GRILLAGE

««et.

Opér»lioB.

T^ à iMr.

Fonrimu.

Chevrette.

atmosphérique, des substuices que le calorique seul ne pourrait pas en dégager. Ces substances sont : le carbone, le soufre, le sélénium , Farsenic, Fantîmoine, et quelquefois le chlore. Un grillage dans lequel il y a fusion, s^appelle scorification ou coupellation^ nous nous occuperons plus tard de ces deux genres d'opérations. Le grillage des matières charbonneuses prend le nom de corn-' bastion ou incinération j parce qu'il a presque toujours pour objet de brûler un combustible pour en recueillir les cendres.

On grille pour oxider, le fer et ses oxides inférieurs, afin de les amener au maximum d'oxidation , etc.

On grille pour en séparer, du moins en partie, le soufre, le sélénium , Farsenic et Fantîmoine , les sulfures , séléniures, arsénio- sulfures, etc. , naturels, et ceux qui proviennent des travaux métallurgiques. On grille quelques chlorures pour les transformer en oxides. . Pour griller une substance quelconque , on la réduit en poudre fine , on la met dans un vase en terre rond et plat, que Fon nomme têt à rôtir (Fig. 4> 5 et 6), et Fon chauffe celui-ci , soit dans un fourneau à calciner ordinaire , soit sous la moufle d'un fourneau de coupelle. Lorsqu'on se sert d'un fourneau de calcination , on place le tét à rôtir à ime certaine hauteur au-dessus de la grille, et de manière à ce qu'il affleure à peu près avec les bords du fourneau, en le posant soit sur un froniage en terre (Fig. 4)> »oit sur des barres de fer transversales ( Fig. 5 ) , soit sur une chevrette ( Fig. 6 ) , et on l'entoure de charbon, mais de telle sorte que l'air ait toujours un facile accès dans l'intérieur du vase. La moufle est infiniment plus commode que les fourneaux de cal-« cination pour faire des grillages , premièrement , parce qu il n'y entre que de l'air sans mélange de vapeurs combustibles *, secondement , parce qu'en enfonçant plus ou moins le tét dans le fourneau, on l'expose à volonté à une température plus ou moins élevée-, et enfin, parce qu'on n'est pas exposé à ce que la matière se mélange accidentellement de cendres ou de fragmens de charbon.

GULLIOE.

Préomlioas.

GniTiiitle-

Le grillage ne pouvant s'exëcuter qu^en mettant successivement toutes les molécules du minéral en contact avec Fair atmosphérique, il est essentiel de le remuer firéquemment et d^empécher qu'A éprouve un commencement de fusion, ou se pelotonne en petites masses. On conçoit effectivement que ces petites masses ne se grilleraient qu'à la surface , et que leur intérieur resterait sans altération; la fusion, ou même le ramollissement aurait aussi Tinconvénient de faire adhérer une partie de la matière au tét et d'occasioner par conséquent une perte qui pourrait être considérable. On se sert pour agiter les substances que Ton grille ou que Ton incinère , d'un crochet de fer emmanché dans du bois, et que Fou a soin de tenir bien décapé*, dans les expériences très soignées, on emploie un crochet de fil de platine ou bien une ^atule de m£me métal , que Fon tient à Fextrénûté d'une pincette.

Lorsque Fon peut craindre que la matière que Fon a à griller ne décrépite , pour éviter toute perte par projection de la poussière , on recouvre le tét d'un autre tét percé d'tm petit trou*, on chauffe graduellement, et Fon n'enlève le couvercle que quand la décrépitation a complètement cessé.

Lorsque dans un grillage op, n'a pas pu éviter l'ag- Anioméniio». glomération de la matière , on la retire du tét , on la porphyrise exactement dans un mortier d'agate , et on la soumet de nouveau au grillage dans le tét qui a déjà servi« Si le même accident se renouvelle plus tard , on porphyrise encore , et Fon recommence le grillage , et Fon réitère ces opérations jusqu'à ce qu'il ne s'exhale plus de la matière aucune vapeur. Mais on conçoit qu'il est impossible d'éviter que la répétition de ces manœuvres n'occasione des pertes *, il faut donc les multipHer le moins que Fôn peut, et mieux encore tâcher de faire en sorte de n'être pas obligé d'avoir recours à la porphyrisation.

La plupart des substances que l'on grille pour en se- Tempéwtwe. parer le soufre, le sélénium ou Farsenic, sont Jrès fu-

3o GBILLAGE.

sibles par elles-mêmes; mais elles le deviennent de moins en moins à mesure que le grillage avance \ il faut donc généralement ménager beaucoup la chaleur dans le commencement de l'opération y d'autant plus que les pi'emières portions du soufre , etc. , se dégagent toujours avec une très grande facilité. On doit, en général , griller à la plus basse température possible , et n élever la chaleur que lorsque tout dégagement de vapeur à une température plus basse cesse d'avoir heu.

Addiuon d« On a coutume de prescrire d'ajouter une certaine quantité de charbon en poudi^ à la matière que l'on grille , lorsqu'il ne s'en dégage plus de vapeurs-, de chauffer ensuite fort^fuent pendant quelques instans sans agiter, puis de recommencer le grillage et de renouveler attentivement ces deux opérations, jusqu'à ce qu'il ne se dégage Pour les «né- phis ricu. C'cst aînsi, en effet, qnll convient de conduire le grillage des arsénîures et des arsénio-sulfures -, mais l'addition du charbon est inutile et souvent nuisible dans le grillage des sulfures. Lorsque l'on grille un arséniure, il se dégage une grande quantité d'acide arsénieux, et il se forme en même temps un arséniate. Les arséniates étant indécomposables pat la chaleur, dès qu'après avoir graduellement élevé la température, il ne se manifeste plus de vapeurs arsenicales, il serait superflu de continuer le grillage*, mais si à ce moment on mélange bien la matière avec du charbon en poudre , et si l'on chauffe , celui-ci réagit sur l' arséniate et le réduit en arséniure -, or, comme dans cette réduction il se volatilise toujours une certaine proportion d'arsenic, on se débarrasse par là d'autant de cette substance : en outre , en recommençant le grillage, l' arséniure régénéré fournit enccMre de Tacide arsénienx qui se dégage, et l'on conçoit ainsi que chaque addition de . charbon et chaque grillage subséquent doivent déterminer la vaporisation d'une certaine dose d'arsenic ', cependant ces effets ont une limite , parce que l'arséniure devient de plus en plus basique à mesure que le grillage avance , et qu'arrivé à un certain terme de saturation, il ne perd presque plus d'arsenic en se ré-

