RÈGLES GÉNÉRALES DANS LES ANALYSES QUALITATIVES AU CHALUMEAU

On essaie les substances au chalumeau avec réactifs ou sans réactifs.

Les essais sans réactifs se font :

1° Dans un tube de verre fermé par un bout, ou dans un petit ballon, afin de reconnaître si la substance décrépite ou si elle contient des matières volatiles.

2° Dans un tube ouvert aux deux bouts, pour reconnaître les sub stances qui peuvent être volatilisées et oxydées par la calcination au contact de l’air.

3° Sur le charbon, pour apprécier les changements que la substance éprouve dans la flamme d’oxydation et dans celle de réduction

U" Si la substance est facilement fusible, on la chauffe au bout d’un fil de platine ou dans les pincettes de platine pour constater le degré de fusibilité de cette substance, et la couleur qu’elle communique à la flamme.

Les réactifs employés dans les essais au chalumeau sont peu nombreux; ils se bornent pour ainsi dire au borax, au sel de phosphore, au carbonate de soude et à la dissolution d’azotate de cobalt: ces essais se font, soit au bout d’un fil de platine, soit sur un charbon.

On prend ordinairement un petit éclat de la substance ou un morceau de la grosseur d’un grain de millet; ce n’est guère que pour les essais dans un petit ballon, ou pour le traitement par le carbonate de soude dans la flamme de réduction, qu’il faut en employer une plus grande quantité.

Pour les oxydes métalliques qu’on traite toujours avec le borax ou le sel de phosphore, un morceau de la grosseur d’un grain de millet est trop fort. Du reste, il est facile avec un peu d’habitude, ou après quelques tâtonnements, de ne prendre que la quantité convenable de substance à essayer.

Dans presque tous les cas, une trop grande quantité de matière tend à rendre les résultats incertains.

!» Essais sans réactifs dans un Ciifoe fermé par un bout, ou dans un petit Inillori

de verre.

Quand la substance paraît contenir des corps comme l’arsenic, le soufre, le sélénium, le tellure, dont le grillage est facile, on l’introduit dans un petit tube fermé par un bout.

On commence par chauffer faiblement la substance à la lampe à alcool, pour reconnaître si elle ne contiendrait pas de corps volatils à une température peu élevée, comme des sels d’ammoniaque ou de mercure ; on chauffe alors graduellement jusqu’au rouge, et l’on observe : 1° si la substance change de couleur ; 2° si ce changement de couleur est durable, ou si la substance reprend sa couleur primitive par le refroidissement, comme fait l’oxyde de zinc ; 3° si elle produit un dégagement de lumière, comme la gadolinite vitreuse; 4° si elle devient phosphorescente, comme le spath fluor ; 5° si elle décrépite, si elle fond ou s’il s’en sépare une substance volatile, comme de l’eau, du soufre, de l’arsenic ou du sélénium. 11 faut déterminer aussi s’il se produit un dégagement d’oxygène comme dans la calcination des bromates, des iodates, des chlorates ou de quelques oxydes.

On doit examiner avec soin, au moyen des papiers colorés, l’eau qui s’est condensée sur les parois du tube, et constater l’odeur des produits gazeux qui se sont formés.

Certains sulfates, par exemple, donnent, sous l’influence de la chaleur, de l’eau chargée d’acide sulfurique, et quelquefois d’acide sulfureux : tels sont les sulfates de fer et d’alumine.

Quand on chauffe des fluorures hydratés, on observe le plus souvent un dégagement d’acide fluorhydrique reconnaissable à son action sur le

ESSAIS ALI CHALUMEAU

verre qu’il attaque fortement en le dépolissant. Quelques arséniates donnent un sublimé d’acide arsénieux. Quand l’eau recueillie est alcaline, c’est que la substance contient des sels ammoniacaux ou des matières organiques azotées. Il faut examiner aussi si les substances sont attirées par l’aimant après la calcination; le fer spathique, par exemple, perd son acide carbonique après la calcination, et donne de l’oxyde magnétique.

2o Essais sans réactifs dans un tube ouvert aux «leux bouts.

Lorsqu’une substance contient des métaux ou des corps volatils, on la chauffe dans un tube ouvert aux deux bouts; quand la chaleur de la flamme d’une lampe à alcool ordinaire n’est pas suffisante, on l’active avec le chalumeau ; si la substance décrépite, on commence par la pulvériser. Certains corps qui ne peuvent être volatilisés dans un tube fermé par un bout, se volatilisent quand on les chauffe dans un tube ouvert; quelques uns, comme le soufre, se volatilisent complètement ; d’autres, comme l’arsenic, l’antimoine, le tellure, forment des composés volatils qui se condensent ensuite dans la partie froide du tube.

