A3SJAÎ.YSE DES ALLIAGES D’ANTIMOINE ET B’ÉTAIN

Les fausses monnaies blanches sont quelquefois faites avec de l’étain durci par de l’antimoine; elles contiennent ordinairement du plomb. Plusieurs ustensiles sont fabriqués avec des alliages d’antimoine et d’étain ; il est utile de pouvoir déterminer par l’analyse les quantités de ces deux métaux qui se trouvent dans un alliage.

L’antimoine et l’étain présentent un grand nombre de propriétés communes : aussi leur séparation est assez difficile. Les dissolutions de ces deux métaux sont précipitées par les sulfures alcalins ; les sulfures d’antimoine et d’étain sont également solubles dans un excès de sulfure alcalin ; le zinc et le fer les précipitent de leurs dissolutions ; les chlorures d’étain et d’antimoine sont à peu près également volatils.

ANALYSE DES ALLIAGES D ANTIMOINE ET d’ÉTAIN. 171

Nous ferons connaître ici les méthodes que l’on peut employer pour séparer dans une analyse l’étain de l’antimoine.

La première méthode consiste à fondre l’alliage sous une couche de charbon ou de borax, avec une quantité d’étain telle, qu’après la fusion, l’alliage contienne au moins 20 parties d’étain pour 1 partie d’antimoine. On le fait ensuite bouillir avec de l’acide chlorhydrique : l’étain entre seul en dissolution, et l’antimoine reste sous la forme d’une poussière noire et métallique qu’on lave et dont on détermine le poids. (M. Chaudet.)

Une méthode plus simple consiste à dissoudre un poids connu de l’alliage dans de l’acide chlorhydrique contenant une petite quantité d’acide azotique. Quand la dissolution est opérée, on y plonge une lame d: 'étain qui précipite l’antimoine dont on détermine le poids ; l’étain peut être obtenu par différence. Pour apprécier exactement la proportion d’étain, on opère, dans une seconde expérience, sur un poids connu du même alliage ; on précipite les deux métaux par une lame de zinc ; on pèse les métaux précipités, et l’on retranche de leur poids celui de l’antimoine qui est connu ; le reste donne la proportion d’étain. (Gay-Lussac.)

On peut encore employer la méthode suivante : On réduit l’alliage en lames minces; on en traite à chaud une certaine quantité (2 grammes, par exemple) par un excès d’acide chlorhydrique concentré ; après quelques minutes d’ébullition, on ajoute à la liqueur, et par petites quantités à la fois, une solution saturée de chlorate de potasse jusqu’à ce que l’alliage soit entièrement dissous. On précipite les deux métaux par une lame de zinc pur ; on enlève le zinc en le débarrassant par des lavages du dépôt métallique qui l’enveloppe ; on fait bouillir la liqueur et le précipité métallique avec une quantité d’acide chlorhydrique égale à celle qui avait été employée en premier lieu pour dissoudre l’alliage. L’étain rentre en dissolution, et après vingt-cinq à trente minutes d’ébullition, l’antimoine reste tout à fait pur, sous la forme d’une poudre noire très ferme qu’on recueille sur un petit filtre, et qui est ensuite lavée avec de l’eau distillée, desséchée à une douce chaleur, puis pesée rapidement afin d’éviter l’oxydation du métal.

La dissolution et les eaux de lavage qui contiennent l’étain sont traitées par l’hydrogène sulfuré qui précipite l’étain à l’état de sulfure. Ce dernier composé est converti par le grillage, dans un creuset de platine, en acide stannique, dont le poids fait connaître la proportion d’étain contenue dans l’alliage soumis à l’analyse.

La substitution du chlorate de potasse à l’acide azotique, pour opérer la dissolution des alliages d’étain et d’antimoine, a pour but de transformer le protochlorure d’étain en percldorure, qui, en présence de l’acide chlorhydrique, fait entrer facilement l’antimoine en dissolution : 2Sb -f 3SnCl2 = Sb2Cl3 + 3SnCl. (M. Levol.)

ANTIMOINE

fEAITEMINf BUS MINERAIS B’ANTIMOINE.

Le traitement des minerais d’antimoine comprend deux opérations distinctes. La première a pour objet de séparer par simple fusion le sulfure d’antimoine de sa gangue, et donne le sulfure d’antimoine connu sous le nom d 'antimoine cru. La seconde opération a pour but d’extraire du sulfure l’antimoine métallique, appelé régule d'antimoine .