GRILLÀGB. 3 1

doiaant. L'eipérience prouve qu'il est impossible de cbaiiger par le grillage un arséniore en oxide parjfkiteinent pur, et qu'il y reste toujours une certaine proportion très notable d'acide arsénique. L'addition du cbarbon dans le grillage d'un arséniure ne doit se faire qu'au moment où l'action de l'ozigène ne peut plus produire aucun dégagement de Tapeurs , afin que la matière grillée contenant im grand excès d'oxide, ne puisse pas se réduire en arséniure fusible : si cet oxide était facilemoit réductible , et si le métal était très fusible j fl yaudrait même mieux renoncer à ajouter du charbon dans le grillage.

Dans le grillage d'un sulfure, il se dégage du gaz acide Poar le* nisulfiireux et il se forme un sulfate-, mais, d'une part, tous les sulfates métalliques, excepté le sulfate de plomb, sont décômposables par la chaleur blanche; et, d'un autre côtéj ils réagissent tous sur leur sulfure, ayec formation d'ofzide métallique et dégagement d'acide sulfureux ; l'addition du charbon est donc superflue pour les décomposer. Si, lorsque le grillage d'un snUbre est déjà avan-* ce , mais non complet , on chauffe un peu fortement , en couvrant le tétavec un autre tét renversé, et enveloppant le tout de charbon allumé , il se dégage de Facide sulfureux en abondance, provenant de la réaction du sulfate formé et du sulfure non décomposé : s'il ne reste plus de sulfure , en chauffant suffisamment , le sulfate se décompose par l'effet seul de la chaleur. Dans ce cas, pour faciliter la décomposition, il pourrait être avantageux d'ajouter non pas du charbon, mais une certaine quantité de carbonate d'anunoniaque concassé en petits morceaux*, alors l'acide sulfimqiie se dégagerait en combinaison avec l'ammoniaque. On ne peut pas calciner apnès grillage un sulfure qui renferme un métal dont 1 oxide est très fusible, par exemple la galène. L'addition du charbon serait nuisible aussi dans le grillage de cette sorte de sulfore, parce qu'il se formerait des sous-sulfores fusibles qui adhéreraient au tét : aussi est -il impossible de séparer complètement par le grillage le soufre d'un sulfura qui contient du plomb au nombre de ses élémens.

Tlu à r4cir.

3a GftILLàGB.

Teapératura. H j â clcs sulfuTeSy comme le sulfiiFe d'antimoine , qui ne peuvent être grilles qu^ une température constamment ménagée depuis le commencement jusqu'à la fin, parce qu'ils sont très fusibles y volatiles y et que les oxides qui résultent de leur grillage le sont également; mais il en est d'autres que l'on peut au contraire chauffer fortement dès le commencement 9 parce qu'ils sont infiisibles et fixes : telle est la blende ; enfin, il y en a qui, comme le sulfure de molybdène, étant infusibles et fixes, mais se transformant en un oxide volatile , peuvent être chauffés brusquement d'abord, mais qui exigent que l'on modère la chaleur au bout de quelque temps.

Les têts à rôtir ne devant jamais supporter une très forte chaleur , il n'est pas nécessaire qu'ils soient fabriqués avec une argile réfiractaire \ mais il faut qu'ils puissent supporter tous les changemens brusques de tempéture sans se briser; et pour qu'on puisse en enlever exactement toute la matière grillée, il faut en même temps qu'ils soient très lisses dans leur intérieur , et par conséquent d'im grain très fin; enfin leur dureté doit étte assez grande pour qu'ils ne puissent pas être entamés par les crochets qui servent à agiter la matière pendant le grillage.

On fait les têts à rôtir avec de l'argile, comme les creusets ( F^oy. page 63 ) , et on leur donne la forme convenable , soit à la main , soit à l'aide de moules semblables à ceux qui servent pour fabriquer les coupelles. Pour qu'Os ne soient pas sujets à se fendre par les alternatives de température , on mêle à Targile crue une certaine proportion d'argile cuite concassée ou de sable quarzeux , et on les fait sécher graduellement et très lentement avant de les faire cuire ; il est bon aussi de mouiller la pâte le moins possible , mais suffisamment cependant pour qu'elle soit bien liante. Lorsqu'on façonne les têts par le moulage, après qu'on a garni le moule intérieur avec de la pâte , on la saupoudre avec de la poussière de charbon , ou , ce qui vaux mieux , avec de l'argile sèche , passée à travers un tamis de soie très fin; par ce moyen le moule intérieur n'adhère pas

RÉopcnoN* 33

au tât, et celui-ci se trouvant enduit d^une substance fine, présente une sur£sice très lisse après qu'il a été cuit.

