U = CO, U

M. Mendelejeff a proposé de doubler le poids atomique de l'uranium, qui deviendrait ainsi 2 . 120 ou 240. Ce métal se rangerait alors, d'après la classification de l'auteur, dans le groupe mcndelcvien du chrome, du molybdène et du tungstène. En l'absence de données sur la chaleur spécifique du métal et sur la densité de vapeur du chlorure, nous ne voyons pas de raison suffisante pour adopter cette modification.

Usages. — Le métal n'a aucune application. L'oxyde d'urane sert dans la fabrication du verre comme matière colorante ; l'acétate d'urane est employé dans le dosage volumétrique de l'acide phosphorique.

Quatrième section. — Cuivre, plomb, merenro.

Les relations qui lient ces trois métaux sont moins complètes et moins générales que celles des sections précédentes. Ils sont directement oxydables ; leurs oxydes sont facilement réductibles par le charbon et par l'hydrogène ; l'oxyde de mercure l'est même par la chaleur seule. Ils ne décomposent l'eau que très -lentement et à une température très-élevée. Le cuivre et le mercure ont deux oxydes salifiables et présentent, par conséquent, deux équivalents de substitution dans les sels. Pour le reste, il n'y a guère de rapprochements à faire. Par certains côtés de leur histoire chimique (isomorphisme des combinaisons), le plomb viendrait se placer près des métaux alcalino-terreux et le cuivre se rattacherait au fer.

(luivre.

Le cuivre, ou cuprum, a été plus anciennement connu et utilisé que le fer. Son nom dérive de œs cyprium, cuivre de l'île de Chypre, localité

CI 6 CUIMIG QC>tRALE.

qui fournissait ce métal en abondance du temps des Grecs et des Romains. État naturel, — Le cuivre est relativement assez répandu. On le rencontre à Tétat natif, sous forme de plaques, d*arborescences, de cristaux octacdriques ou cubiques, en Suède, dans rAmérique du Nord, au Chili, au Pérou, en Chine, au Japon, etc. La facilité avec laquelle le métal est réduit de ses minerais oxydés explique son existence i l'état de liberté et ses applications, dont l'origine se perd dans les époques préhistoriques. Les principaux minerais sont : Toxydnle [6u*0] Cu*0 (Oural, Amérique du Sud, Chili, Australie, Comouailles); divers hydrocarbonates, tels que Tazurite bleue, exploitée à Chessy près Lyon, en Sibérie, dans le pays de Cornouailles,

[2(eo»eu,) -i-€uO . n*0], 2(co«CuO) 4- Cuono;

la malachite ou carbonate vert,

[eo*eu^-f-€ueH*ei, Co*Cu04-Cuoho,

surtout abondante en Sibérie, au sud du Sénégal et dans l'Amérique du Sud; divers silicates de cuivre, la chalcosine ou sulfure cuivreux, [Gu*S] Cu*S; le cuivre pyrilcux ou pyrite de cuivre, qui constitue le minerai le plus abondant,

[Cu'S . *VS'J, Cu'Fe'S» ou [€uS . FeS], CuS . FcS :

il est disséminé sous forme de veines dans des gangues métalliques ou terreuses, à Fahlun, Christiania, Freybcrg et dans TAmérique du Sud; un autre minerai sulfuré contient [3Cu*S .Fe'S*], 3Cu*S • Fc*S'; les arséniosuHures ou les antimoniosulfures de cuivre associés aux minerais de nickel et do cobalt, cuivre gris.

Préparation et purification, — Les méthodes d*extraction du cuivre varient nécessairement avec la nature du minerai. Nous nous bornerons a indiquer sommairement les principes chimiques sur lesquels reposent ces importantes industries métallurgiques.

Les procédés se divisent en deux gmupes, suivant qu'ils se rapportent au travail dos minerais oxydes ou à celui des minerais sulfurés.

Dans le premier cas, la fusion avec du charbon dans un fourneau a cuve, avec des fondants convenables pour amener la liquéfaction de la gangue, sans porte de cuivre, conduit directement au but et donne du premier coup un cuivre impur, cuivre noir, prêt à subir les opérations du raflinagc.

Lorsque au contraire le minerai est delà pyrite, c'est-à-dire un mélange de sulfures de cuivre et de fer avec de la gangue, il est nécessaire de combiner la fusion au fourneau à cuve avec un grillage préalable. Cos deux trailemcnls succes^A?^, çj:^;^^^^;^ ^\Nx»Âav!L, ue donnent pas gêné-

DEUXIÈVE FAUILU:. ~ CUIVRE. 617

ralement du cuivre noir du premier coup, à moins d'employer des minerais très-riches ; ils doivent être répétés un certain nombre de fois et foumissenl des mélanges fondus de sulfure do cuivre et de sulfure de *er, que l'on appelle des mattes, de plus en plus riches en cuivre cl |)lu8 pauvres en fer. A la fia, après un ceiiatn nombre de ces traitements, 10 voit apparaître du cuivre noir et une dernière matte que l'on reprend i nouveau. Voici, eu effet, ce qui se passe. Le premier grillage et ceux ]ui lui succèdent ne peuvent et ne doivent menu pas amener tout le sulfure de cuivre el celui de fer à l'état d'oxydes. On grille de manière à convertir une partie seulement des sulfures eu oxydes. Le mclanjje complexe renfermant de la gangue, de l'oxyde de cuivre, de l'oxyde de fer, linsi que des sulfures de fer et de cuivre, est fondu dans un fourneau à cuve ou dans un four à réverbère, avec addition de scories et d'auti'cs roudauts, si le minerai ne renferme pas par lui-même une proportion convenable de silicates. Le cuivre ayant plus d'arfinilé pour le soufre que le fer el, inversement, celui-ci ayant plus de tendance à s'unir à l'oxygène que le cuivre, surtout en présence de l'acide siliciquc, l'oxyde de cuivre formé pendant le grillage rcriTil n hnnlo température sur le sulfure de fer; on obtient du tu) fur c de cuivre régénéré ^i s'ajoute à celui qui ét^it resté inaltéré et une portion :orrespondante de fer estconrertic en oxyde qui passe dans les scories à l'état de silicate ferreux :

[Fee.SSid'l; FeO.SSiO'.

Le sulfure de fer réagit même sur le silicate de cuirre qui aurait pu se lormer m début; il en résulte que les scories ne contiennent que trcs-pcu de cuivre.

En répétant te grillage et rig. 3r« - Cui«rc i^rr^iigmion).

la fusion avec des scories si- ^•°" """' f""™""-

liceuses, on finit par taire passer la majeure partie du 1er dans les laitiers, et la réduction de la dernière matlc grillée fournit du cuivre métallique.

La figure 26S donne une idée des appareils dans lesquels s'opèro la fusion des mattes.

La méthode galloise ou anglaise, par laquelle on traite des pjrilca

cuivreuses contenant une forte |)roportion de sulfure de fer et de 3 1 15 pour 100 de euim, avec gangues qusrtieiuet et terreuses, ainsi que des pyrites dont la teneur atteint 15 à 25 pour 400, comprend les opéntiou suivantes : 1* grillage des minerais pauvres ; 2* fonte pour malle bronse des œiuorais grilles et des minerais sulfurés contenant 35 à 45 pour 100 de cuivre; 5* grillage de la malle bronze ; 4* fonte pour malle blanche des mattes grillées et des minerais oxjdci riches en gangue quariseusc ; 5* rôtissage de la matle blanche.

C?a ojiérations se fout dans les fours des figures 209 et 270.

Fig. 170. - Cuiire (pripanlion). — Four ds griJIaga.

A Fahlnii, en Suède, le minerai principal est de la pyrite cuivreuse intimement mélangée à de la pyrite de fer et accompagnée d'une gangue

quartzeusc. Les minerais pyrileux sont grillés, mêlés ensuite dans la proportion de 2 parties à i partie des minerais quartzcux : on ajoute 10 à 30 pour 100 de scories d*une fonte précédente et Ton fond dans un foumeau à cuve de 3 mètres de hauteur. La matte obtenue contient de 8 à 12 pour 100 de cuivre ; elle est soumise à quatre grillages successifs qui enlèvent presque tout le soufre et laissent des oxydes que l'on fond alors dans les mêmes fourneaux à cuves, avec addition de quartz, de minerais oxydés quarlzcux et de minerais sulfurés quartzeux préalablement grillés. Cette fonte donne du cuivre noir, un peu de malte cuivreuse et des scories constituées en grande partie par du sUicate ferreux {SFeO. SSiO*], 2FeO . 3SiO*.