Dans ces essais, il faut avoir soin de ne pas employer une trop grande quantité de la substance, et de ne pas la chauffer trop brusquement, sinon une partie pourrait être volatilisée sans être oxydée : c’est ce qui arrive pour certains corps et notamment pour le sulfure d’arsenic.

3* Essais sur le charbon.

Si la substance ne décrépite pas, on en prend un petit fragment; dans le cas contraire, on la pulvérise et l’on met la poudre à l’extrémité d’un morceau de charbon dans lequel on a pratiqué une cavité qui ne doit présenter que très peu de profondeur. On fait d’abord agir sur la substance une flamme d’oxydation faible, en ayant soin de tenir le charbon dans une position telle que les vapeurs qui pourraient s’élever soient entraînées parle courant de la flamme et déposées ensuite sur le charbon. La flamme doit former avec le charbon un angle d’environ 20°. On constate la présence des corps volatils, tels que le soufre, l’arsenic et le sélénium, par l’odeur qui se répand lorsqu’on a cessé de souffler. On doit observer : 1° si la substance fuse ou détone comme les azotates, les chlorates, etc. ; 2° si elle forme un dépôt ; 3° si ce dépôt est plus ou moins rapproché de la substance ; k° si la substance prend des teintes différentes à chaud et à froid ; 5° si elle se volatilise dans la flamme d’oxydation ou dans celle de réduction; 6° si elle colore la flamme intérieure.

On examine, après la calcination, si la substance bleuit le papier rouge de tournesol : c’est ce qui a lieu pour les azotates, les carbonates, les sulfates et les chlorures alcalins.

4° Essais «les substances relativement à leur fusibilité.

Si la substance est métallique, ou si elle contient du soufre ou qu’elle paraisse attaquer le platine, on en soumet une petite quantité à la flamme de réduction sur le charbon. La plupart des métaux peuvent être fondus ainsi et même volatilisés.

Certains oxydes métalliques, tels que ceux de molybdène, de tungstène, de nickel, de cobalt et de fer sont réduits, mais les métaux isolés de cette manière ne peuvent être fondus. Presque tous les arséniures et les sulfures sont fusibles.

Un très petit nombre d’oxydes métalliques peuvent être fondus dans une flamme d’oxydation; les oxydes de cuivre et d'antimoine se volatilisent après avoir été fondus; ceux de bismuth et de plomb sont réduits par le charbon après avoir aussi subi la fusion.

Quand la substance qu’on examine parait être un oxyde terreux ou un silicate, et qu’elle n’attaque pas le platine à chaud, on en prend un éclat, présentant une pointe très aiguë ; on saisit cet éclat avec des pincettes de platine, et l’on en soumet la pointe à l’action de la partie la plus chaude de la flamme d’oxydation. Si la substance décrépite, on en broie finement une petite quantité dans le mortier d’agate; on y ajoute quelques gouttes d’eau, et l’on en fait une pâte fluide qu’on étend en couche mince sur le charbon. On la sèche alors et on la chauffe jusqu’à ce qu’elle ne soit plus adhérente au charbon. La poudre se réunit en une petite feuille que l’on saisit avec précaution dans les pincettes de platine, et que l’on expose à la partie la plus chaude de la flamme d’oxydation. Lorsque la substance est infusible , les arêtes les plus vives ne changent pas d’aspect ; si elle est très peu fusible, les pointes s’arrondissent ; si elle est très fusible, elle se réunit en globule. Certaines substances peu fusibles, ou infusibles dans la flamme d’oxydation, peuvent être plus ou moins fusibles dans celle de réduction. D’autres sont infusibles et prennent par une forte chaleur l’aspect de chou-fleur : tels sont les silicates de chaux, et quelques aluminates; quelques substances fondent et se boursouflent ensuite. Ces diverses propriétés constituent autant de caractères importants.

Essai des substances d’après la coloration qu’elles communiquent à la flamme extérieure.

Certaines substances possèdent la propriété de colorer plus ou moins la flamme extérieure.