On trouve dans le conunerce des têts à rôtir dont la TêuvcraiMét. surface intérieure est couverte d'un vernis vitreux comme les poteries communes. Quand ce vernis est appliqué en couche mince et qu'il est peu fusible, ces sortes de têts sont très bons-, mais souvent le vernis contient des oxides métalliques qui le rendent très fusible, de la lithargc par exemple , et il s'en forme çà et là des amas épais sur . sa surface : dans ces deux cas les têts sont défectueux , parce que , quand ce vernis est très fusible , il se ramollit au feu du grillage , et la matière pidvérulente y adhère -, et quand le vernis n'est pas en couche très mince, il se fendille, laisse pénétrer les parties les plus fines de la poudre dans les fissmres , et que souvent même il produit des éclats qui se mêlent avec la matière grillée.

On peut se servir de petites capsules hémisphériques ^•^ewi*.^'*'" de porcelaine (Fig. 7 et 7 bis) pour faire les grillages , surtout quand on opère sous la moufle-, mais il faut les chauffer et les faire refi-oidir avec une extrême précaution^ parce qu'elles cassent très facilement par les chan- * gemens brusques de température.

On emploie aussi de petites capsules de platine (Fig. 8) G<ps«iMdepiapour faire certains grillages-, elles sont extrêmement commodes 'y mais il n'est pas possible d'en faire usage pour griller les arséniures ni les matières qui renferment du plomb on de l'antimoine , parce que ces substances attaquent aisément le platine , le rendent cassant et peuvent même le faire fondre; cependant on peut y griller sans incon^ vénient les sulfores de fer, de cuivre , de zinc , de molybdène, et elles sont surtout très propres à servir pour incinérer les combustibles qui ne laissent que de faibles résidus , quand on tient à doser les cendres avec une grande exactitude.

'article III. — Réduction.

La réduction est une opération par laqueUe on eu- DéCnitioa. lève l'oxigène à un oxide ou à une combinaison oxidée

quelconque. On l'efTectue en chaufTant à une température p]ii5 ou moins dievëe , le corps à réduire , avec du charbon ou avec du gaz hydrogène y ou avec un composta combustible qui renferme Tun on l'autre de ces élémens. ( f^oj- Réductifs , arcticle des Réactifs. ) Dans quelques cas particidiers seulement » on se sert de métaux très oxidables pour réduire des oxides auxquels Toxigène tient peu.

opératinn. Quand la réduction se fait par le moyen du charbon ou des composés combustibles, les matières métalliques et la substance étrangère se fondent presque toujours. Quelquefois le métal ne se fond pas*, alors on ne peut Tobtenir pm* que si Foxide est parfaitement piur luimême. Dans tous les cas, on exécute Topération comme une fusion proprement dite. ( Voy. page 38. ) Par le cbatbon. La réductiou par le charbon peut avoir lieu de deuic manières : i''. en mélangeant intimement ce combustible avec le corps à réduire -, !^'*. par voie de cémenta^ tion. Quand on suit le premier moyen , 3 faut nécessairement employer un excès de charbon , sans quoi il pourrait arriver que la réduction ne fût pas complète; or cet excès est souvent nuisible ^ principalement en s^opposant, par son interposition ^ à ce que le métal se réunisse en un seul culot. Le second moyen ne présente pas cet inconvénient 9 et il a d'ailleurs d'autres avantagea qui doivent le faire préférer toutes les fois qu'il est pratiquAble.

Quand on renferme dans un creuset brasqué de cbarboa un oxide métallique qodkonque, en poudre on en mor* ceauxy et qu'on l'expose à une température suffisamment élevée y la réduction s'opère en commençant à la circonférence des masses , et en se propageant graduellement jusqu^au centre , par un effet anaJogoe à c^ni qui a lieu dans la cémentation du fer pour le transformer en acier. Le temps qu'exige la réduction complète par cémentation dépend de la nature de l'oxide, de sa masse ; et du degré d'élévation de la température : il est d'autant plus long que le métal tient plus à Tox^ène y

que la masse sur laquelle on opère est plus considérable , et que Ton chauffe moins fortement. Dans des temps égaux et à température égale , la cémentation pénètre à une profondeur très différente dans des masses égales d^oxides différens. Ainsi , tandis quà la chaleur rouge une masse d'oxide de nickel de 60 grammes est réduite en totalité en moins d'une demi •* heure ^ une même masse d^oxide de manganèse n'est qu'amenée au minùnum d'oxidation-, à la chaleur de i5o° p. , 60 grammes d'oxide de manganèse se réduisent complètement en deux ou trois heures , tandis que Toxide de chrome , Toxide de titane et Toxide de cérium , se recouvrent à peine d'une pellicule métallique : il parait même qu'il serait impossible de Téduire complètement par cette voie un poids notable de ces trois derniers oxides*

La réduction par cémentation a lieu soit que le mé-* atccou m» fatal se fonde ^ soit qu il ne se fonde pas ; mais Topera-^ tion marche beaucoup plus vite dans le premier cas que dans le second 9 parce qu'à mesure que le métal entre * en fiision , il se réunit en grosses grenailles que leur poids entraine au fond du creuset , et que par là il se trouve toujours une certaine portion de l'oxide immédiatement en contact avec le charbon.

Enfin , la réduction par cémentation s'effectue lors même A^** ~t»" que les matières étrangères qui peuvent se trouver mélangées avec l'oxide métallique forment entre elles une combinaison infusible. Dans ce cas y le métal réduit reste en grenailles ou en particules invisibles disséminées dans la scorie non fondue.