Raffinage. — Le cuivre noir obtenu dans les opérations précédentes contient encore du soufre et du fer, ainsi qu'un peu de plomb, d'antimoine, de zinc et de nickel ; il peut également renfermer de l'argent en proportions assez grandes pour qu'il y ait intérêt à éliminer et à extraire ce métal précieux. La séparation de l'argent s'opère sur le cuivre noir ou sur les dernières mattes ; dans le premier cas on procède par liqualion : le cuivre noir est fondu avec du plomb dans le rapport de 3 parties de cuivre pour 10 à 12 de plomb ; l'alliage fondu est coulé en galettes ou disques dans des moules en fonte et refroidi brusquement pour éviter la séparation des deux métaux. Ces disques, placés obliquement sur leur tranche, sont réchauflés lentement; dans ces conditions, le plomb se sépare et s'écoule, entraînant tout l'argent, et il reste un squelette de cuivre un peu plombeux que l'on raffme comme le cuivre noir non argentifère.

L'élimination des métaux étrangers et des dernières traces de soufre est réalisée par la fusion du cuivre noir dans une atmosphère oxydante et en présence de scories siliceuses aptes à déterminer la fusion et l'élimination des oxydes formés. Elle a lieu dans un petit foyer hémisphérique de 0'",40 de diamètre avec fond garni intérieurement d'une brasque de charbon et d'argile. Une tuyère légèrement inclinée amène le vent à la surface du bain métallique fondu pour provoquer l'oxydation des corps étrangers. Lorsque le travail est amené à bonne lin, on enlève les charbons et les scories et Ton coagule la surface en y jetant un peu d'eau ; la croûte de métal solidiGé est enlevée avec un ringard, puis on refroidit de nouveau. Ces espèces de peaux métalliques rugueuses portent le nom Ae rosettes (fig. 271).

Le cuivre rosette n'est pas aussi malléable que le cuivre du commerce ; ce défaut provient de la présence d'une certaine proportion d'oxydule de cuivre disséminé dans la masse. Pour lui donner toutes ses qualités, il est indispensable de le maintenir fondu sous une couche de menus fragments de charbon de bois, pour amener la réduction de l'oxydulc. La fusion

G30 CUmiE CËNËRALE.

au contact du charbon, si elle était prolongée trop longtemps, anÀ» rait un autre inconvénient : le cuivre, en s'unissant à du carbone, perdrait de nouveau nno p.nriic (!c la malléabilité qu'il a acquise. Il y a donc

là un point délicat, un moment bvy

rablc à saisir pour atteindre la limite

csactc d'aDinage.

Les minerais de cuivre contenant peu

d'arsenic, les scories riches, les m'iat-

ÉaiP"^''''^— ^' 1 "^'^ oiydés ou pjriteux à gangue de

f j pyrite ou d'oxyde de fer peuvent être

linilTI |HHH •imenés par une seule fusion en préi H^^H| sence du fer à l'état de scories pauvres

^g~—~—-,^-j^„^^K "' *'* cuivre asseï pur pour élrc livré au commerce (Procédé Rivot et Phillips).

Le cuivre du commerce contient eocorc des traces des métaux élrangen qui l'accompagnent dans sa mine, fer.

ctain, antimoine, plomb, argent, Poor préparcr le métal chimiquement pur.

01) précipite j>ar des lames de fer decapéos, ou mieux par un courant cl(s^ trique avec des électrodes en platiao.

"*'"r:,~=,l^j™'-î!!'f" '"''"'' ""*' *'<•'»*'"" ^^ sulfate de cuivre pur.

Le cuivre sépait' est bien lavé, séché el

fondu au rouge vif avec du hornx et un peu d'oiiyde de cuivre. On penl

aussi réduire l'oxyde de cuivre pur par l'hydrogène et fondre le mclal.

On obtient un cuivi-e Irès-divisé : eu décomposant par la chaleur d* l'acclate de cuivre, à l'abri de l'air; en rcdui-sant par l'Iiydrogèiic de l'oxyde pulvérulent à une température aussi modéi-ée que possible; en Iraiinnt l'oxydutc rouge de cuivre réduit en poudre fine par une solution froide et étendue d'acide a/.o(iquc pur (à 10 pour 100) ; il se disant de l'oxyde cujvrique et il reste du cuivre pur, inattaquable à froid pjir l'ïcide azotique étendu. On peut aussi verser une solution d'bydroïiuKite de soude en excès dans une solution de sulfate de cuivre ammoniacal; le cuivre se sépare dans un grand état de division, mais il conlicnttlu soufre. L'acide phosphoi-eux réduit également à chaud les solutions d'acélate de cuivre et pi-écipite du cuivre en fines écailles.

Propriélc's. — Le cuivre est un métal rougc-jauuàtre clair, doué d'une odeur particulière, qui devient sensible surtout par le frattemcnt. 11 lonJ à1090''(Danicll), llVSMI'lattner). H50»(l)ebray), imH* {Agenda du Cltiiiiiste); ce qu'il y a de certain, c'est que sa fusibilité est comprise

DEUXIEME FAUILLE. — CUIVRE 621

entre celle de Fargcnt et celle de Tor, 1000 à 1200. Au rouge blanc, il émet des \apeurs sensibles et se volatilise rapidement sous Tinfluence de la chaleur du chalumeau oxyhydrique. Le cuivre qui a été maintenu quelque temps en fusion au contact de Tair se gonfle au moment de sa solidification et devient poreux. On a attribué cet effet à Tabsorption par le métal liquide d*uné certaine quantité d'oxygène qui se dégagerait au moment du passage à Tétat solide. L'affinité du cuivre pour Toxygène, qui forme avec lui un oxyde stable à température élevée, ne permet pas de maintenir cette explication. 11 e^t plus probable que le métal fondu à l'air se charge à la surface d'une certaine dose d'oxydule, avec lequel il peut donner, comme on sait, une masse homogène ; au moment de la coulée, ces couches oxydées sont mélangées avec d'autres touches pouvant contenir soit un peu de soufre ou de carbone, ou encore le l'hydrogène ou de l'oxyde de carbone*. La réaction de Toxydule sur ces principes combustibles, aptes à fournir des gaz ou des vapeurs par leur combustion, se poursuivant encore quelques instants après la solidification des couches superficielles, il en résulterait le phénomène du gonflement, si souvent observé, et qui s'oppose à l'emploi du cuivre comme métal propre au coulage.

On évite cet inconvénient en ajoutant au cuivre 1 pour 100 au plus de zinc ou d*étain. Le cuivre se ramollit avant de fondre et peut se souder à lui-même par martelage.

La cassure du cuivre est grenue, cristalline. On peut l'obtenir en cristaux appartenant au système régulier, cubes ou octaèdres : par dépôts galvaniques; en précipitant lentement le cuivre d'une solution de sulfate au moyen d'un bâton de phosphore ; ou encore par voie de fusion et de refroidissement incomplet et retardé.

La densité varie suivant la nature et le mode d'obtention.

Cuivre galranoplastique 8,014

— aisUllisé 8,0i0

— fonda 8,921 , „ , ,

— comprimé 8,93i I Marchand

— étiré et non recuit 8,959 à 8,9 i9 / c , ®'

— étiré cl recuit 8,930 * Scheerer.

^- laminé mince 8,952

— fondu 80US une couche vitreuse 7,7*20 à 8,762

Sous l'influence de la chaleur, le cuivre se dilate plus que l'or, le bismuth, le fer; moins que le plomb, le zinc, l'aluminium, l'argent, l'étain et le cadmium.

.... . j m^iAAo ( Cuivre fondu, 0,001879, D.latationdeOOalOO-.j ^^^^^^ o^onOO.

i. Les expériences de Caron ont démontré l'absorption do ces deux gax par le cuivre c:i fusion.

623 CIIIMIK 6ËNÉRÂLK.

Chaleur spécilique entre 0* et 100% 0,0949 (Regnault).

Conductibilité calorifique, 888, celle de l'or étant 1000 et celle de Targent 973.

Conductibilité électrique, 95,08 à 18%09, celle de Fargent éUnt 100.

Le cuivre est un métal éminemment ductile et malléable ; il se place après Tor, Targcnt et Taluminium pour la malléabilité, après ces métaux, le fer et le platine pour la ductilité.

Un fil de 1 millimètre carré de section supporte un effort de 34^,400 avant de se rompre ; il vient donc se ranger immédiatement après le cobalt, le nickel cl le fer pour la ténacité.

