé dans la fabrication du bleu de Prusse.
Le sulfate de fer se combine directement avec plusieurs autres sulfates, et particulièrement avec le sulfate de potasse , le sulfate de soude , le sulfate d'ammoniaque et le sulfate de protoxide de manganèse. Ces sels doubles sont formés d'équivalents égaux de chacun des deux sulfates.
Le sulfate de fer et dépotasse a pour formule : (KO,SO^),(FeO,S(P),6HO. Il est isomorphe avec les sels doubles formés par la combinaison du sulfate de potasse avec les sulfates de magnésie, de zinc, de cobalt, de nickel et de protoxide de manganèse. Il cristallise avec k équivalents d^eau lorsqu'il se dépose d'une liqueur qui contient de l'acide sulfurique en excès.
Les sulfates doubles de fer et de soude , de fer et de manganèse , sont représentés par les formules suivantes :
(NaO,SO^,(FeO,SO*),/iHO ; (MnO,SO»),(FeO,S03),/iHO.
SULFATE DE SESQUI-OXIDE DE FER. Fe20*,(SO^)*,9HO.
Ce sel est soluble dans l'eau, mais s'y dissout lentement lorsqu'il a été desséché; d'après M. Barreswill, l'intervention d'une très petite quantité de sulfate de protoxide de fer, hâte beaucoup la dissolution du sulfate de peroxide. 11 se décompose par la chaleur et donne de l'acide sulfurique anhydre ; en traitant de la fabrication de l'acide de Nordhausen , nous avons dit que l'on expose à l'air le sulfate de protoxide de fer, aKn de le
SULFATE DE PBROXIDB DE FER BASIQUE. 337
transformer en sulfate de sesqut-oxide , qui produit par la calcination, plus d*acide sulfurique que le sulfate de protoxide.
D'après H. Scheerer, une dissolution de sulfate de sesqui-oxide de fer se décompose par une longue ébuUitiou , et donne un sous-sel hydraté.
M. Soubeiran a examiné l'action des carbonates alcalins sur les sels de fer au maximum, et en particulier sur le sulfate neutre de sesqui-oxide de fer. Quand on yerse goutte à goutte un carbonate alcalin dans une dissolution de ce sel , il se forme un précipité qui parait être un carbo^ nate de peroxide de fer; mais ce précipité se redi^out presque aussitôt avec une vive effervescence, et la liqueur prend une teinte foncée; au bout de peu de temps , il se fait un précipité jaune qui a pour composition : (Fek)^)^,SCP,6H0. Une nouvelle addition de carbonate alcalin précipite un sel basique formé de 3 équivalents de sulfate tribasique , et de 2 équivalents d'hydrate de sesqui-oxide contenant 3 équivalents d'eau ; et enfin ce dernier composé est changé en hydrate de sesqui-oxide de fer par un excès de carbonate alcalin.
On obtient le sulfate de sesqui-oxide de fer en traitant le colcothar par l'acide sulfurique concentré , et en évaporant la liqueur jusqu'à siccité , pour chasser l'excès d'acide.
On le prépare plus souvent en dissolvant dans l'eau du sulfate de protoxide de fer, et le suroxidantpar un léger excès d'acide azotique. La liqueur évaporée avec de l'acide sulfurique laisse un résidu d'un blanc jaunâtre , qu'on chauffe dans une capsule de porcelaine ou de platine jusqu'à ce qu'il ne répande plus de vapeurs d'acide sulfurique. Les formules suivantes indiquent que lorsqu'on suroxide 2 équivalents de sulfate de protoxide de fer, il faut ajouter un équivalent d'acide sulfurique pour obtenir un sulfate de sesqui-oxide de fer neutre :
2FeO.S03 -t- 0 = Fe«03,2S03 ; Fe»03,2S03 -f S03 = Fe203,(S05)3.
Cette observation n'est pas particulière au sulfate de fer ; elle s'applique à tous les sels de protoxide de fer ; et l'on peut dire, d'une manière gêné*raie , que l'addition d'une nouvelle quantité d'oxigène à un sel de protoxide de fer, nécessite une nouvelle quantité d'acide pour que le sel de sesqui-oxide soit neutre comme le premier.