Lorsque Ton n^a pas chauffé un oxide assez long-temps cêmenuuoiiiii' pour que sa réduction par cémentation ait pu être complète 9 on obtient une masse enveloppée d'une couche métallique grenue et sans éclat, plus ou moins épaisse 9 et occupée au centre par Foxide ramené au plus bas degré d'oxîdatîon qui puisse avoir lieu, et Ton remarque que le métal ne commence à se produire à la surface que quand T oxide a été ramené en totalité à ce minimum d'oxidation. Ainsi 9 quand on cémente de l'oxide rouge

de fer, toute la masse se change d^abord en oxide des battîtures y en passant par Tëtat d^oxide magnëtiqpe de ]a nature , et ensuite elle se recouvre d'une couche de fer métallique dont- Fépaisseur s'accroît peu à peu. MaMc* roaiidc. Quaud OU Ycut rëduîrc une masse considërable d'oxide , du poids de 5oo grammes par exemple , on ne peut pas opérer par voie de cémentation , parce que cela exigerait un trop long temps. Dans ce cas , on calcule approximativement la quantité de charbon qui serait nécessaire pour former de Tacide carbonique avec Toxigène-, on mélange avec Foxide une quantité de charbon un peu moindre que celle qui a été calculée, en ayant s#in d'en mettre un peu plus au céhtre de la masse qu'à la surface , et l'on chauffe dans un creuset brasqué -, alors le charbon mélangé et le charbon de la brasque agissent simultanément sur l'oxide, la réduction est prompte et complète, et l'on évite leb inconvéniens qu'aurait pu produire l'emploi d'un excès de charbon (^).

Ce que nous venons de dire doit faire comprendre l'importance des services que rendent les creusets brasqués dans les essais par la voie sèche. A raison de cette importance , nous entrerons dans les détails les plus cir-

(*) La combinaison par voie de cémentation est un phénomène général d'un grand intérêt , et qui mëriterail d'attirer toute l'attention des chimistes philosophes. On ignore comment ce phénomène s'opère. On pourrait croire que l'ozigène est enlevé par les vapeurs combustibles qui émanent des foyers, et qui pénètrent à travers toutes les substances poreuses ; mais il est facile de s'assurer qu'il ne peut en être ainsi , au moins quant à la réduction des oxides de fer. En effet, que l'on remplisse d'ozide rouge de fer un creuset au fond duquel on aura mis du charbon , ou, au contraire , que l'on place de l'oxide de fer dans un creuset^ et qu'on le recouvre de charibon, ou enfin, que l'on introduise du charbon au centre d'une m^ts^ d'oxtde de fer, et que l'on chauffe pendant une heure ou deux, et l'on trouvera qu'il ne s'est formé de fer métallique que dans la partie de la masse voisine du charbon , et qu'il n'y en a pas la plus petite trace k la surface du culot ni dans les autres parties , quoique ces parties se «soienl trouvées exposées comme toutes les autres k l'action des gaz combustibles qui se dégagent du foyer.

BÉDOCnON. 37

conslaiiciës rdativement à la préparation de ces creusets. ( ^^^ pages 38 et 63. )

La réduction par le gaz hydrogène est rarement em- p«rie «t. hj. ployée comme moyen dressai ^ mais dans plusiems cas il frut nécessairement y avoir recours , quand on veut obtenir un métal al>solum.ent exempt de carbone. Lorsqu^on . opère sur de grandes masses , on met Foxide dans un tobe de porcelaine, que Ton chauffe au blanc dans un feu de charbon, et Ton fait passer un counmt de gaz hydrogène à trayers -, mais quand on ne traite que de petites masses d^oxide, et que Ton veut déterminer la perte qu^il éprouve et le poids du métal qu'il produit, on effectue la réduction dans un appareil en verre fort et le moins fusible possible. Cet appareil (i Fig. 9 ) consiste en un tube à boule, que Ton chauffe à Taide d\me lampe à courant d'haïr, et qui est. adapté à un tube cylindrique plein de chlorure de calcium, à travers lequel on fait passer le gaz hydrogène pour le dessécher*, soavent même on place avant ce tube un autre tube muni de une ou deux boules, pour que le gaz y dépose d'abord la plus grande partie des vapeurs (Teau qu'il entraîne en sortant du vase qui le produit. On pèse le tube à boule, on introduit de Toxide dans celle-ci, on nettoie les tubes avec une barbe de plume, puis on pèse de nouveau, et Ton a par différence le poids de Toxide employé. On réunit les diverses parties de l'appareil avec de petits bouchons ou, avec des tubes de caoutchou*, on Êit arriver le courant de gaz hydrogène, et quand on juge que tout Tair a été chassé par ce gaz, on chauffe graduellement la boule jusqu'à une forte chaleur rouge, en continuant à faire arriver du gaz tant qu'il se dégage de l'eau. Quand la réduction est complète, on retire la lampe, après avoir eu soin de bien sécher les tubes*, on laisse refroidir le métal au milieu du gaz, et l'on pèse le tube une troisième fois, ce qui donne la perte en oxigène , etc. Si l'on ne chauffait pas assez fortement la boule, ou si l'on en retirait le métal avant qu'il fût tout- à -fait froid, celui-ci s'enflammerait spontanément

38 Fu/sion.

cQiume uii p}rrophore, et cel« arrive même souvent y malgré ces précautions, surtout quand le métal se trouve mêle avec quelques sobstanciss étrangères, qui augmentent son état de division,

ARTICLE IV. — Fusion»

Objet. On fait fondre une substance minérale avec ou sans ad-

dition , i". pour déterminer approximativement son degré de fusibilité ( un verre , un laitier , une scorie , un alliage, etc.)-, 2**. pour savoir quel aspect elle prend, et quelles sont ses propriétés , quand elle a été fondue et refroidie ensuite plus ou moins lentement^ ( un verre coloré par le cobalt , le chrome , le manganèse , etc. , une scorie susceptible ou non de cristalliser, un alliage, pour examiner s'il est ductile ou non, etc.)-, S'*, pour rechercher â elle perd quelque chose de son poids, soit à cause de sa volatilité propre, soit parce qu'il s'en sépare un ou quelques-uns de ses élémens (les métaux purs volatiles, tels que le plomb et le cuivre, les arsénio-sulfures , etc. ) : dans ce cas, l'opération est mixte, c'est en •même temps une fusion et une calcînàtion \ 4". poiur la combiner avec une autre substance , la rendre par là plus attaquable par les réactifs, etc.-, 5*". enfin, et c'est là le cas le plus fréquent, on fond une substance hétérogène, soit pour en extraire un métal ou un alliage , soit pour séparer une combinaison métallique d'une combinaison pierreuse : dans ce dernier cas on dît qu'on fait une fonte crue ^ quand, pour obtenir im métal ou nn alliage , il faut désoxider , on dit qu'on fait une réduction ,• enfin quand on a pour but de séparer les métaux de leur sulfure, l'opération prend le nom de désulfuration.