A Tair humide, le cuivre se recouvre d'une couche mince et verditre d'hydrocarbonate de cuivre, qui ne gagne pas en profondeur. Dans l'air sec, à la température ordinaire, il se conserve bien. Sous l'influence d'acides même faibles, il absorbe l'oxygène de l'air et se change en soussels. Il est donc dangereux d'abandonner au contact de l'air des vases de cuivre contenant des matières alimentaires qui peuvent être acides ou qui renferment du sel marin : la présence du chlorure de sodium suffit pour déterminer Toxydation et Tattaque lente du métal, sous l'influence de Toxygènc de l'air ou de l'oxygène dissous. L'ammoniaque caustique provoque aussi très-rapidement l'absorption de l'oxygène par le cuivre; celle-ci est encore plus rapide si l'on emploie de Tammoniaque liquide saturée d'un sel auinioniacal. Dans cette réaction, la moitié de l'oxygène se porte sur le cuivre et l'autre moitié convertit l'ammoniaque en azt>tite ; Toxyde de cuivre engendré s'unit à de l'ammoniaque sous forme d'oxyde de cuivre ammoniacal ; la liqueur ainsi obtenue a la propriété de dissoudre la cellulose (réactif de Schweizer).

A une température voisine du rouge, le cuivre s'unit facilement a l'oxygène et fournil soit de l'oxydulc [Gu'OJ, Cu'O, soit du proloxydc noir [CuO], CuO, suivant qu'il y a ou non un excès d'oxygène. Les autres métalloïdes, à l'exception de l'azote, de l'hydrogène et du carbone, s'unissent directement au cuivre.

Le cuivre, si oxydable à chaud ou à froid en présence d'un acide même faible ou de l'ammoniaque, ne décompose cependant pas Te^u; tout au moins cette décomposition est-elle très-lente et exige-t-elle une température très-élevée. Dans ces conditions on peut admettre que l'eau est dissociée par la chaleur, et que c'est l'oxygène mis en liberté qui se fixe sur le métal. Les acides étendus non oxydants sont sans action sur lui à l'abri de l'air.

L'acide azotique le dissout avec dégagement de bioxyde d'azote contenant un peu de protoxyde (\0 à 15 pour 100); l'acide chlorhydrique concentré et chaud fattaque en dégageant de l'hydrogène et en doimant du sous-chlorure de cuivre [Cu^CI*], Cu'CI; l'acide sulfurique concen-

tré et chaud le dissout avec dégagement d'acide sulfureux et formation de sulfate de cuivre :

[eu-f-2so*ip=se*+2H*ôH-se*€ui,

Cu + 2SO»HO=SO«-i-2HO-f-SO»CuO.

L'hydrogène sulfuré noircK le métal en présence de Thumidité ; il se forme du sulAire de cuivre.

Usages. — Le cuivre en feuilles sert à fabriquer une foule d*ustensiles de ménage et des chaudières pour Findustrie; il entre dans la composition des alliages connus sous les noms de bronzes, de laitons, etc. On remploie en galvanoplastie et pour la fabrication de composés divers.

Analyse. — L'étincelle d'une bouteille de Leyde éclatant entre deux boutons en cuivre donne les raies suivantes : 638,0; 578,1; 570,0 (assez vive); 529,2; 521,7 (très-vive); 515,3 (vive); 510,5 (assez vive) ; 465,1 (assez vive).

L'étincelle dans les solutions salines donne surtout 521,7 (très-vive); 510,5 (vive).

Le chlorure de cuivre dans le gaz donne de belles bandes bleues à double dégradation vers la gauche, avec 550,6 (très-vive) ; 543,9 (assez vive); 538,5 (vive); 526,0 (diffuse).

Le cuivre métallique se reconnaît à sa couleur et à ses propriétés physiques; dissous dans l'acide nitrique, il donne une liqueur bleue qui devient d'un bleu intense avec un excès d'ammoniaque caustique (réaction très-sensible). (Voyez Composés du cuivre.)

On dose généralement le cuivre à l'état d'oxyde.

Équivalent. — Berzclius ainsi qu'Erdmann et Marchand ont établi l'équivalent du cuivre en déterminant la perte qu'éprouve l'oxyde noir réduit par l'hydrogène. Le premier avait trouvé Cu= 31,65 ; les seconds Cu = 31,72. Gmelin donne 32,0. On adopte généralement 31,75 pour l'équivalent Cu et 63,5 pour le poids atomique €u.

Modifications allotropiques. — Les faits suivants établissent l'existence d'au moins deux états allotropiques du cuivre.

Lorsqu'on électrolyse des solutions étendues, à 10 pour 100 environ, d'acétate neutre de cuivre ou d'acétate légèrement basique, tel qu'on l'obtient eu faisant bouillir quelque temps la solution aqueuse d*acétate neutre, en prenant comme électrode positive une lame de cuivre, et conmae électrode négative une lame de platine, on peut obtenir des dépôts de cuivre qui se présentent sous la forme de plaques cassantes et faciles à réduire en poudre dans un mortier d'agate. La lame de platine est placée parallèlement à la lame de cuivre, à une distance de 3 à 4 centimètres, et ses dimensions superficielles doivent être un peu inférieures à celles de l'cleclrode positive qui la dciiordc de tous côtes en

621 aimiE GÉNÉRALE.

projcclion. Si la durée de rexpcrience est prolongée pendant douze à vingt-quatre heures, et si la lame négative n'est pas trop large, ses bords se chargent d*arborescences dirigées vers le pôle positif et implantées perpendiculairement au plan de la lame ; elles sont ponnrucs de plusieurs branches contournées, cassantes et composées de granulations; leur longueur peut atteindre plusieurs centimètres; mais au moindre choc elles se brisent et tombent au fond du bain.

Le cuivre ainsi déposé offre une teinte plus pâle que celle du cuivre ordinaire et qui rappelle celle de certains bronzes. Si la lame négative est plus large que la lame positive, le dépôt modifié se trouve en face de cette dernière, tandis que les parties qui débordent sont couvertes de cuivre ordinaire, tranchant par sa couleur sur celle du dépôt central qu*il encadre. La densité du cuivre modifié est certainement plus faible que celle du cuivre ordinaire, 8,0 à 8,2; elle n'a pu être déterminée avec précision, à cause de la difficulté que Ton éprouve pour obtenir la modification absolument pure et exempte d'oxyde de cuivre et de cuivre ordinaire. La couleur, la densité et le défaut de malléabilité ne sont pas les seuls caractères différentiels. Les propriétés chimiques sont également distinctes et, parmi celles-ci, Toxydabilité à froid, au contact de Toxygène libre, gazeux ou dissous, constitue une réaction très-caractéristique. Il suffit d'exposer au contact de Tair des plaques récemment sorties du bain, lavées et encore humides, pour les voir se couvrir en quelques minutes d'une couche mince d'oxyde cuivriquc qui leur donne une teinte bleu d'indigo fonce magnifique. Une immersion de quelques secondes dans Teau aérée chaude produit le môme effet. Une solulioii froide d'acétate de cuivre oxyde également instantanément la suifacc des dépôts; il résulterait de là que les bains employés doivent oxyder le cuivre à mesure qu'il se dépose. Ceci est vrai en partie, et l'on trouve toujours plus ou moins d'oxyde dans les plaques, surtout avec un bain fraîchement préparé ; mais au bout d'un certain temps le bain d'acétate perd à peu près coniplèlemcnt ses propriétés oxydantes, qui ne sont peut-être dues qu'à de l'oxygène dissous, dont l'action serait activée par la présence du sel.

Une autre propriété saillante est la manière dont il se comporte à froid avec l'acide azotique pur et étendu à 10 pour 100 environ. Ce réactif n'agit que lentement et très-faiblement sur le cuivre ordinaire, en dégageant surtout du bioxyde d'azote, tandis que le cuivre électrolytiquc est immédiatement attaqué et dissous, avec un dégagement régulier de protoxyde d'azote, presque exempt de bioxyde. Le métal prend en même temps une coloration noir-brun superficielle, qui est nrobablcment due à la formation d'un oxyde particulier.

Le cuivre allolvoY>\ç\ue chauffé à 100® pendant 24 heures ou à 150'

pendant 12 heureâ dans un tube scellé, avec de l'eau seule ou avec de l'eau acidulée par de l'acide acétique, se convertit en cuivre ordinaire, solublc dans l'acide azotique avec formation de bioxyde d'azote. Nous avons dit plus haut que le cuivre divisé, qui reste comme résidu lorsqu'on traite à froid de l'oxydule par l'acide azotique à 10 pour 100, est inattaquable par ce réactif.

