HUITIÈME FAMILLE. — MÉTAUX DE LA MINE DE PIATINE
Il suffit de fondre le minerai dans un four en chaux muni d'une Yoûte percée de deux trous» Tun pour le passage du chalumeau, l'autre fermé par un bouchon mobile en chaux, pour l'introduction progressive du minerai. Afin d'éviter l'usure du four, on ajoute de la chaux comme fondant; elle forme avec l'oxyde de fer une ferrite fusible.
Procédé par coupellation. — Le minerai est fondu dans un creuset de ten*e avec un mélange à pai*ties égales de plomb et de galène. Le fer et le cuivre réagissent sur la galène et passent à l'état de sulfures, et l'on obtient une dissolution des métaux de la mine dans le plomb.
Une grande partie du plomb est éliminée par coupellation et conversion en litharge ; le reste est volatilisé dans un four en chaux. Le plomb platinifère constitue une masse métallique dure, cassante et clivable, et très-semblable d'aspect au bismuth ; il renferme en mélange tout l'osmiure d'iridium.
Iridium. — M. Fremy emploie le procédé suivant pour extraire l'iridium des résidus de lamine {Annales de Chimie et de Physique, (5), t. XLIV, p. 385). On peut se servir du résidu en poudre ou desosmiures d'iridium. Ces derniers doivent être préalablement grillés, comme nous le dirons plus loin, lorsqu'il sera question de Tosmium et du ruthénium, afin d*expulser la majeure partie de ces deux métaux sous iorme diacide osmique et d'oxyde de ruthénium. Le produit de ce grillage et le résidu en poudre ^ sont chaufTés dans des creusets en terre réh'actaire avec 4 parties de salpêtre. On reprend par l'eau bouillante, qui enlève de l'osmium et du ruthénium (voyez plus loin). La partie insoluble est traitée par l'eau régale, qui dissout Tiridium oxydé par le nitre, tandis qu'il n'agissait pas sur le métal libre*. Grâce à la potasse que la masse renferme encore, il se forme un chlorure double qui colore l'eau bouillante en brun, et qui se dépose en octaèdres réguliers de couleur brun-noirâtre; on achève la précipitation en ajoutant du chlorure de potassium. Le chloriridate de potassium fouimit de l'iridium pur par la calcination avec de la potasse ou dans un courant d'hydrogène.
MM. Deville et Debray commencent par réduire l'osmium-iridium en poudre fine. Cet effet ne peut être produit que par un tour de mam consistant à fondre Tosmiure en paillettes avec 4 à 5 (ois son poids de zinc; l'espèce d'alliage ainsi obtenu est chauffé, dans un creuset de charbon bien protégé, d'abord au rouge pendant une heure, puis au rouge blanc pendant deux heures, jusqu'à expulsion complète du zinc. On trouve
1 . Précipité obtenu par le fer dans l'eau mère du chloroplatinate d'ammoniaque.
2. La dissolution de l'iridium dans le premier traitement à l'eau régale de la mine de platine est due à une espèce d'entraînement et s'opère à la faveur de la dissolution du pintine; le phénomène est comparable à la dissoliilion dans l'acide nitrique du platine allié à un excès d'argent. L'iridium exempt de platine ne devient soluble dans l'eau ré^MJo qu'après fusion avec le salpêtre.