§ i®*". — Des creusets.

Crciiscis. On opère la fusion dans des vases auxquels on donne

le nom de creusets, et quelquefois dans des cornues ; on chauffe ces creusets ou les cornues dans des fourneaux de diverses sortes , selon le degré de chaleur auquel on veut les exposer, (^oy. le chap. IL)

AAGIJLISS. ig

Les creusets sont le plus souvent en argile pure, mais on en emploie aussi qui sont faits d'argile mêlée de matières charbonneuses ou de charbon pur; tantôt ces creusets sont nus intërieurement , tantôt on les garnit d^une brasque en charbon \ on se sert aussi quelquefois de creusets de fonte de fer, de fer doux et même de platine.

La fabrication des creusets d'argile étant d'une grande i'i>brir«iioa. importance, nous allons nous en occuper arec détail, et nous commencerons par faire connaître la nature et les propriétés des argues.

Les argiles sont essentiellement composées de silice, A.giie*. d'alumine et d'eau *, elles constituent plusieurs espèces et elles admettent en mélange un grand nombre de substances. Les argiles pures sont blanches , opaques , grenues à grains très fins , onctueuses au toucher ; leur cassure est terreuse-, elles sont tendres et prennent le poli sous l'ongle -, elles happent fortement à la langue -, leur pesanteur est d'environ a,5-, elles ont la propriété de se gonfler et de se délayer dans l'eau, et de former avec ce liquide des pâtes liantes et ductiles auxquelles on peut faire prendre toute sorte de formes -, c'est là ce qu'on appelle leur propriété plastique. Les pâtes pétries entre les fnains semblent aussi douces au toucher que de la pâte de farine *,' ce qui prouve que les grains dont elles se composent sont dans un état de ténuité extrême. Soumises au contact de l'air sec , elles abandonnait peu à peu Teau qu'elles avaient absorbée , et elles n'en rctieiment qu'une certaine proportion fixe qui leur est chimiquement combinée-, en même temps elles prennent un retrait considérable , et se fendillent en tous sens si la dessiccation n'a pas lieu avec une extrême lenteur. Par la calcination à une chalem- graduée , les argiles abandonnent successivement diverses portions de leur eau de combinaison et se contractent de plus en plus sur elles-mêmes : quand elles sont en morceaux , ceux - ci . acquièrent une cohésion et une dureté qui s'accroissent avec le temps; mais les argiles en poudre ne s'agglomèrent aucunement , quoique chaque grain devienne extrêmement dur et tenace. Au

Aelioa êm ad-

4o AKGILES.

roiige naissant , les argiles perdent la plus grande partie de leur eau de combinaison ; à la chaleur blanche elles n en retiennent plus une quantité notable et «Des deviennent assez dures pour faire feu avec le briquet; mais elles n^atteignent pas par là leur maximum de contraction : le retrait qu'elles peuvent prendre paratt pouvoir s'accrottre indéfiniment avec la température. r«aibiiiu.. Les argiles pures sont îofusibles à la plus haute chaleur de nos fourneaux -, mais elles peuvent éprouver un commencement de ramollissement, puisque Ton remarque que les pots de verrerie et les creusets d'essai plient sous les pinces et se déforment sensiblement sans se briser; d'ailleurs l'aspect lustré qu'elles prennent dans leur cassure , lorsqu'elles ont été chauffées aussi fortement que possible, et que l'on observe dans la poterie dite cuite en grès, est l'indice d'un premier degré de vitrification.

Les argiles humides ou simplement desséchées ne sont pas du tout attaquées par les acides faibles : les acides nitrique et muriaticpie concentrés et bouillans ne les attaquent que partiellement, et seulement lorsqu'elles renferment une grande proportion d'alumine. L'acide sulfiirique concentré les attaque à peu près complètement au degré de son ébuUition. Les argiles chauffées au rouge naissant seulement, sont aussi facilement attaquables par les acides et même souvent plus facilement attaquables que les argiles crues; mais lorsqu'elles ont été calcinées à la chaleur blanche , les acides les plus forts n'ont plus Alcalis. absoliunent aucune action sur elles. La potasse caustique liquide n'attaque point les argiles crues ou cuites; mais elle enlève aux argiles qui ont été préalablement traitées par un acide , une certaine quantité de silice qui est proportionnelle à la quantité d'alumine dissoute par l'acide ; ensorte que le résidu est identique par sa composition avec l'argile piîmitive. Par la voie sèche les alcalis caustiques et m(J^le leurs caibonates forment avec les argiles des silicates doubles, peu fusibles à la chaleiu* rouge, et d'autant moins fusibles qu'ils contiennent plus d'alumine :

ces sOicates sont insolubles dans Teau, mais entièrement solubles dans les acides.

Les argiles paraissent avoir la propriété d'absorber ^»Toir aiMor d** autres sid)Stances que de Fean , par exemple les huiles *, c^est à cause de cela qu'on les emploie pour dégraisser -, celles qui sont les plus propres à cet usage portent les noms S! argiles smectiques ou de terres à foulon.