Il existe donc : 1^ une variété de cuivre insoluble à froid dans l'acide nitrique à 10 pour 100; 2^ une variété soluble et donnant du protoxyde d'azote; 5*^ le cuivre ordinaire, attaquable et donnant surtout du bioxyde d'azote (Schûtzenberger, Bulletin de la Société d'encouragément pour l'industrie nationale, (3), t. V, p. 539). Dans certains cas, l'auteur a pu observer la transformation brusque du cuivre allotropique en cuivre ordinaire; le changement s'est effectué avec dégagement de chaleur très-sensible.

Les temtes irisées et très-intenses que prend le métal en s'oxydant à l'air trouveront peut-être un jour quelque application. On peut réaliser cette irisation instantanément : Sur une lame polie, en argent, en platine, en ferblanc ou même en cuivre, on verse une couche mince de la solution d'acétate de cuivre, puis on y applique pendant deux ou trois secondes une lame de zinc décapé. Partout où les deux métaux sont en contact, il se dépose du cuivre oxydable, qui se recouvre presque aussitôt d'une pellicule irisée par les plus riches nuances, depuis le bleu indigo foncé jusqu'au rouge et au jaune.

Mercure.

Le mercure, hydrargyrum ou vif-argent, était connu des anciens ; il se rencontre, en effet, à l'état natif, et sa fluidité à la température ordinaire a dû dès l'abord fixer l'attention sur lui. Quoique peu abondant et peu répandu à la surface du globe, il n'appartient néanmoins pas à la catégorie des métaux rares.

On le rencontre, à Tétat natif, sous forme de sulfure ou de cinabre, qui constitue son principal minerai; plus rarement sous forme d'amalgame d'argent, de sous-chlorure, de séléniure.

Les lieux d'exploitation les plus importants en Europe sont : Almaden (Espagne), Idria (Illyrie), Horzowiz en Bohême, Landsberg en Bavière rhénane. Le Pérou, la Chine, la Californie, fournissent également du mercure en quantités notables.

Extraction. — Le mercure natif peut être livré au commerce après une purification mécanique, consistant à le faire passer à travers les porcs d'une peau charaoisée, sous Tinfluence d'une forte pression.

L'extraction du métal contenu dans le cinabre ou dav\?> le.^ tù\w^T^\^

CaimS CÉKÉRALE. \. — KSi

G26 CHIMIE 6ËNËRALE.

plus ou moins riches en sulfure de mercure est très-simple en principe, l.e grillage convertit le sulfure en acide sulfureux gazeux et en Tapeurs de mercure :

[SHg4-e*=se«+Hgi,

SHg-i-0«=S0«4-Hg.

Le métal n'est pas, en effet, susceptible de fixer Foxygene dans les conditions de température élevée où s*opère le grillage. La seule difficulté que Ton rencontre réside donc dans la nécessité de condenser aussi complètement que possible les vapeurs mercurielles.

On a aussi soumis le minerai à une distillation dans des cornues en grès, après Ta voir mélangé à de la chaux ou à du fer divisé plus ou moins oxydé (battitures) ; mais ce mode de traitement est moins avantageux que le premier et fournit des rendements médiocres.

Sans nous arrêter à la description des appareils anciennement employés à Almaden et à Idria pour la condensation du mercure, et dont les dessins se trouvent reproduits dans la plupart des traités de chimie, nous nous contenterons de donner une idée sommaire de quelques-unes des dispositions servant aujourd'hui au traitement des minerais riches ou des minerais pauvres.

Le grillage s'effectue tantôt dans des fours à cuve cylindriques, munis d'une grille à la partie inférieure et qui fonctionnent d'une manière continue, se chargeant par la partie supérieure, tantôt sur la sole de fours à réverbère. Ces derniers servent surtout aux minerais en poudre qui obstrueraient les iourneaux à cuve, ainsi qu'aux minerais pauvres, ne contenant que 0,75 à 1,5 pour 100 de mercure.

La condensation des vapeurs mercurielles est effectuée par la circulation des gaz provenant du grillage à travers des chambres successives disposées en chicane, ou bien encore à travers des tubes allongés, en fonte ou en bois, refroidis extérieurement ; les deux procédés sont souvent combinés. Dans certaines usines on ajoute à ces moyens de condensation l'action d'une pluie d'eau froide tomhant d'une manière continue dans l'une des chambres où circulent les vapeurs.

La ligure 272 représente la coupe d'un fourneau à grillage muni de ses tubes et de ses chambres de condensation, tel qu'il est employé i ValattaenVénétie. A est un fourneau à cuve de 10 mètres de hauteur environ, que Ton charge avec un mélange de 64 pour 100 de minerai en morceaux, de 25 pour 100 de menus fragments lavés et de 11 pour 100 de poussière de mine agglomérée et façonnée en briquettes au moyen d'une solution concentrée de sulfiHe de fer. Les vapeurs traversent successivement les chambres à condensation B, C, les tubes en bois D, les chambres E, F, G, \esl\}\>e?> etvW\%^^\^^ Oa^vc^à\^%\.^^L^ct descendent

DEI'XIÈHE FAMILLE. — MKRCURE. 827

à In cheminéD par Jes lubes verlicaus. Le dernier tube est mum d'une trompe à eau alimentée pur le raniveau J. La trom[ie détermine le tirage dans le haut fourneau et I ccoulcment des vapeurs à traver» l'appareil réfrigérant ; la tlnite d'eau litjuéfie les dernières traces de mer-

c.irc. Dcuv. l'uiinicjii.i ::i;iiil)luljli-'i, aci,yu|ilùs, pi.rnifllciiL du yiillfr en 'J4 heures 20 tonnes de minerai, avec 2 pour 100 de combustible et sans îiiconvéDient pour la nanté des ouvriers. La richesse du minerai peut s'abaisser à 0,2 pour 100 de mercure.

Les fours à réverbère d'Alberti, qui fonctionnent à Idria pour le

Ttg. i'3. — four i nuerbére pour le Iraitcmcal dci iain*r(lt ilt ncnura, t Idrîi.

traitement des minerais lins contenant de 0,5 à i,5 pour 100 de mer- ^Kp, se composent (fig, 273) : d'une sole p\ale en \)ni^';i« nvu\cx».\

d'un orifice h qui s'ouvre et se ferme à volonté au moyeu des leviers G pour rmtroduction du minerai ; celui-ci tombe d*abord à la partie postérieure, la moins chaude du four, et est ramené progressivement en avant et enfin jeté dans Tcspace qui sépare la sole du foyer.

Les vapeurs passent successivement dans une chambre à condensation, dans les tuyaux en fonte B refroidis extérieurement par une pluie d'eau, dans les chambres à condensation superposées C et D, de là dans les tubes de retour en fonte B, les chambres à condensation, la colonne à chicane F, et enfin s'échappent dans l'atmosphère par ForiGce supérieur de l'espace G (Muspratt et Bruno Kerl, Chimie appliquée aux arts et à V industrie).

Purification, — Tel qu'il est livré au commerce, dans des bouteilles en fer forgé de 25 litres cnvH*ou de capacité, fermées par un bouchon en fer vissé, le mercure est rarement pur et renferme plus ou moins de métaux étrangers, plomb, étain, bismuth, cuivre. Son degré de pureté mflue beaucoup sur le brillant et la forme de sa surface, qui est d'autant plus terne et plus déprimée, d'autant moins relevée en ménisque convexe, que le corps est plus souillé.

La distillation permet d'éliminer la plus grande partie des métaux étrangers, sans cependant fournir un produit absolument pur, une petite quantilé de bismuth et d'élain se trouvant entraînée. Elle s'effectue soit dans une petite cornue en verre à pause large et courte, contenant do la tournure de fer et pouvant recevoir 500 grammes de métal ; le col pénètre dans un ballon incliné à moitié rempli d'eau, et son extrémité vient affleurer le niveau du liquide ; ou bien on prolonge le col de la cornue, légèrement coudé à angle obtus et dirige de haut en bas, par un tube formé d'un tissu mouille enroulé sur lui-nicnie et dont l'extrémité plonge dans de l'eau. Une bouteille à mercure munie d'un tube vissé en f(;r et recourbé à angle obtus, placée sur un fourneau dans une position inclinée à 45®, peut également servir à distiller de plus fortes proportions de mercure.