On a proposé différents appareils pour opérer la fusion du sulfure d’antimoine ; le plus généralement employé est un fourneau qui contient une série de creusets dans lesquels on place le minerai ; le fond de chaque creuset est percé, et le sulfure d’antimoine fondu coule dans un pot placé au-dessous.

Nous donnons (pl. XXXI Y, fig. 6 et 7) le dessin d’un fourneau à cylindres employé par M. Panserai pour la fusion des minerais d’antimoine. Le fourneau a trois foyers A, B, G. DD sont des creusets de fonte enduits d’argile, où se rend le sulfure fondu; ces creusets sont portés sur des chariots de fonte à roulettes. EE, cylindres d’argile où se place le minerai ; leur forme est légèrement conique ; ils portent des ouvertures FF qui sont fermées avec des tampons d’argile pendant l’opération ; les cylindi •es traversent à leur partie supérieure la voûte du fourneau, ils portent un couvercle d’argile GG.

Il est beaucoup plus économique, comme on le fait en Allemagne, d’opérer la fusion dans un four à réverbère à sole circulaire ou elliptique, et inclinée de telle sorte que tout le sulfure d’antimoine fondu vient se réunir dans un bassin placé dans la partie la moins chaude du four, ou s’écoule au dehors dans une chaudière disposée pour le recevoir.

L’antimoine cru ainsi obtenu n’est pas toujours employé dans cet état à la préparation de l’antimoine métallique ; on le soumet souvent au grillage, dans des fourneaux à réverbère ordinaires, pour le transformer en oxyde.

Le minerai grillé est alors mêlé avec du charbon dans la proportion de 65 parties de sulfure grillé, et 8 à 10 parties de charbon en poudre, et introduit dans des creusets qui sont portés à la chaleur rouge. Le charbon a été préalablement arrosé d’une forte dissolution de carbonate de soude qui a pour objet de réduire une partie du sulfure d’antimoine non décomposé par le grillage, en formant du sulfure de sodium.

Quand la fusion est terminée, on trouve au fond du creuset de l’antimoine métallique recouvert de scories qui portent le nom de crocus , et qui sont employées dans la médecine vétérinaire.

L’antimoine de première fonte n’est pas pur; pour le purifier, on le fond une seconde fois avec les scories précédentes et une certaine quantité de minerai grillé.

RECHERCHES DE L’ANTIMOINE DANS LES CAS D EMPOISONNEMENT. i?3

100 parties de sulfure d’antimoine donnent environ U5 parties d’antimoine métallique.

On a essayé depuis longtemps de préparer de l’antimoine en réduisant le sulfure par le fer, en présence du charbon et des alcalis; mais ce procédé a été généralement abandonné, parce que le fer se combine avec l’antimoine, et donne un métal de mauvaise qualité.

RECHERCHES B£ L’ANfIMOINE ©U B1 SES COMPOSÉS DAMS 3LES CAS B’SMPOÏSOWWEMENT.

La marche à suivre pour la recherche de l’antimoine dans les cas d’empoisonnement est à peu près la même que celle déjà indiquée pour la recherche de l’arsenic (vov. t. Ier, p. 500). On doit seulement apporter une légère modification dans le procédé général de destruction des matières organiques. Il faut dissoudre d’abord les matières animales dans l’acide sulfurique à une basse température ; laisser refroidir, et ajouter par fragments au liquide noirâtre de l’azotate de soude (25 grammes d’azotate pour 33 grammes d’acide sulfurique, et 100 grammes de chair) ; chauffer modérément quelques instants encore, et terminer enfin la carbonisation selon la méthode ordinaire. Le charbon, préalablement broyé, doit être repris à chaud par l’eau distillée légèrement aiguisée d’acide tartrique, et le liquide traité dans l’appareil de Marsh.

On comprendra facilement le rôle que jouent ici l’azotate de soude et l’acide tartrique. L’acide sulfurique seul ne pourrait transformer un composé d’antimoine mêlé à des matières animales qu’en sulfate, qui est peu soluble, tandis que l’azotate de soude et l’acide tartrique ont pour objet de le convertir d’abord en antimoniate, puis en* un sel double éminemment soluble. (MM. Fi. andin et Danger.)