éi^» y: rTtiu*<fA Ldjt MMJfM, |K)raH«p« fciftiif, facile i palvémer, et dort U: pM(W «< ^xiJ a <y-]ui d*- ro?«ûiire «fl^doyê. La poudre est intimemoA ixi^Uur»i^ >^^* ^ {m^ k«i pwd» de bMsrde de barnini oo avec 3 ibis «Ml prjf> •>- krt'.'Kid^ de l«niim H I lois soo poids de nitrale de barrte. Od f-iki 'j& >u rijust. {«odant une heure* das» un creuset de terre. la BatMT^ '^.«ire '.JbtniiK e«l d«l»rFas««e d'acide osmiqoe par une âMDllitioo ffrAjo^^^fr dttt*' r^Q rezale : b harfte est séparée exartemeiit par Tadditioo de b quantiU: d'acide «Qlforiqoe stridemeot néeessaire pour b [oécîpiUr. U*^ chkwum mêlailiqiies dtssoos ont noe eoulenr roogejaiiiiâlre trê<4cinc»yr. Oo évapore afirâ aT<Mr ajouté un excès d*acide cUorhydrique. et a b fiu oo iotroduit do sel amoHMiîac en morceaux, de manière à saturer b liqueur, et en quantité bien supérieure à ce qui est nécessaire pour précipiter l'iridium. On évapore à sec dans un étuTe à 60*, et quand toute odeur acide a dUparu, on bve arec une solution eoncentrce de sel amnKifiiac jusqu'à ce que le liquide passe incolore: on termine avec de l'eau un peu moins chargée de chlorhvdrate ammonique ; les métaux étranj^ers au gniupe du pbtine« ainsi que le rhodium* se trouvent éliminés |iar celte opération. Le 6ltre retient un peu de chlororuthéniate d'ammonium et surtout du chlorure double d'iridium noir, que Ton sêtrlie et que Ton calcine au rouge naissant ; les dernières traces de chlore ou d'oxygène sont éliminées par l'hydrogène à chaud. U reste une mousÂ^; iiifftfllli(]U(; qu'on dt'-ljarrasse d'une petite quantité de platine au moyen do W'^m n''g:ilc. Cette poudre est fondue dans un mélange de nitrr et d<* potrt^'^f, \ii\ôo îivec soin et chnufTée au blanc dans un creuset de rhrirbon [mur Ta^^glomcTer, enfin portée dans un petit four en chaux pour la fusion du platine, alimenté par de rhydrogènc pur et de Toxygène. On cliaurTo fortement pendant quelque temps et dans une atmosphère oxydante. Lorsque toute odeur d*osmium a disparu, on augmente la vitesse (les doux gaz de manière que, leurs proportions étant convenablement gardées, roxvgèae sYcliappe sous une pression de 4 à 5 centimètres de mercure. L*iridium est ainsi peu à peu amené à Tétat de parfaite fluidité. Ostmium. — Il est toujoui's très-facile d*obtenir rosmiuni pur cl séparé doH métaux qui racconipagnent dans la mine, en le transformant prénlr.blenieiit par grillage ou [lar oxydation en acide osmique volatil, que Ton réduit nllérieurcin(»nt par un procédé approprié. M. Fremy fait passer, au moyen d'un aspirateur E, un courant d'air privé en A d'acide carboiii(|iio et do poussières organiques, sur le résidu en paillettes ou en grains; 4*(>lui-ci est placé, par l'intermédiaire d'une nacelle en platine ou en |KUTehiiiie. dans un tube en platine ou en porcelaine B chauffé au rongt». Le luhe ronnnunique [ ar une de ses extrémités avec deux ballons tuhulés (ÎC, refroidis extérieurement par un courant d'eau, et dont lo denuer est mis eu relation avec un flacon D rempli d'une solution de
mimtw FAMii.i.r: - mêt-vux de i,.\ *ii>k hr pi\tim;,
B jmir alisorlipr les clBiriières traces d'acide osmique (lig. 285). H
Client dYvtli'i' remploi de bouchons de liège qui i-éduii-nient i'acide
reliant les diverses pièces de l'appareil par des joints rodés,
B résidu en paillettes roiirnit environ 40 pour 100 d'acide osmiqm
Ili*ci est cutivci'li par la potasse en osmiate de potasse; la solution de
1 additionnée d'alcool fournit par réduction un précipité r
I, d'osmite de potasse. Ce mênie sel se dépose on petites qiiantitési
■ ctHicentrnliou, lorsque l'on a fondu avec de la potasse le produit
ftgrillage précédent el repris la masse par l'eau. (Voyez le procédé de
El'roni; pour h prép.iratioti de riridiniii.)
9 It'osmite de potasse traité par le sel ammoniac fournit un composé ,
i particulier 2(CI Azll') , OsO* . SAzU*, qu'on lave avec du chlor- Idnte d'ammoniaque et que l'on réduit à cliaud dans un courant A'hjmgène.
liBenûlius prépare l'osmium métallique en cliaulTant un mélange de '
Mars d'acide osmique et d'hydrogène.
KHU. Dtiville et Dubroy ra^iintieunent pendant une ou deux heures dans ' t ereuscL de terre, à la température de fusion do l'argenL. un mélange IttfDe de 5 parties 1/2 de bioxyde de baryum el de \ partie d'o
idium pulvérisé par le procédé décrit plus haut (royez p. 715). La I
«noire, pulïéri.sée grossièrement, est chauffée dans une cornue m
0 avec 8 parties d'acide chlorhydrique et 1 partie d'acide nitrique,
f Boodense bien les vapeurs. Le liquide du récipient est distillé unt>
S sont recueillies dans de l'ammoniaque di-
716 CflDOE GfiïlfiiULE.
luée. L^osmiate d*aiiiinoiiiaqiie est sunaturé par de l'hydrogène sulfari, et la liqueur contenant le sulfure d^osmium est bouillie pendant un temp assez long et filtrée. Le sulfure, séché i une température modérée, est introduit dans un creuset de charbon de cornue bien fermé, protégé par un second creuset, en remplissant l'intervalle avec du sable. Le tdnt est chauffé pendant quatre ou cinq heures k la température de fusion da nickel. Il reste par la décomposition du sulfure un métal brillant, de couleur bleue plus claire que la couleur du linc.