11 est facile de le purifier entièrement. Les métaux qui l'accompagnent sont tous plus électropositifs que lui. Si l'on provoque par conséquent sa dissolution partielle au moyen de réactifs liquides, et si l'on agite l'excès de mercure avec cette liqueur, les métaux étrangers, tels que le plomb, l'étiiin, le cuivre, entreront en dissolution en précipitant une quantilé équivalente du mercure de la première solution.

En agitant fréquemment du mercure commercial avec de l'acide az«)tique étendu, ou, ce qui revient au même, avec une solution d'azotate mercureux et en laissant les deux corps en contact prolongé, on atteint parfaitement le but proposé. L'acide sulfurique concentré, une solution

DEUXIÈME FAMILLE. — MERCURE. 62y

sublimé corrosif ou do pcrchlorurc de fer peuvent également être ployés.

ans les laboratoires on conserve souvent le mercure sous une couche oide sulfurique monohydraté, ou de nitrate mercureux délaye, dans ft flacons à tubulure latérale inférieure et munie d'un robinet dï'couloea fer. On a ainsi une fontaine de mercure pur et propre, n*adliépas aux parois des vases, à surface nette et brillante et dont les s se réunissent en globules bien arrondis. JQropriétés. — Liquide à la température ordinaire, le mercure pose à un haut degré Téclat métallique ; il est blanc; comparée à celle ^*^ l'argent, sa teinte paraît légèrement bleuâtre.

Il se solidifie vers — 40®, en cristallisant en octaèdres groupés on ^^ndritcs ou en aiguilles allongées à surface cannelée.

Rien n'est plus facile que de réaliser cette ex])érience en se servant ^^ frigorifère de M. Vincent (page 37). On immerge dans de Talcool *^rroidi t^ — 50® par Févaporation du chlorure de métliyle, ou dans le ^Worure lui-même versé dans un vase ouvert, des tubes plats ronijjlis do Mercure. Si l'on n'attend pas la solidilication complète et si, coiiaiio pour le soufre, on décante le liquide qui baigne les cristaux, on mot à ^u de très-beaux échantillons de mercure cristallisé. Le mercure solidii ^ laisse couper au couteau et marteler comme le plomb. Le métal se Contracte en se congelant et sa densité s'élève à 14,591. Densité du mercure liquide à 0® : 13,5959 (Regnault). Point d'ébullition, 350® du thermomètre à air, correspondant à 5lîC® du thermomètre à mercure.

Sa vapeur est incolore, d'une densité égale à 6.976 (Dumns). La tension de vapeur du mercure est très-sensible à des températures inférieures au point d'ébullition ; la vapeur d'eau à 100®, formée au contact de ce métal, en entrauie des quantités notables (voyez, p. 111, les tensions de la vapeur de mercure à diverses températures).

Faraday avait étudié, il y a près de cinquante ans, la formation et l.i diffusion des vapeurs mercurielles à basses températures. Il employail comme réactif une feuille d'or suspendue à diverses hauteurs au-dessus du mercure; celle-ci devait blanchir par amalgamation ou conserver sa couleur, suivant qu'il y avait ou non émission de vapeurs. Après deux expériences, l'une positive, l'autre négative, il fut amené à conclure : 4* que la vaporisation du mercure n'est pas continue et cesse absolument à la limite inférieure de — 7®; 2** que pour des tempéiatures bupcrieures à cette limite les vapeurs émises, conirairement à la loi générale de diffusion des fluides élastiques, forment au-dessus du liquide générateur une couche de très-faible épaisseur, laquelle atteiudi'ait à peine quelques centimètres à la température ordinaire.

M. Merget a repns cette question {Ànnale$ de Chimie ei de Phynque^ (4), t. XXV, p. 121). En se servant de papiers réactifs beaucoup plus sensibles que la feuille d'or, il a constaté : 1* que la Yaporiaation du mercure est un phénomène continu, qui n'est même pas interrompu par la solidification de ce métal ; 2* que les vapeurs émises possèdent un pouvoir dilfusif considérable, no paraissant pas s'écarter de l'ordre de grandeur que lui assigne la théorie dynamique des gaz. On peut employer un papier imprégné d'une solution d'azotate d'argent ammoniacal, qui est d'une sensibilité extrême et qui se colore en gris et enfin en noir sous l'influence des vapeurs mercurielles. Le nitrate d'argent aAimoniacal s'altérant spontanément sous l'influence de la lumière, il est préférable, dans les expériences de longue durée et faites en plein jour, de so servir de papiers au chlorure de palladium ou au chlorure de platine : ils sont à peu près inaltérables, soit photochimiquement, soit spontanément.

H. Merget a utilisé la difTusibilité des vapeurs mercurielles et leur action sur les solutions métalliques pour réaliser des empreintes indélébiles de photographies ou d'autres objets délicats qui se laissent inégalement traverser. En étudiant l'air des salles où l'on étame les glaces, notamment dans un grand atelier spacieux et largement ventilé, il trouva que du plancher au plafond l'atmosphère était saturée de vapeurs mercurielles; la peau, les vêtements des ouvriers qui y séjournent quatre heures par jour étaient fortement imprégnés de mercure condense. Ainsi l'étude des questions qui se rattachent à l'action des mercuriaux sur l'économie sera facilitée par l'emploi de ces réactifs.

Coefficient de dilatation cubique k 0\ . . 0,00017905

— — à lOœ. . 0,00018305

— — moyen. . 0,00018153 (Regnault).

Le mercure peut être amené à l'état de grande division et y persister

lorsqu'on l'agite vivement avec certaines solutions salines : salpêtre, sel ammoniac, chlorure de calcium et avec de l'acide acétique cristallisable. n se divise également par un broyage prolongé avec du sucre en poudre, un corps gras, des liquides épais et mucilagineux, tels que de l'eau de gomme. Enfin, lorsqu'on le précipite chimiquement de ses solutions par des réducteurs convenables, il se sépare à l'état de poudre moléculaire souvent très-difficile à réunir en globules ; ainsi, en versant une solution d'hydrosulfitc de soude dans une solution de sublimé, le mercure réduit est tellement divisé, qu'il se dépose avec une extrême lenteur; on peut laver par décantation sans provoquer la formation de globules plus gros; ceux-ci n'apparaissent que si l'on rend la liqueur acide.

|je mercure» presque inaltérable à Tair à la température ordinaire.

superficiellement et lentement vers 350^. Il se combine aussi

au chlore, au brome, à Tiode, au soufre, au sélénium;

ï^ le phosphore, le bore, le silicium et le carbone sont sans action.

décompose Teau ni à chaud, ni à froid en présence des acides

U8 ou des alcalis. L'acide chlorhydrique concentré n'agit qu'en

de Tair ou de Toxygëne ; on a

[2 cm -H ô 4- Hg« = Hg»Cl* (calomel) -j- ffO],

ciH-f-0 4-ng» = ng«ci — +110.

A.'Vec l'acide sulfurique concentré et chaud, il se dégage de l'acide ^ïurenx et il se forme du sulfate mercureux ou mcrcurique :

[2 (se*ii«) + Hg^ = so* 4- se*Hg„ + 11*0^1,

2 SO»HO + Hg = SO* + SO»HgO 4- 2 liO.

Le meilleur dissohant du mercure est l'acide azotique moyennement ^^^teentré qui attaque ce métal avec dégagement de bioxydc d*azote pur ^ formation d'azotates mercureux ou mercurique :

[8 Az6»H + 6 Hg = 3 [(Aze»)'Hg*] -f- 2 AzO -+- 4 IPG] , 4 AzO»HO + 3 Ilg* = 3 (AzO»Ilg«0) -f- AzO» h- 4 IIO.

Le mercure dissout un grand nombre de métaux et ionne avec eux des combinaisons connues sous le nom d'amalgames. Il suftit souvent de très-petites quantités de mrtaux étrangers, tels que le plomb, j^, pour altérer les caractères extérieurs du mercure ; il devient alors plus ou moins pâteux et fait la queue, c'est-à-dire qu'il mouille les surfaces et y laisse une pellicule adhérente. Le mercure tenant en dissolution do l'oxydule de mercure offre des apparences analogues.

L'introduction des vapeurs mercurielles dans l'économie animale peut amener l'empoisonnement caractéristique dû aux composés de ce métal. Sous l'influence des chlorures alcalins de Torganisme et de l'oxygène libre, il se change peu à peu en sublimé corrosif. Les premiers sym[)tômes de l'intoxication sont une saveur désagréable métallique et persistante et une salivation continue; on les combat par l'administration d'iodure de potassium. Les chimistes les éprouvent quelquefois après un travail prolongé sur la cuve à mercure. Les vapeurs mercurielles sont aussi délétères pour les végétaux, comme l'a montré M. IJoussingault ; d'après le même savant, on diminuerait notablement leur influence en répandant de la fleur de soufre un peu au-dessus de la surface métallique.