Avant de faire cet essai, il faut s’assurer (pie le mortier dans lequel on divise la substance est parfaitement propre ; s’il contenait une trace de borax , de carbonate de soude ou de tout autre sel de soude provenant

ESSAIS AU CHALUMEAU

d’une pulvérisation précédente, on obtiendrait une coloration qui serait due à la présence de la soude, et qui masquerait complètement les colorations produites par les autres corps.

Les essais relatifs à la coloration se font ordinairement avec un fil de platine lorsque la substance est fusible; il faut avoir soin d’opéner avec un fil de platine bien propre : le contact des doigts avec le fil métallique suffirait pour communiquer à la flamme une couleur jaune rougeâtre qui serait due au chlorure de sodium contenu dans la sueur.

Pour éviter cette cause d’erreur, on doit chauffer préalablement le fil de platine avec de l’acide chlorhydrique, ou le faire rougir avec du bisulfate de potasse.

On assujettit à l’extrémité du fl! de platine une petite quantité de la substance à essayer, en chauffant le fil jusqu’au rouge et le mettant ensuite en contact avec la matière pulvérisée ; si elle n’adhérait pas au fil, il faudrait le mouiller avec un peu d’eau distillée.

Les métaux, les sulfures, les oxydes métalliques facilement réductibles sont traités avec du charbon.

Le maximum de coloration s’obtient en général au moment où le corps commence à fondre.

Certains corps colorent les contours de la flamme en bleu très pâle, ou n’en modifient pas sensiblement la couleur. D autres laissent dégager, dès la première impression de la chaleur, de l’eau ou de l’acide carbonique, élargissent et colorent la flamme extérieure en jaune rougeâtre. Ce phénomène n’est que momentané quand il n’est produit que par l’eau ou l’acide carbonique, et se trouve remplacé par une coloration provenant des substances qui se volatilisent après l’eau et l’acide carbonique. Il arrive souvent que la véritable coloration se montre immédiatement; en général, si la matière est infusible ou difficilement fusible, la coloration augmente d’intensité par l’action prolongée de la chaleur.

Quelques corps, comme les acides phosphorique et borique, ne donnent pas de coloration quand ils sont combinés avec les bases. On ne doit alors les exposer à la flamme qu’après les avoir mouillés avec de l’acide sulfurique qui met les acides en liberté.

Les essais sur la coloration de la flamme doivent être faits dans une chambre peu éclairée, ou dans une chambre où la lumière n’arrive pas directement sur la flamme.

Les colorations que l’on peut obtenir au chalumeau sont : 1° le jaune; 2° le violet ; 3° le rouge carmin ; U° le vert avec différentes nuances; 5° le bleu avec différentes nuances. Nous examinerons successivement les corps qui peuvent produire ces teintes.

t° <u«>Bos’suî«>3a jïnassae. — La soude et les sels de soude colorent 1 extérieure en jaune rougeâtre et l’agrandissent; ce caractère est moins

tranché lorsque les sels de soude sont mêlés à d’autres corps. La couleur augmente par une action prolongée de la chaleur.

2° Coloration violette. — La potasse et la plupart des sels de potasse colorent la flamme extérieure en violet. De très petites quantités de soude ou de lithine peuvent masquer cette réaction.

3° Coloration ronge. — Les sels de lithine, et principalement le chlorure de lithium, donnent une coloration rouge-carmin qui passe au violet par la présence des sels de potasse, et qui disparaît complètement sous l’influence des sels de soude.

La plupart des sels de strontiane colorent la flamme extérieure d’abord en rouge jaunâtre et ensuite en carmin. Cette coloration est masquée par la baryte.

Le chlorure de calcium colore la flamme extérieure en rouge, mais cette coloration est moins intense que pour le chlorure de strontium. Le spath calcaire et la plupart des pierres à chaux donnent d’abord une coloration jaunâtre qui est remplacée par une couleur rouge quand l’acide carbonique a été expulsé. La coloration de la flamme par les sels de chaux est beaucoup moins intense que celle qui est produite par les sels de strontiane.

Les phosphates et les borates de chaux communiquent à la flamme une couleur verte qui masque complètement la coloration due à la chaux ; la baryte agit de la même manière.

Parmi les silicates, le feldspath est le seul qui donne à la flamme extérieure une couleur rougeâtre.

â° Coloration verte. — Les corps qui colorent la flamme en vert sont la baryte, l’acide molybdique, l’oxyde de cuivre, l’acide tellureux, l’acide phosphorique et l’acide borique.