Il existe au Chili un sulfate de sesqui-oxide de fer naturel qui , d'api'ès M. H. Rose , a pour formule: FeH)^,(S0*)*,9H0, et qui est identique avec le sel neutre qu'on prépare artificiellement.
SULFATE DK PEROXIDE DE FER BASIQUE.
Nous signalerons plusieurs sulfates de peroxide de fer basique. 1* Un sel obtenu par M. Maus en faisant digérer du sel neutre avec un II. 22
338 SULFATE DE FBIk FORMÉ PAR L*OXIDB MAGNÉTIQUE.
excès d'hydrate de peroxide de fer ; il a pour formule : FeW,2S0* ;
2" Un sel basique , Obtenu par M. Soubeiran en faisant bouillir Une dissolution de sou&-6ulfate de potasse et de fer; il a pour composition : FeW,S03;
3* Le dépôt ocreux qui se forme lorsqu'on abandonne à Tair une dissolution de sulfate de protoxide de fer; ce sel a pour formule : (Fe*(F)^ 80*. On obtient le môme sel en précipitant d'une manière incomplète, par un alcali , le sulfate neutre de sesqui-oxide de fer ;
/!• Le précipité qui se forme lorsqu'on fait bouillir une dissolution de sulfate neutre de sesqui-oxide de fer, et qui a pour formule : (FeW)^,
L'acide sulfurique parait se combiner encore en d'autres proportions avec le sesqui-oxide de fer pour former des sels basiques.
Le sous-sulfate de peroxide de fer, (FeW)*,SO*, est employé en peinture sur verre et sur porcelaine.
ALUN DE FBB.
Le sulfate de sesqui-oxide de fer forme avec le sulfate de potasse ou avec le sulfate d'ammoniaque des aluns de fer qui correspondent par leur composition à l'alun ordinaire. On peut produire directement ces aluns en mêlant dans des liqueurs cliaudeset concentrées des équivalents égaux des sels qui les constituent. On obtient des octaèdres volumineux , incolores ou légèrement rosés, qu'on distingue des autres aluns parce que l'ammoniaque en sépare de l'hydrate jaune de sesqui-oxide de fer, et que le cyanoferrure de potassium produit dans leur dissolution un précipité abondant de bleu de Prusse.
On peut , d'après M. Maus , former des aluns de fer basiques en ajoutant à une dissolution neutre de sulfate de sesqui-oxide de fer de la potasse ou de l'ammoniaque, jusqu'à ce que le précipité ne se dissolve plus ; en faisant évaporer les liqueurs , on obtient des sels qui sont représentés par les formules suivantes :
(KO,SO^)2,(Fe20MSO«)^),6HO ; fAzH^HO,SO^)^(Fe203,(S03)^),6HO.
SULFATE DE FER YOKMÉ PAR l'OXIDE MAGNIÉTIQUE.
Ce sel prend naissance lorsqu'on abandonne à l'air une dissolution de sulfate de protoxide de fer, ou qu'on dissout dan^ de l'acide sulfurique de l'oxide magnétique hydraté.
11 est d'un jaune rougeàtre assez foncé; lorsqu'on le traite par de la potasse, il donne un précipité vert foncé d'oxide magnétique, et non un mélange de protoxide et de sesqui-oxide de fer ; ce qui semble prouver qu'il contient bien un oxide de fer particulier.
CARBONATE DE FKR. 339
Les sulfates de proioxideet de sesqui-oxide de fer peuvent se combiner entre eux en plusieurs proportions. M. Abich a décrit un sulfate de fer qui a pour formule (FeO,S03)^(Fe^03,(Sœ)5)^6HO.
M. Barreswil a obtenu le même composé en traitant à une basse température par de Tacide sulfurique concentré, une dissolution contenant 3 équivalents de sulfate de protoxide de fer et 2 équivalents de sulfate de sesqui-oxide. Il se forme un précipité de couleur bleue qui est d'une grande instabilité. Dans ce sel de fer, le protoxide et le sesqui-oxide de fer se trouvent dans le même rapport' que les deux cyanures de fer dans le bleu de Prusse.
M. Berzéliusa trouvé dans le minerai de cuivre de Fahlun de petits cristaux rouges, qui sont formés de ((FeO)^(SO0^),({Fe*O^)^(S(F;•),86HO.