On a conndërë les argiles tantôt comme des détritus de coarMti*"* roches préexistantes, tantôt comme de simples mélanges de sSice et d'alumine ; mais il est hors de doute aujourd'hui que ce sont de yéritables combinaisons chimiques de silice , d'alumine et d'eau , en proportions atomiques : ce qui le prouve, c^est qu'elles ne sont pas attaquables par les dissolutions alcalines , d'où il suit que l'alumine n'y est pas libre, et la silice à l'état gélatineux*, et qu^aprës qu'elles ont été traitées par les acides, les alcsdis dissolvent une partie de la silice, proportionnelle à la quantité d'alumine dissoute-, ce qui n'aurait pas lieu si la siHce s'y trouvait à l'état de quarz mélangé. Ii''ancienne supposition que les ai^es sont des détritus de roches était fondée sur ce qu'elles ne sont que faiblement agrégées, et sur ce qu'elles sont presque toujours associées à des sables ou à des masses arénacées-, mais comme il n'existe dans les formations anciennes aucune roche dont la composition soit identique avec la leur, cette supposition paraît être tout-à-fait gratuite.

Les argiles admettent en mélange mécanique ou en Mil*»!». mélange intime un grand nombre de substances , savoir : les bitumes, le graphyte, le quarz, l'oxide de fer, l'hydrate de fer , les oxides de manganèse , le carbonate de chaux, les pyrites de fer, l'hydrosilicate de magnésie ou écume de mer, les silicates de fer, l'hydrate d'alumine , Thalloysite , etc. Il est rare que les argiles Argiles ki soient exemptes de bitume, elles ont le plus souvent une teinte grise ou brune qu'elles doivent à un mélange de ces substances -, dans ce cas , quand on les calcine en morceaux, elles deviennent noires dans leur

BeuMs.

iotérieur-, mais par le grillage elles peixlent tout-à-fait leur couleur. U y a des argiles qui contiennent une quantité de bitume telle y qu'on les prendrait au premier aspect pour des combustibles. Les argiles mëUn- Argiles graphy. gécs dc graphvte portent le nom de plombagine-, on

tes ou plom- ^ ; --, 11 r A 1

iMsine. en tait aexceliens creusets : nous terons connaître leur Argiica ubUa- eompositiou. Le sable quarzeux , en grains ordinaire* ment très fins, se trouve presque toujours mélangé dans les argiles et souvent en proportion très considérable; on peut reconnaître sa présence et même le doser par des moyens mécaniques ou par des moyens chimiques. On s^aperçoit aisément de la présence du sable par la rudesse des grains en frottant entre les doigts Fargile réduite en pâte y et Ton peut séparer à peu près exactement ces grains de la pâte argileuse piu«, au moyen d'une lévigation faite avec un très grand soin. On les dose chimiquement en traitant alternativement l'argile par Tacide sulfîirique et par la potasse caustique liquide , jusqu'à ce qu'il ne se dissolve plus rien, parce qu'ils ne sont attaqués ni Arpiti fernigi. P^ l'^^i ui psr l'autrc dc ces réacti&. L'oxide rouge de netuei. £^^ ^ ^^ ^^^ souvcut cucorc SOU hydrate , sont si fréquemment mâangés dans les argiles , qu'il est extrêmement rare d'en rencontrer qui en soient absolument exemptes; les oxides de manganèse s'y montrent aussi, mais moins souvent. Les argQes fortement colorées en rouge par l'oxide de fer , ou en jaune par son hydrate , sont distinguées sous le nom d" ocres, à^ argiles figulines , de terres bolcUres, de glaises j etc. La présence des oxides de fer et de manganèse dans les argiles est extrêmement nuisible lorsqu'on veut employer celles-ci pom* en fabriquer des creusets, parce qu'ils les rendent fusibles-, ce n'est pas que les peroxides de fer et de manganèse soient par eux-mêmes des fondans , mais comme ils se transforment avec la plus grande facilité en protoxides au contact du charbon, et que ces derniers oxides forment des silicates très fusibles , il ne faut qu'une petite quantité de ces deux métaux pour donner à une argile le défaut 'de se ramollir à un certain Argiles pyriieu- dcgré do températurc. Les pyrites se trouvent dans quel-

ueunes.

AAGILBS. 43

qjoes ai^es , surtout dans celles qui sont très bitumineuses : on peut les séparer , pour la plus grande partie » par lëvi-* gation; leur prt^acë est nuisible en ce qu'elles se transforment, au feu , en oxide de fer qoi corrdde toute la partie de Tai^e qui Tentoure et peut même former des trous dans les creusets. Rien de plus commun que les argiles Argiic*c«icaires. mélangées de carbonate de chaux : on les appeDe marnes. Les marnes ne peuvent pas être employées pour fabriquer des creusets, parce que, par la cuisson, elles produisent des silicates' doubles d'alumine et de cbaux qui sont tous plus ou moins fusibles : il ne faut même qu'une très petite proportion de cbanx pour rendre une argile ramoUissable au feu; mais les marnes sont très précieuses pour la fa-r brication de la fiauence , et Ton s'en sert aussi avec grand avantage dans l'agriculture , pour amender les terres froides ou trop sableuses. La maenésite ou écume de mer est ^np^^ m«gnéun hydrosilicate de magnésie qui a la plus grande analogie avec l'aide par ses caractères et sa composition chimique; il n'est donc pas étonnant que ces deux substances se mâangent souvent l'une avec l'autre. La magnésite est compacte y tendre , sèche au toucher , à cassure grenue ou terreuse ; elle se délaie facilement dans l'eau et forme avec ce liquide une pâte visqueuse , mais peu liante , et semblable à de la colle d'amidon. Elle abandonne toute son eau à la chaleur rouge, sans rien perdre de sa consistance. A une très haute température elle se ramollit considérablement \ au chalumeau , elle se fond en émail blanc sur les bords; les acides forts l'attaquent aisément et en séparent la silice à l'état gélatineux. Les argiles qui renferment de l'écume de mer donnent des pâtes qui sont moins tenaces que les pâtes d'argiles pures , et en outre elles perdent leur propriété réfractaire , parce qu'à une chaleur élevée il se produit des silicates doubles d'alumine et de magnésie qui sont tons plus ou moins fiisibles, et qui le sont même toujours plus que les silicates simples de magnésie. TjCS argiles verdâtres ou d'un vert grisâtre doivent leur couleur à un mélange de silicates de protoxide de fer : on conçoit que la présence de

ÀRGILB8.