Coloration verte produite par la baryte. — Une très petite quantité de chlorure de baryum colore la flamme extérieure en vert faible ; cette coloration devient au bout d’un certain temps d’un vert jaunâtre assez intense. Cette teinte ne se reconnaît facilement que lorsqu’on opère sur une petite quantité de substance. Presque tous les sels de baryte, même le sulfate, colorent la flamme extérieure en vert, mais avec moins d’intensité que le chlorure.

La couleur verte que donne la baryte, loin d’être masquée par la chaux , fait disparaître au contraire la couleur rouge que produit cette dernière base.

Coloration verte produite par V acide molybdique . — Cet acide, ainsi que l’oxyde de molybdène , colore la flamme extérieure en vert comme la baryte; on peut observer cette réaction avec une petite lame de sulfure (]c molybdène naturel.

ESSAIS AÜ CHALUMEAU.

Coloration verte produite par l'oxyde de cuivre. — Cet oxyde libre, ou en combinaison avec les acides, communique à la flamme extérieure une couleur d’un vert intense.

Lorsque le cuivre contient du plomb, la partie centrale de la flamme extérieure est bleue, tandis que la partie extérieure conserve la couleur verte due au cuivre.

Les silicates et la plupart des minéraux qui contiennent du cuivre donnent à la pointe du dard bleu une belle couleur verte.

Coloration verte produite par V acide tel lur eux. — L’acide tellureux se volatilise après sa fusion en communiquant à la flamme extérieure une teinte verte qui parait bleuâtre, lorsque le tellure contient du sélénium.

Coloration verte produite par l'acide phosphorique. ■ — L’acide phosphorique, les phosphates et tous les minéraux qui contiennent de l’acide phosphorique, chauffés seuls, ou avec de l’acide sulfurique, colorent la flamme extérieure en bleu verdâtre. Cette réaction est si sensible, que l’on peut, avec les précautions nécessaires, reconnaître les plus petites quantités d’acide phosphorique dans un minerai. Quand la substance contient de l’eau, il faut commencer par la déshydrater avant de la traiter par l’acide sulfurique. La soude ne s’oppose point à la coloration.

Au moment où l’acide phosphorique est mis en liberté, il colore la flamme extérieure en un bleu vert qui passe rapidement au jaune rougeâtre; on doit donc observer la flamme d’oxydation dès que la substance est mise dans la flamme bleue. Les substances qui contiennent en même temps du plomb et de l’acide phosphorique donnent une flamme bleue bordée de vert.

Coloration verte produite par l'acide borique. — Cet acide colore la flamme en vert très intense, légèrement teinté de jaune; les observations qui ont été présentées pour l’acide phosphorique et ses combinaisons s’appliquent à l’acide borique et aux borates.

5° Coloration Siiease. — Les corps qui colorent la flamme en bleu sont l’arsenic, l’antimoine, le plomb, le sélénium, le chlorure et le bromure de cuivre.

Coloration bleue produite par V arsenic. — L’arsenic colore la flamme extérieure en bleu clair. Cette réaction peut être obtenue en opérant avec les pincettes de platine, ou bien avec un charbon. L’arsenic masque les colorations qui sont produites par certaines bases.

Coloration bleue produite par /’ antimoine. — L’antimoine métallique, chauffé dans la flamme extérieure sur le charbon, colore la flamme extérieure en bleu à peine visible; mais si l’on porte de l’oxyde d’antimoine dans la flamme bleue, on voit cette flamme se colorer en bleu verdâtre.

Coloration bleue produite par le plomb. — Le plomb chauffe sur le charbon, dans la flamme de réduction, colore la flamme extérieure en

bleu (bazar, en donnant un dépôt d’oxyde de plomb qui, soumis à la flamme de réduction, se volatilise en colorant la flamme extérieure en bleu d’azur. Les sels de plomb jouissent également de cette propriété, à moins toutefois que la coloration de l’acide ne masque celle du plomb.

Coloration bleue produite par le sélénium . — Le sélénium se volatilise en colorant la flamme extérieure en bleu d’azur très intense.

Coloration bleue produite par le chlorure de cuivre. — Le chlorure de cuivre colore la flamme extérieure, d’abord en bleu d’azur intense, et ensuite en vert, parce qu’il se forme en dernier lieu de l’oxyde de cuivre.

Traité comme le chlorure de cuivre dans la flamme extérieure, le bromure de cuivre se colore d’abord en bleu verdâtre et ensuite en vert.