L'osmium, chauffé au rouge TÎf ayec 7 ou 8 fois son poids d'étaia dans un creuset de charbon, se sépare par un refiroidissement lent eo cristaux très-durs, que l'on isole en dissolvant l'étain dans l'acide chhM^ hydrique.
Dissous dans 6 fois son poids de linc, l'osmium fournit un alliage qui peut être débarrassé de zinc par l'application d'une température tres-élcTée. Le résidu, chaufie dans un creuset de chaiiK>n, à la chaleur développée dans un fourneau k gaz tonnant (fig. 184), fournit de Fosmium compact, complètement métallique, avec un éclat et uo ton bleuâtres caractéristiques. Sous cette forme il est très-dur et raye le verre. Malgré la haute température à laquelle il a été soumis et qui est supérieure à celle de la fusion du rhodium, l'osmium retiré du creuset n'ofTre aucune trace de liquéfaction.
Ruthénium, — Claus a isolé le ruthénium en fondant l'osmiure d'iridium avec un mélange de potasse et de salpêtre (1 partie de potasse et 2 parties de salpêtre pour 1 partie d*osroiure). Après une heure et demie de calcination au rouge vif dans un creuset d'argent, on traite la masse refroidie par de l'eau. La liqueur, conservée dans robscurité et dans des flacons bien bouchés, dépose une poudre noire d'oxyde d'iridium contenant encore un peu de ruthénium, que Ton enlève par un nouveau traitement à la potasse et au salpêtre. La solution alcaline, de couleur orange, est neutralisée par Tficide azotique, qui y détermine un précipité d*acide osmieux hydraté, mélangé à 15 ou 20 pour 100 d'oxyde de ruthénium. L'osmium et le ruthénium se trouvaient dans la liqueur sous forme d'acide osmieux et d*acide ruthénique. Le dépôt noir est distillé avec de Teau régale ; on a soin de condenser l'acide osmique ; il reste dans la liqueur un mélange de sesquichlorure et de tétrachlorure de ruthénium, que l'on précipite sous forme de sels doubles dont la décomposition pyrogénée fournit le métal,
Le procédé de Claus est loin d'être le plus avantageux ; aussi n'insistons-nous pas sur les détails grâce auxquels on arrive à séparer la totalité du métal contenu dans l'osmiure.
M. Freray obtient de l'oxyde de ruthénium très-pur en plaçant quelques fragments de çorceUmii ii Ûexiccmité du tube de grillage décrite l'occa-
'àMlLLi;. - MÉTALX DE LA lll.NE DE PLATINl? ' '^' Be i'osmium. Le rulhonjum, élant plus oxydable que Ig phtine et iBr;gent, iibaorle l'oxygène quand on le cliauITe dans un courant a converti! en pepoxjdc, dont une fraction est entraînée à la fannir dcâ vapeurs d'acide osinique dans la partie antérieure du tulie, oii Slle se dépose contre k>s Fragments de porcelaine sous forme de t^s- IbBSUx cristaux; le résidu grillé se recouvi'e également de longues ni|ruiliL's d'oxyde. L'oxyde de rutliénium réduit par l'hydrogène fournit le métal.
Ce procédé ne réussit que difiicilement pour les substances pauvres eo rutbéiiium, et ce sont les plus nombreuses. Dans ce cas, on chauffe Iiroc du bioxyde de baryum l'osmiure pulvérisé, en employant les précautions indiquées ci-dessus. Le produit pulvérisé est versé peu à peu dans un Hacon contenant 20 parties d'eau et 10 parties d'acide chlorhytArique* maintenu plongé dans de l'eau froide. L'opération doit être faite ) levant une bonne cheminée, pour empêcher les petites quantités d'acide Ittmique entraîné par le chlore ou l'oxygène qui se dégagent de se ré- Ipiodre dans l'atmosphère dulaboi'atoire. Quand toute réaction est termilOée, on ajoute 1 partie d'acide nitrique, puis '2 parties d'acide sulfuriqnc • Bancenlré. On bouche le tlacon, on le secoue fortement et on laisse le sul lAle de baryte sedé|)oser. Les eaux décantées, ainsi que les eaux de lavage, >>snt distillées dans une cornue en verre, de manière à en expulser le tputti environ. Le liquide rouge dépouille d'osmium est évaporé h un I petit volume; on y met alors 2 à 3 parties de sel ammoniac en luorceaux et quelques centimètres cubes d'acide nitrique. Ou évapore à sec à l'aide d'one température qui ne doit pas dépasser beaucoup 100'. On trouve ' dans la capsule un précipité cristallin noir-violacé, qu'on traite par une petite quantité d'eau à moitié saturée de sel ammoniac, et qu'on lave awc cette liqueur jusqu'à ce qu'elle cesse de se colorer. Le sel noir (chiuriridiate d'ammoniaque contenant du ruthénium) est introduit dans ua creuset de porcelaine et calciné peu à peu au rouge. Il est bon d'enfermer le creuset de porcelair^e dans un creuset de terre et d'introduire quelques fi'agments de charbon entre les deux creusets.