Le procédé suivant donne aussi de bons résultats. On met en contact dans un ballon de verre , les matières suspectes avec la moitié de leur poids d’acide chlorhydrique. On abandonne le mélange sur un bain de sable chaud, qui ne doit pas néanmoins mettre l’acide en ébullition. Après cinq ou six heures de digestion , on chauffe davantage , et dès que le liquide bout, on y fait tomber du chlorate de potasse par petites pincées. On ajoute ainsi 15 à 16 grammes de chlorate par 100 grammes de matière ; cette addition, qui se fait en agitant le ballon, doit durer quinze minutes environ. Dès qu’elle est terminée, on filtre la liqueur bouillante ; le filtre retient une matière jaune ou brune, résinoïde, insoluble, dont la quantité varie avec la nature des tissus. On lave le filtre et le produit insoluble avec un peu d’eau distillée; puis on plonge une lame d’étain dans la liqueur filtrée, qui est limpide et souvent incolore. Si l’antimoine est abondant, l’étain noircit fortement. Dans le cas contraire, il se ternit à peine et se recouvre de quelques points noirs. Après un séjour de vingtquatre heures dans la liqueur acide, on retire la lame d’étain, on l’intro-

ANTIMOINE

duit dans un petit flacon, et on l’arrose avec une quantité d’acide chlorhydrique suffisante pour la dissoudre à froid, après quelques heures de contact. Si quelques parcelles noirâtres restent en suspension dans la liqueur, on en opère la dissolution avec quelques gouttes d’eau régale ; les dissolutions acides sont ensuite portées dans l’appareil de Marsh.

(M. Millon.)

Mais, en faisant usage de l’appareil de Marsh , sous quel état faut-il recueillir l’antimoine? Peut-on se contenter de l’obtenir sous forme de taches ? Nous avons vu (t. Ier, p. 50â) que l’on peut confondre facilement des taches d’antimoine avec des taches d’arsenic, ou d’oxysulfure de zinc, ou même de divers autres composés sulfurés mêlés à des produits organiques incomplètement brûlés. L’anneau qu’on obtient en brûlant le gaz hydrogène antimonié dans l’appareil recommandé par l’Académie des sciences peut donner des réactions plus nettes que de faibles taches ; mais s’il est lui-même peu apparent, s’il est mélangé à des matières étrangères, il est possible qu’un expert ne puisse lui faire subir toute la série des réactions propres à caractériser l’antimoine. Dans ces éventualités, comme dans les cas possibles de mélange d’arsenic et d’antimoine, il nous parait plus sûr de recourir à l’appareil de MM. Flandin et Danger, dans lequel les matières organiques sont complètement brûlées, et qui ne donne plus dans le tube à combustion D (voy. t, Ier, p. 505, et pi. XV, fig. U) que des produits inorganiques, qu’il est facile de séparer par les moyens connus d’analyse. Cet appareil présente même l’avantage de séparer nettement l’acide arsénieux d’avec l’oxyde d’antimoine. En effet, l’oxyde d’antimoine ou l’antimoniate d’antimoine restent en totalité dans le tube D ; tandis que l’acide arsénieux est entraîné, en partie du moins, avec l’eau de combustion jusque dans la capsule F.

On doit toujours essayer l’oxyde d’antimoine qui se trouve dans le tube à combustion D. A cet effet, on le dissout dans l’acide chlorhydrique en présence de l’acide tartrique, et l’on traite la dissolution soit par les divers réactifs de l’antimoine, soit par l’appareil de Marsh, qui donne alors des taches et un anneau métallique.

L’antimoine (à l’état de combinaison soluble , tel que lemétique ) traverse rapidement l’économie animale; il est facilement éliminé avec les urines. C’est donc plutôt un médicament qu’un poison. Cependant , dans quelques circonstances, ce métal paraît pouvoir séjourner dans les tissus et s’y fixer même avec persistance. A la suite d’un empoisonnement aigu, les organes dans lesquels il se concentre , et oû il faut particulièrement le chercher, sont le foie, la rate et les reins. (MM. Orfila, Flandin, Danger, Millon.)

CUIVRE

Équivalent : Cu = 396,60.

Le cuivre est connu de toute antiquité. À l’état natif, il est quelquefois cristallisé sous différentes formes qui dérivent du cube ; mais le plus souvent il est en masses amorphes, en fragments, en feuillets ou en grains. Le cuivre existe dans la nature surtout à l’état de sulfure, plus rarement à l’état d’oxyde ou de carbonate.

Le cuivre est d’un rouge brun très éclatant ; il acquiert une odeur désagréable par le frottement entre les doigts ; il est très malléable et très ductile : le cuivre occupe le troisième rang parmi les métaux pour la malléabilité , et le cinquième pour la ductilité ; il est plus dur que l’or et que l’argent et donne de la dureté à ces métaux en s’alliant avec eux. Après le 1er, c’est le plus tenace de tous les métaux : un fil de cuivre de 2 millimètres de diamètre ne se rompt que sous un poids de 137 kilogrammes.