UscL^s. — Le mercure sert à l'extraction des métaux précieux, or et argent, par amalgamation ; il entre dans la construction d'une ioulc d'appareils de physique et de chimie, baromètres, thermomètres^

r,5^ CHIMIE GfiNËRUE.

pompes à mercure, cuves pneumatiques, ct4;. ; cnGn on préparc avec lai un grand nombre de composés utilisés en pharmacie et dans les arts.

Analyse. — L*ctincelle éclatant à la surface du métal ou de ses solotions donne à l'examen spectroscopique les raies suivantes : 578,9 (assa vive); 576,8 (assez vive); 546,0 (très-vive); 491,6 (iaible); 435 J (vive); 407,8; 404,7.

On reconnaît facilement le mercure et ses composés en utilisant la volatilité du métal. La matière à examiner est mélangée à du carbonate de soude sec et chauffée au fond d'un petit tube fermé par un bout; le mercure se sublime contre les parties froides sous la forme d'un enduit gris dans lequel la loupe décèle des globules métalliques liquides. On dose le merc .i**? sous la orme métallique.

Équivalent. — Erdmann et Marchand ont déterminé l'équivalent du mercure en pesant le métal obtenu par la décomposition pyi*ogénéed*un poids connu d'oxyde. Millon a réduit le chlorure par l'hydrogène et pesé le mercure. L'analyse du sublimé ou bichlorure ou celle du sulfure peuvent également servir à cet effet. Les résultats obtenus conduisent à la valeur Hg = 1 00 et Hg = 200.

D'après la densité de vapeur, l'atome de mei*cure ou 200 occuperait deux volumes au lieu d'un seul, comme cela arrive pour la plupart des autres éléments. Pour le mercure l'atome et la molécule se confondraient; cette conséquence semble d'accord avec les expériences de MM. Kundt et Warburg qui ont déterminé la vitesse de propagation du son dans la vapeur mercurielle et tiré de leurs résultats, pour le rapport des chaleurs spécifiques à pression constante et à volume constant de cette vapeur, la valeur 1,67 [Poggendorffs Annalen, t. CL VU, p. 553). Cette valeur est précisément celle que donne, d'après M. Clausius, la théorie dynamique delà chaleur, si Ton admet que toute la chaleur est employée à échauffer le gaz et à développer le travail externe qui surmonte la pression extérieure, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de travail interne de disgrégation moléculaire. Pour les autres gaz simples, tels que l'azote, l'oxygène, etc., le rapport expérimental est plus faible, 1,4 environ au lieu de 1,67, ce qui tend à prouver qu'il y a dans ce cas un travail interne d'effectué.

M. Bcrthelot a élevé qwelques doutes sur la légitimité de l'application à la vapeur de mercure, saturée ou presque saturée, des formules des chaleurs spécifiques déduites de la théorie des gaz parfaits. Dans une note insérée dans les Annales de Chimie et de Physique, (5), t. IX. p. 423) il combat les conclusions de MM. Kundt et Warburg. Nous renvoyons le lecteur à cette note, ne pouvant ni la résumer ni la reproduire en entier.

Plomb.

Le plomb, ainsi que Tétain, est l'un des métaux les plus anciennement connus ; il formait une branche importante du commerce des Phéniciens et des Carthaginois avec FEspagne et les lies Britanniques. On l'employait dans l'affinage de l'or et de l'argent ; la litharge proyenant de cette espèce de coupellation portait le nom à*argyritis ou de chrysiiis. Plusieurs préparations de plomb, minium, céruse, étaient également connues des anciens (Hoefer).

Ét€U naturel, — Le plomb se rencontre rarement à Fétat natif ou sous forme d'oxyde; les échantillons de plomb natif et d*oxyde de plomb pouvaient, pour la plupart, être attribués à rinflucnce accidentelle de la chaleur sur le minerai de plomb (sulfure). Stein (Annalen der Chemie und Pharmacie, t. C, p. 127) a cependant constaté Texistcnce de dépôts authentiques de plomb natif dans la mine de San Guillcrmo dans l'Etat de Vera-Cruz au Mexique. 11 se trouve en masses et en plaques enclavées dans une galène à feuillets minces et offre toutes les propriétés du plomb pur. L'oxyde naturel rencontré dans la même localité forme des masses nacrées denses et lamelleuses, de couleur brun-rouge, contenant 90,5 à 93 pour 100 d'oxyde.

Le principal minerai, presque le seul exploité, est le suHure S¥hg on galène ; il est trèà-répandu dans diverses localités.

Outre cela, on peut mentionner les produits naturels suivants, beaucoup moins importants : carbonate, sulfate, phosphate, chromate, molybdate.

Extraction et purification, — Les réactions qui peuvent servir à la séparation du métal combiné avec le soufre sont multiples et se trouvent souvent associées dans un même traitement industriel.

1* Le minerai grillé au contact de l'air perd une partie de son soufre, sous forme d'acide sulfureux, et se convertit en un mélange d'oxyde et de sulfate de plomb. Ces composés oxygénés sont susceptibles d'être réduits par la fusion avec du charbon ou avec du sulfure de plomb. Dans le premier cas on a

r2(PbO)-h€ = Ce»4-Pb -]

L SO*Pb-^C- = SO'-^Pb-^C-e«J'

2Pb0 4-C = C0'-i-Pb.

SO»PbO H- c = eu* H- SO» -t- Pb ;

dans le second eus on a

654 CDINIE GfiNÉRALB.

PbSH-2Pbô=Se« + 3Pb -] PbS + Se*Pb = 2Se«H-2fbT

PbS-h2PbO = SO« + 3Pb, PbS + SœPbO = 2SO"H-2Pb.

Le sulfure de plomb jouant à toute température le rôle de réducteur Tis-à-vis de l'oxyde et du sulfate, c*estrà-dire Tifrà-Tis des produits da grillage du minerai, il est facile de comprendre qu'une oxydation incomplète, suivie d'une fusion à température suffisamment élevée, doit donner du plomb métallique. On peut aussi griller complètement une partie du minerai et le fondre après l'avoir mélangé avec une dose convenable de minerai neuf. L'emploi du minerai sulfuré comme agent réducteur du minerai grillé ou d'un minerai oxydé parait être au premier abord très-économique. On donne aux procédés où il intervient le nom de procédés par réactions. S'il n'est pas appliqué dans tous les cas, la raison s'en trouve dans la nature de la gangue. Lorsque celle-ci est siliceuse et argileuse, une partie de l'oxyde de plomb passe dans la scorie sous forme de silicate très-fusible, que la galène ne réduit plus qu'avec une extrême difficulté; dans ces cas l'intervention du charbon devient indispensable, et l'on utilise la métbode dite par grillage d par réduction, qui fonctionne à Vialas, Pontgibaud, la Pise, Saint- Louis, en France; n Stolberg, Freyberg, Przibrara, etc., en Allemagne.

2^ La galène fondue avec du fer métallique lui cède son soufre et le plomb est directement mis en liberté. Cette méthode, connue sous le nom de méthode par précipitation^ fonctionne à Altcnau au Harz. Elle a été rendue pratique par la substitution au fer d'un mélange de minerais oxydés de fer et de charbon, susceptible de fournir le métal désulfurant, et par des dispositions permettant de refroidir les parois des fours et d*éviter ainsi leur corrosion rapide sous l'influence des silicates à haute température.

3® On combine quelquefois les deux méthodes par réaction et par précipitation, en grillant incomplètement le minerai et en le fondant ensuite au four à cuve avec du fer ou avec les générateurs de ce dernier métal. On a alors simultanément réaction du sulfure, du charbon et du fer sur l'oxyde et le sulfate de plomb et désulfuration par le fer*.