L'iridium mêlé de ruthénium est fondu avec 2 fois son poids de •alpétre et 1 fois son poids de potasse monohydratée, dans un creuset d'argent, au rouge sombre, pendant une heure ou une heure et demie. Ob reprend par l'eau froide et on liltre sur de l'amiante. Le liquide jauncf>rangc qui passe contient du ruthénîate de potasse ; traité par l'acide cvbonique ou l'acide nitiique jusqu'à disparition de la couleur, il laisse déposer de l'oxyde de ruthénium que l'on calcine fortement dans un creuset do ehorbon de cornue; enfin, le métal est fondu au moyen du chalumeau à gaz tonnant; l'osmium qui peut rester se dégage en vajuniB d'acide osmique, tandis aue la silice et l'oxyde de chrome s'uni^^ ^HU la chaui de la coupelle. ^^H
71K CUIIIIË GÉNÉRALE.
Lo ruthénium ainsi obtenu doit être purifié par plusieors fusâonsivec du nitre et de la potasse, jusqu'à ce que Ton ait éliminé tout riridinm qui peut raccompagner. La présence de ce dernier élément en popt»'tions un peu notables se révèle le mieux par l'accroissement de densité. Celle du ruthénium est en effet égale à 11,3 (12,261 pour le rothéniom cristallisé), tandis que Tiridium a un poids spécifique égal à 22,42.
Voici le détail d*une opération servant à isoler le ruthénium :
Osniiura de Colombie en pailleCtes 54,10
On Ta mélangé avec :
Zinc ' 150.00
11 reste après Tolatilisation :
Osmiure désagrégé 33,05
Portion ayant résisté au broyage 0,50
Matière employée 30,00
Bioxyde de baryum « . . • • 90,00
Nitrate de baryte 30.00
Acide chlorhydrique pour l'attaque 300,00
Matière non attaquée •
Acide sulfurique monohydiiité pour précipiter la baryte. . 00,00
Oxydes d'iridium et de rutliénium 20,50
Après i*éductiou par l'hydrogène 19,25
Potasse : 20,00
Nitrate de potasse 40,00
Rutliénium réduit et dépouillé de silice 1,85
On poul aussi calciner Tosmiure d'iridium mélangé à du sel marin dans ini cmirant do chlore humide, reprendre par l'eau, précipiter par raininoniaque un mélange d'oxydes d'osmium et de ruthénium; expulser Tosmiuin en ohaufTant avec de Tacide azotique, enfin calciner le résidu avec do la poLisse au creuset d'argent. La masse traitée par l'eau donne une solution d'où l'acide azotique sépare de l'oxyde de ruthénium.
MM. Deville et Dehray (Comptes rendus, t. LXXXUI, p. 926) obtieiment le ruthénium pur en réduisant J'oxyde par le gaz de l'éclairage à une lempéralui'e qui ne dépasse pas 500*. Le métal est fondu au creuset de charhon avec 5 à 6 fois son poids de zinc. 11 se forme ainsi un alliage cristallisé en dodécaèdres rhomboïdaux, qui est pulvérisé et chauffé au rouge dans l'acide chlorhydi'ique anhydi'e. Le résidu est du ruthénium cristallisé et piu\
IViodiuin. — On peut employer, pour obtenir le rhodium, soit le produit du grillage des paillettes d'osniiure, soit plus avantageusement le n^sidu en poudre précipité par le fer. Apres fusion avec de la potasse et du nitre, lavage à l'eau et traitement à l'eau régale qui éloignent la majeure partie de l'iridium, on mélange le résidu avec un grand excès de sel marin, et l'on soumet la masse portée au rouge sombre dans un tube eu teiie à l'aclion du chlore sec (méthode de M. Wœhler). Il se