La densité du cuivre fondu s’élève à 8,921 , quand on a soin de le fondre sous une couche de sel marin de manière à éviter les effets de rochage qui paraissent dus , comme pour l’argent , à une absorption d’oxygène. La densité du cuivre étiré en fils fins ou fortement martelé est 8,952. (MM. Scheerer et Marchand.)

Le cuivre entre en fusion à la température de 27° du pyromètre, ce qui correspond environ à 788° centigrades. Il cristallise par le refroidissement en rhomboèdres, tandis que par voie humide il cristallise en cubes.

Le cuivre porté à une température très élevée se volatilise sensiblement et produit des vapeurs qui donnent à la flamme une belle couleur verte ; il n’est pas cependant très volatil : maintenu pendant longtemps à la température d’un four à porcelaine , il ne perd que 1/2 pour 100 de son poids. (M. Berthier.)

Le cuivre a peu d’affinité pour l’oxygène ; il se conserve indéfiniment sans altération dans l’air et l’oxygène secs. Mais lorsqu’il reste exposé à l’air humide, il se recouvre d’une couche verte que l’on nomme improprement vert-de-gris , et qui est un hydro-carbonate de cuivre.

Quand on chauffe le cuivre au contact de l’air, à une température peu élevée, il se forme à la surface du métal une couche rougeâtre de protoxyde de cuivre. Si l’on prolonge l’action de l’oxygène, le protoxyde de cuivre se change en deutoxyde, qui est noir.

Le cuivre ne décompose l’eau qu’avec une extrême lenteur, et seulement à une température très élevée ; il ne la décompose pas à froid , même sous l’influence des acides les plus énergiques.

. L’acide azotique, même quand il est étendu et froid, attaque aisé-

CUIVRE

ment le cuivre, et produit de l’azotate de deutoxyde de cuivre et du deutoxvde d’azote.

L’acide sulfurique étendu n’agit pas sur le cuivre; mais si l’acide est concentré, et qu’on élève la température, il se forme du sulfate de cuivre et de l’acide sulfureux. Lorsqu’on mouille des feuilles de cuivre avec de l’acide sulfurique étendu, et qu’on les expose à l’air, il se produit du sulfate de cuivre. Nous rappellerons que Gay-Lussac a proposé d’analyser l’air atmosphérique au moyen d’une lame de cuivre humectée d’acide sulfurique étendu.

L’acide chlorhydrique attaque le cuivre assez difficilement , et seulement lorsque ce métal est divisé; il se produit du protochlorure de cuivre.

L’eau régale dissout rapidement le cuivre.

Les acides organiques déterminent en peu de temps l’oxydation du cuivre ; les huiles grasses et les graisses agissent de la même manière.

L’ammoniaque dissout le cuivre sous l’influence de l’oxygène de l’air; Ü se forme du deutoxyde de cuivre, qui entre en dissolution dans l’ammoniaque, et la colore en bleu.

On peut fondre du nitre dans un vase de cuivre sans l’attaquer sensiblement; cependant, à une température rouge, le cuivre est oxydé par le nitre.

Les dissolutions concentrées de sel marin n’attaquent pas sensiblement le cuivre ; mais celles qui sont étendues le dissolvent au contraire très rapidement. Aussi les feuilles de cuivre qui servent au doublage des navires sont-elles promptement attaquées par l’eau de mer.

Le soufre, le phosphore, l’arsenic, le chlore, le brome et la plupart des métaux s’unissent directement au cuivre. Quelques unes de ces combinaisons se font avec dégagement de chaleur et de lumière. Une très petite quantité de phosphore ou d’arsenic suffit pour blanchir le cuivre, et le rendre dur et cassant.

Le carbone ne s’unit pas en proportions définies avec le cuivre. Ce métal, tenu longtemps en fusion dans un creuset brasque, n’augmente pas sensiblement de poids.

eôMBIMAIêÔMS 3DÜ ÀlfSC i’OSnfGEBÏÊ.

Le cuivre se combine avec l’oxygène dans les rapports suivants !

Protoxyde de cuivre, Gu20 ;

Deutoxyde de cuivre. ...... GuO ;

Oxyde intermédiaire Gu503 — (Cu20)‘hGitO ;

Peroxyde de cuivre GuO2 ;

Acide cuivrique Non analysé.