Dans la méthode par réactions, le grillage et la réaction s*opèrent dans le même four à réverbère, à des températures différentes. Les dispositions de ces fours varient beaucoup d'un pays à l'autre. Voici quelques détails relatifs au four gallois employé dans le Flintschire (flg. 274).

i . Voir pour les détails l'article ii'ès-remarquable et très-complet publié sur la mëtaUargie da plomb par M. F. de Lahndc. dans le Dictionnaire de H. Wm'tfc

La sole trapczotJalc S de 3 mèlres de longueur, sur 2°,75 de largeur, repose sur un canal voûté en communicalion avec l'air exlêricur. Elle est couverte avec des scories riches, concassées après avoir subi une »ioii [lâteuse, et inclinée dans tous les sens vers la porte centrale de la

bce antérieure au-d^s^ous de laquelle se tiouve un chaudron D de eoulée en funle. L'épaii^eur de la couche de minerai sut \à sole ne dépasse pas 5 à 6 centimètres le giillage est mené attiveiuent à une température relativement élevée et on donne un coup de feu avant qu'il ne soit terminé : une partie du plomb se sépare de la masse qui renferme encore beaucoup de sous-suli'urc. On ouvre otors toutes les portes pour produire un rerroidissenicnt ra[i:'e; le sous-sullure ta décompose par là en sulfure et en plomb et donne une nouvelle qu.mtité de inéial. On assèche au moyen de chaux éteinte et on procède à un nouveau ^'rillagc suivi d'un nouveau coup de feu. Ces opérations se répètent ainsi trois ou quatre fois de suite, en ajoutant à la (in du charbon pour réduire les matières ploinbeuscs oxydées.

Les lif;ures 275 et 270 représentent le four Itaschctte, employé à Altenau pour désulfurcr la galène par précipitation. Il est muni sur deux faces opposées, à la partie inférieure, de cinq tuyères T, c, B. I,a distance entre chaque l'ace est, au niveau des tuyères de 0"',90 et de P. 40 au gueulard ; la longueur du (our csl en haut et en bas de 2",20: sa hauteur atteint 5"',50. La sole est in-

l'ig. r.

ilgidiiit lujirot).

0*« ClinilE GÉNÉRALE.

clinée à partir du mitiou vois ks faces élroilea miinici?

creuset et d un bassin de coulée Le lit de fusion se comiioac dt|

Hinerti 1000 Lili^r.

Scorios remigiMum t lU-TO |>nur 100 de protaiydfl ■](< frr. 1UMI

Eeorï > d uui; epJralMni inl net ri I<7()

HiUci plombeuia OTi

Cbuui IfU

On liriile 495 tonnes de coke pour 1000 kilngi'. de minerai, dont On lioile 6 lonnts par juiir i.t I un obtient 605 kilogr, de plonib cal)(^ naiit HO (iramnies d aigent par lOO kilogrammes.

Avant d'être livre au commirce le mutai doit subir un raffiuRgB <iui consiste, suivant la naluR l^^'^^^^.^^^s-;;^»-^ v^^^i; des impuretés contenues d«s .:ïw -i^^ii. - ^'«s^J'<^^ê:^z. [g plomb brut provenaDt df* opérations pr^;édentca, taolM en nne simple fusion ou vênlubie liijualion opérée dans iii) petit four à révcrlière. fusion pondant laquelle on fait bouilt..,^.. . , ,^^^^m :j lunner la masse, en y iuitan:-

^^^^* géant des liges de bois Terii

lanliU en une liqnéfacliun accompa^niée d'une oxjdatiuii partielle qui élimine les produits étrangers qu'il j » intérêt à séparer, tels qn'arsenir, antimoine et zmc. On rafline.

1^.,,^ ,„ . ^B^^^™ dans ee dernier cas. dans des itiyjjr' ' Ik^^^^^K réverbères à sole creuse.

Le plomb contient souTcnl de l'arpent. Le procédé iinfr giné |iar Pattinson. el qui port'' le nom de pallinsonage, fetmet do coocoDlJ-er h peu ili^ Irais l'argent des plombs pauvres. Il est fundê sur ce bil „. ..„ „ „ . que le plomb cristallise i uns

Kij.iiB.— Four aoKhoiir(toui« te.i.cli) par l'jïB ^ , ' , -,

ds l'uns du luf^m). température plus élevée quun

c,(Maivd.-r.ihiin,i»(i{.<iii, ri,iupi«H»dci>4i|wiin. alliage deplombeld'argenlcoii-

tenant moins de 2,2S pour 100

d'argent. Si on laisse rerroidir lentement une gronde masse de plomb

ll^Kenlif^^o fnnduo, eli*

DEi:XIÈIIE FAMILLE. - P[X).ViB. 0^7

argent que le luctal initial, Tautre cristalline, plus pauvre. Kii

ni CCS opérations sur les produits ainsi séparés, on peut obtenir,

^:5ôlé, un plomb presque exempt d'argent et d'un autre un j)l(»nih

atteint la limite de richesse à Laquelle s'applique la méthode vi

ourra être coupelle. Entre ces deux extrêmes se trouvent les pro-

» intermédiaires que Ton traite méthodiquement, comme dans une

1 Istioa fractionnée.

plomb est d'abord fondu et décrassé à Técumoire; pendant le dissement il est constamment brassé avec une spadelle et les ïs cristallines sont écrasées contre les parois de la chaudière; les

sont enlevés au moyen d'une écumoire.

procédé Pattinson parait devoir être remplacé entièrement par le "^"^rit, dont le principe a été découvert en 1842 par Karsien, et qui perfectionné dix ans après par l'Anglais Parkes. Lorsqu'on mélange %ii:ic à du plomb argentifère, le zinc s'empare de l'argent et monte ^^ surface sous forme d'écume, tandis que le plomb ne retient que ^ pour 100 de zinc, que l'on peut éliminer au moyen de la vapeur ^^^t^auflee ou par oxydation sur la sole d'un fourneau de coupella- ^^ » le zinc argentifère est distillé et l'argent qui reste allié à du ^*otnb est purifié par coupellation.

^-^ coupellation est une opération au moyen de laquelle on obtient

^^^'^ent contenu dans un plomb riche. Elle est fondée sur l'oxydation

^^^Uedu plomb, la fusibilité de son oxyde et l'inaltérabilité de l'argent

^ ne s'applique qu'à des plombs d'œuvre riches et contenant 2 pour

^^ d'argent.

Le métal est fondu dans une atmosphère oxydante qui convertit le Womb en litharge; celle-ci s'écoule à mesure. A la (in, il reste après ^roidissemenl un gâteau d'argent (voyez Argent).

Le plomb du commerce est relativement pur et ne renferme que des traces de cuivre et d'argent. Pour obtenir le métal tout à fait pur, on décompose par la chaleur du nitrate de plomb purifié par cristallisalion; l'oxyde pur ainsi préparé est réduit dans un creuset, au roii|^e sombre, par du charbon de sucre. On peut aussi fondre dans un crouset, avec du Dux noirS du sulfate de plomb précipité, lavé et séché. La décomposition pyrogénée de l'acétate de plomb basique donne également un très-bon produit.

Propriétés physiques. — Le plomb a une couleur gris-bleuàtrc et un éclat métallique prononcé. 11 fond entre 530 et 555*^ el éniel dos vapeurs sensibles au rouge; au-dessus de lUOU^ il peut être distillé.

1. Mélanftc de carbonate Hc potasfr; cl de charlMii uhtctiu eu culciimul de 1.1 crùnie iK* larde i FaLri de l'air.

Sa densité est égale à 11,37 à 0* par rapport à l'eau à + 4*; elle ne se modifie pas sensiblement par le laminage et le martelage.

Le plomb est très-mou, se laisse rayer par Tongle et donne une marque lorsqu'on le frotte sur du papier ; par la trempe il acquiert un peu plus de dureté ; il est malléable (sixième rang) et ductible (huitième rang); mais la finesse des fils que Ton peut obtenir est limitée par sa faible ténacité : un fil de 2 millimètres d'épaisseur rompt sous un effort de 2 kilogrammes.

Sa chaleur spécifique est égale à 0,0314 (Regnault).

Entre 0* et 100' il se dilate de 0,002948.

Sa conductibilité électrique à 17* est égale à 7,7, celle de l'argent à 0* étant 100.

Sa conductibilité pour la chaleur est égale à 287, celle de Targent étant 1000.

Le plomb cristallise en octaèdres et peut être isolé sous cette forme par une fusion suivie d'un refroidissement lent et d'une décantation après solidification partielle ; on l'obtient également cristallisé en lames plus ou moins grandes, disposées en feuilles de fougère, en précipitant le plomb par le zinc ou mieux par un courant électrique faible passant dans une solution d'acétate de plomb.

Propriétés chimiques. — A la température ordinaire, le plomb sallère au contact de l'air humide ; il se forme une couche d'hydrate et de carbonate qui ternit complètement son éclat, mais préserve le métal sous-jacent d'une oxydation plus avancée.