GiaCBiral.

cette substance doit les rendre fusibles, et par conséquent tout- à -fait in^ropres à la fabrication des creusets. L'hydrate d'alumine et les halloyrites , qui sont des hydrosilicates d'alumine riches en alumine i et qui contiennent beaucoup d'eau , se trouvent quelquefois et probablement plus souvent qu'on ne le suppose , disséminées en particules invisibles dans les ai^es. Leur présence ne donne aucune mauvaise qualité à ces substances; elle se décèle par la grande quantité 4^eau que ceQes-ci perdent à la calcination, et par la grande proportion de matière qu'eDes laissent dissoudre dans les acides ordinaires.

On rencontre les argiles dans tous les terrains , depuis les grés houillers jusqu'aux alluvions les plus modernes *, elles accompagnent tous les dépôts arénacés y et très souvent elles leur servent de pâte; elles se mêlent intimement aux pierres calcaires et se trouvent dans une multitude de lieux en bancs puissans et très étendus au milieu de ces roches; mais alors elles sdht souvent mélangées elles-mêmes de carbonate de chaux , et constituent ce qu'on appelle les marnes ; enfin , elles abondent dans les terrains tertiaires, principalement dans les premières assises , qui portent à cause de cela le nom de formation .d'argile plastique. Nous allons, dans le tableau suivant, ConpoMtioB. donner la composition des argiles les plus connues et les plus employées dans les Arts.

Silice. • ...••.•

Alumine

Magnésie

Oxide de fer...

Eau

Sable

Aotngvcs.

Ojigd

Slrnsbonrg.

0,1 8a 0,006 0,016 0,120 o,oi5

Hayan-

Oi997

Saint- Amanil.

Stonrw bridge.

Ctvao* lita.

o,io3

Cologae|

o,o66j o,oo5

i,ooe

Silice

Alumine

Magnésie. . • • • • Oxidede fer...

£aa

f Ot^Bf*

Monte-

0,569 o,65o 0,219 0,240 o,ooD • . . . < o,o3^ trace.

0,174 o,xi(

Le^Moa-

tet.

trace.

(la)

o,25o trace.

LaBo«cbada.

Aadeaa«».

Silice

Alnmine......

Magnésie •

Odde de fer. • • Eau. «.•.••..*

AwjTOOi

PUigneS'

Vire.

o,3oo

Lcyral.

tiire*.

o,3oo

Francfjrt.

•o,5oo

Naae* jonl.

SUîoe

Alumine. ..

Magnésie. • .

Oxidede fer, Eau

Saînt- Aabin.

Eehas-I Abon- ■ièrcc, dant.

if

Anglaar.

Deroiw skin.

Hi (27)

(i) Argile éCAntragues, prés de Jemmapes en Belgique -, d'un blanc grisâtre , assez douce au toucher : réputée excellente pour faire les pots de yerreries.

(2) Terre à pipe de Strasbourg; grise , çà et là tacbëe de jaune, onctueuse au toucher : elle fait bien pâte avec Feau.

(3) Argile de Hayanges (département de la Moselle), qu'on emploie pour faire des briques réfractaires ; elle est jaunâtre et mélangée d'une quantité notable de sable quarzeuz , que Ton n a pas dosée.

(4) Argile de 5az/ï?-^/7za/irf (département de la Nièvre), d'un gris foncé , çà et là tachée de jaune -, on y distingue de petites paillettes de mica : elle fait partie d'un terrain de craie, et forme un banc horizontal puissant qui alterne avec de Tocre jaune et avec du sable blanc : on en fait de la poterie commune, dite cuite en grès, d^excellente qualité.

(5) Argile de Stourbridge^ en Angleterre -, elle est grise et homogène : on Temploîe pour faire des pots de verreries et des creusets à fondre Facîer -, elle passe pour être très réfractaire.

Ces cinq sortes d'argiles sont à peu près identiques -, leur composition est exprimée par la formule AS* -f- Kq , qui donne :

Silice Oj'joa — 0,788

Alumine o,ig5 — 0,217

Eau o,io3

(6) CymoUte ( Klaproth ) -, d'un gris de perle ou rougeâtre, plus ou moins douce au toucher, se délayant facilement dans Teau.

(7) Terre à pipe des empirons de Cologne^ blanche, très douce au toucher *, elle accompagne un dépôt de lignite qui fait partie d'im terrain tertiaire.

(8) Argile d*Hœganas^ en Suède (M. Karsten)^ schisteuse , devient d'un gris clair par la calcination -, elle provient d'un terrain houiller ; elle passe pour être très réfractaire.

(9) Argile de Forges ( département de la Seine-Inférieure)*, dlun gris clair, devient blanche par la calcination ', de formation tertiaire : elle est excellente pour faire des pots de verreries.

(10) Argile de la Colonne j près de Montereau ( département de Seine -et*Marne) -, d'un blanc un peu blond ou d^m gris clair -, elle est mélangée de sable quarzeux , qu'on en a s^aré autant que possible' par lévigation avant d'fin faire l'analyse ; elle alimente plusieurs fabriques de faïence dite anglaise^

La composition des argiles (6), (7), (8), (9) et (10),

ABGILES. 4?

se rapproche beaucoup de celle qui est exprimée par la formule AS' -f- Kq, Voicî cette composition :

Silice o>639 — 0,780

Alumine 0,216 — 0,270

Eau 0,125

Cependant dans Fargile de Cologne il paraît qu'il n'y a que -^ A^ , et Ton pourrait au contraire en supposer i \ dans Fargile de Hœganas.

(11) Argile du Montetj près du Creusot ( département de Saône-et-Loire ) -, d'un blanc un peu grisâtre , à grains assez fins : on en fait d^ excellentes briques réfractaires , pour la construction des cheminées des hauts-fourneaux.

(la) Argile de Vanyres, près de Paris-, grise, elle devient rougeâtre par la calcination -, de formation tertiaire : on en fait des fourneaux de laboratoire, de cuisine, etc.

(i3) Argile de la Bouchadej près de Montluçon (département de FAllier ) *, d'un blanc jaunâtre sale : on remploie dans la yerrerie à bouteilles de Souvigny, pour faire les pots, que Fon trouve très bons.

(i4) Argile d'AndenneSj près de Namur (en Belgique); gmcy très douce au toucher: on s'en sert de prâfërenee à celle d'Antragues pour faire les creusets dans lesqods on prépare le laiton.

(i5) Argile de Clarac (département de FAyeyron); grise y çà et là tachée de rouge : on dit qu'elle fait partie d'un terrain houfller.

(16) ArgSe de Plaignes , entre Nemours et Moret ((département de Seine-et-Marne ) -, d'un blanc un peu blond ; elle se trouve en amas dans im banc de sflex et de poudings qui fait la base du terrain tertiaire parinen près de Nemours.

(17) Argile de Vire ( département du Calvados. ) , dite terre à foulon dé Normandie j parce qu'on remploie dans tout Fouest de la France pour foulonner les draps ; elle est d'un gris cendré foncé et devient blanche par calcination; elle ne contient qu'une très petite qoantitë de sable qnarfaseux.

D y a dans les argiles (11), (ïft), (i3), (ï4), (i5)

(i6) et (17) un peu moins de silice que dans le âlicate AS' , qui contient

Silice 0,643

Alumine 0,367

et Teau de combinaison s*y trouve dans une proportion telle, qu^elle renferme la moiticS ou les trois quarts de Toxigène de l^alumine. D est probable que Fai^e d'Andennes (i4) f^st mélangée d^halloysite.

(18) Argile de Leyv^al ( département de la Charente-Inférieure)', blanche, un peu marbrée de rouge : elle est très bonne pour faire des pots de yerreries ; elle contient un peu moins de silice que le silicate AS*.

(ig) ArgUe de TArgentières (département de Flndre)^ très blanche.

(20) Argile des en\firons de Francfort^sur^le^Mein; d'un gris clair homogène : on s'en sert pour faire de Talun.

(ai) Argile de Nuzejoul (département du Lot); d'un blond pâle : on Femploie dans le MicQ pour faire des pots de verreries.

(22) Argile de Saùit^Aubin-les^Foux (département de la Seine -Inférieure), dite terre à Suédois , parce qu'on en exporte en Suède, où l'on s'en sert pour faire des creusets à laiton -, elle est d'un brun-rouge quand elle est humide, et couleur chocolat lorsqu'elle est sèche*, mais elle devient parfaitement blanche par la calcînatioD', elle est colorée par une matière bitumineuse.

(28) Argile d*EchassièreSj près de Montmarant (département de l'Allier ) ; elle est blanche : on l'emploie pour faire les pots qui servent à la fusion des minerais d'antimoine.

(24) Argile d'Abondant, près de Dreux ( département d'Eure-et-Loir) \ d'un gris clair : c'est avec cette argile qu'on fait les gazettes à porcelaine dans la manuSàCtme de Sèvres.

La composition des argiles (18), (19), (20), (21), (22), (28) et (24) approche beaucoup de celle que représente la formide A^S**"-}*^^' T^ donne :

AROILES. 49

Silice «.... o,5o4 •* o>59

Alumine o,35o ** o,4i

Eau 0,146

ou de celle que représenta la formule A*S"-f-^9^> ^^ donne ;

Silice 0949<^ "* ^9^

AlumiDe o,34o'^- 0,41

Eau 0,170

ces formules sont équivalentes , la première à 5 AS' -t- AA^*, et la seconde à 5AS' -|- AA^^ \ on peut supposer aussi qu^une partie de Teau est combinée avec le bisilicate , et Faubne partie avpc Texcès d'alumine.-, alors la dernière formule équivaudrait à cçUe-ci , qui est très simple : 5(AS' -f- A^) + AA^ , et qui se rapporte aux espèces que nous avons nommées halloysites, ( Voj. page Sy. )

(a5) Argile d'^Angleur, près de Liège ( Belgique) -, très blanche -, elle accompagne Thalloysite *, sa composition est exjwimée par la formule A'S^ + aA^, ou aAS'+AAy', qui donue :

Silice 0)4^ '^ 0,545

Alumine o,383 — o,455

Eau o,i58

(a6) Argile de De^onslùre ( Angleterre ) , réputée très réfiractàire *, d'un blanc grisâtre \ se décolore par la calcination.

(a^) Argile de Hesse ( AJlemagne ) , qui sert à faire les creusets qui portent ce nom -, grise , devient d'un • rouge pâle par la calcination.

Lies ai^es (26) et (27) contiennent un peu plus d'alumine que le silica|:e A^S', et un peu moins que le silicate A^S*.

Voici quelques exemples de compositign d'argiles très ^^^nj!^, ^' mélangées de substances étrangères.

ÀR<ÏILES.

masgsam

Cendre*

da Reins.

Plombe' (}ne.

LÎTcnioii

SoBÎIUc*

OCRE jauhe.

Povraia.

SeinU George*

Silice i Q - /^j

Alumine. ... ( '' Magnésie. • . .

Chaux

Oxidedefer.

Hydrate de fer Pyrites. . • . • • o,o3o Gbarbon. . . .

Eau et bitume o,a3o

trace.

o,oao 0,062

ÔSl 0'«-