Dans l'eau aérée pure, l'oxyde de plomb qui se forme étant un peu soluble, la surface du métal reste à nu, et l'oxydation peut continuer; il en résulte que le liquide se charge d'assez de composés plombiques vénéneux pour devenir impropre à ralimcntation. Si Teau est riche en acide carbonique ou chargée de sulfate de chaux, l'oxydation se produit également; mais l'oxyde de plomb est précipité à la surface du métal, qui se trouve alors préscr>'é d'une altération ultérieure; en même temps le liquide retient beaucoup moins de plomb. Ceci explique pourquoi l'usage d'eaux pures qui ont séjourné dans des tuyaux de plomb, peut être délétère, tandis que des eaux sélcniteuses se montrent moffensives dans les mêmes conditions. Les acides, même faibles, favorisent beaucoup l'oxydation et de plus aident à la dissolution de Toxyde. Il est donc toujours dangereux de laisser des matières liquides ou solides, destinées à être ingérées dans le tubedigestii, en contact avec des parois en plomb ou en alliages plombifères. On ne saurait trop veiller, par exemple, au choix des produits avec lesquels on étame les boites employées pour les conserves alimentaires.

A une tempèralure \xu ^ew y^w^ ^«h^vï. q^vî. ^q.w ^^^çâvA. da (usion, le

métal se recouyre rapidement d'une crasse d'oxyde. La combustion de- «rient très-active au rouge, et si l'on opère sur de grandes masses, comme dans la coupellation des plombs argentifères, elle dégage assez de chaleur pour continuer sans l'application d'une chaleur étrangère.

Le soufre, le sélénium, le tellure, les éléments halogènes, le phosphore, Tarsenic, l'antimoine et le silicium s'unissent directement au plomb.

Le plomb ne décompose pas l'eau au rouge vif. Il est sans action à Troid sur les acides étendus, à l'abri de l'air.

L'acide chlorhydrique aqueux et chaud dissout à l'ébullition le métal, lorsqu'il est divisé.

L'acide sulfurique très-concentré et chaud l'attaque lentement, en donnant de l'acide sulfureux et du sulfate de plomb qui se dissout; l'attaque est d'autant plus facile que le métal est plus pur (voyez Acide nUfurique).

Le meilleur dissolvant du plomb est l'acide azotique étendu. L'acide concentré agit lentement, même à chaud ; le nitrate de plomb, étant peu soluble dans ce liquide, se dépose à la surface du métal et le préserve ; mais avec de l'acide à 10 ou 15 pour 100 la réaction est facile et le métal se transforme en nitrate, qui se dissout à mesure, en même temps qu'il se dégage du protoxyde d'azote presque pur.

Usages, — On emploie le plomb pour fabriquer des feuilles servant à couvrir les toits, à garnir des réservoirs et des cuves, à monter les chambres, dites chambres de plombj où s'opère la transformation de l'acide sulfureux en acide sulfurique, et, en général, pour une foule i'opérations industrielles où les liquides corrosifs ne pouiTaient pas être mis en contact avec du bois ou avec des métaux plus altérables. La tuyauterie pour le gaz, l'eau et la vapeur, en consomme des quantités considérables. Il sert encore pour recouvrir le fer d'un enduit peu altérable et k l'obtention de certains alliages, soudure des plombiers, caractères l'imprimerie ;«dans l'extraction et la purification des métaux précieux, }r, argent, platine, iridium.

La flexibilité des feuilles et des tubes, qui leur permet de se plier à toutes les exigences d'un atelier, rend ce métal précieux pour l'inlustrie.

Analyse. — Avec l'étincelle dans l'azotate de plomb concentré, m a les raies suivantes : 600,1; 520,1; 500,3 (vive); 405,6 (trèsrive).

Avec le métal et la bouteille de Leyde on a en outre : 560,7 (vive); 138,6 (vive); 424,6 (vive).

Le plomb métallique se reconnaît au chalumeau par sa fusibilité et ^ar sa iranslormalion facile en un oxyde jaune k ivov^^ "^V^ï^ Wl^ V

640 CliniIlS GËNfiRALK.

ciiaud. Le métal étant volatil émet des vapeurs qui s'oxydent et se dé' posent autour du globule sous forme d*un enduit jaune.

Introduits sur un Gl d*amiante dans la portion réductrice supérieur» d'un bec Bunsen, les composés de plomb donnent sur la surface extérieure d'une capsule en porcelaine remplie d'eau froide, qne Ton place un peu au-dessus, un enduit noir, soluble dans l'acide aiotique faible.

Pour les autres réactions, voyez les sels de plomb.

On dose le plomb à l'état d'oxyde ou de sulfate.

Équivalent. — L'équivalent du plomb a été déterminé par Berzélins au moyen de l'analyse de l'oxyde. Un poids connu A de litharge pure, réduite par l'hydroj^ène, fournit une certaine quantité p de plomb que l'on pèse :

Pb :0 :: p : A— p Pb = J^^.

M. Marignac et ensuite H. Dumas ont cherché le poids d'argent correspondant au chlore d'un poids connu de chlorure de plomb. Toutes ces expériences ont conduit à l'équivalent 103,5. On a donc

Pb = 103,5, Pb = 207.

M. Roscoe a récemment déterminé la densité de vapeur du chlorure de plomb; elle correspond à 2 volumes pour la formule PbCl*. La relation des densités gazeuses vient donc corroborer les raisons tirées de la loi de Dulong et Petit et d'autres considérations d'ordre chimique et d'isomorphisme, qui avaient conduit à prendre un poids atomique double de l'équivalent.

Modification allotropique du plomb, — Il existe sans aucun doute une modiGcntion allotropique du plomb; elle se distingue du métal ordinaire par son état amorphe et son oxydabilitc à froid ou à une température peu élevée. Pour Tobtenir, on emploie une petite auge rectangulaire do 4 à 5 centimètres pour le petit côté, en prenant comme électrode positive une large lume de plomb occupant Tune des faces longues de Tauge; un fil de platine horizontal, auquel on peut suspendre des lames de platine étroites, placées en regard de la lame de plomb, à 3 ou 4 ceiilimètres de distance, est mis en communication avec le pôle positif d'une pile Bunsen à 1 ou 2 éléments. On verse dans l'auge une solution de potiisso caustique à 10 pour 100. Au déhut, il se dégage de rhydro«,^ène. et Toxygëne provenant de réiectrolyse de l'eau dissout le plomb de la lame positive en dotmant du plombite de potasse. Des qu'il s'est accunmlé dans le bain un peu de métal, celui-ci commence à se séparer sur ics Jtinics de plal\nc,sov\aW\\\GdL\\\v^ç,wv^\jtfi^YUe, s^)ongieuse, complé-

tement amorphe. Comme Teau continue à être décomposée, lise dissout plus de plomb qu*il ne s'en précipite; le bain 8*enrichit, et à un moment donné on voit apparaître des cristaux de plomb ordinaire. Le dépôt amorphe peut être lavé à Teau bouillie, légèrement acidulée avec de Tacide acétique, puis à l'eau pure, égoutté sur du papier Joseph et séché dans le vide. Préparé ainsi, il est trôs-corabustible et se transforme assez vite à l'air, à la température ordinaire, en lamelles de litharge jaunàtrcB et cristallines.

Wœhler a constaté qu'en faisant passer un courant électrique dans une solution d'azotate de plomb, on voit quelquefois les cristaux de plomb qui se séparent au pôle négatif prendre une couleur rouge de cuivre. La coloration ne s'étend jamais à tout le dépôt, et sa production est des plus capricieuses. Les lamelles rouges, lavées à Tcau et à Talcool, ont Taspcci du cuivre et conservent leur couleur et leur éclat à Tair. L*acide chlorhydrique, l'acide azotique étendu et les alcalis caustiques ne les altèrent pas; l'acide azotique chaud les dissout, les lamelles gardant leur couleur jusqu'à la (in. Exposées à l'air humide et humectées d'eau, elles donnent rapidement de l'hydrate d'oxyde de plomb, sans disparaître toutefois entièrement, même après des mois. Le perchlorure de ter fait instantanément disparaître la couleur rouge, qui est remplacée par la couleur grise du plomb. Dans l'hydrogène pur, elles se maintiennent inaltérées jusque vers 20U®, puis fondent en donnant des globules de plomb ordinaire. Cette matière rouge peut être ou une modiKcation allotropique du plomb, ou un hydrure. La modification rouge, si elle existe réellement, serait plus altérable que le plomb ordinaire (Annalen der Chemie und Pharmacie j Supplément^ t. II, p. 155).

CJIJUM CÉJÉRILE. \. W\