CHAPITRE XIV

Dd Cériani.

SECTION PREMIÈRE

Propriétés,

Les miutii'ais qui renferment le cérium sont connus depuis longtemps; mais ce n'est que vers 1804 que Klaprolb d'nn côté , et Gahn et Berzéiius de l'autre , ont reconnu qu'ils renfermaient un corps nouveau auquel on a donné le nom de cérium,

auticlk prbhier. — Métal.

Il est très-difficile d'obtenir le cérium à l'étal métallique et parfaitement exempt de mélange d^oxide j on ne peut y réussir ni en cémentant l'oxide dans du charbon à la plus haute température, ni en fai^sant passer de la vapeur de potassium sur cet uxidc chauÛe au rouge. Le potassium réduit le fluorure ^ mais d*une manière imparfaite ^ et d'ailleurs on ne peut pas séparer par l'action des acides le fluorure dont le métal reste toujours mélangé. Le seul moyen que \\n\ puisse employer est , selon M. Mosander, la réduction du chlorure par le potassium. Voici comment il faut procéder.

COMPOSÉS oxiGÉnés. 131

Od prépare du chiurure de cériuin dans un tube de verre , en décMimposanl le sulfure par le chiure , comme il sera dit pins bas; puis on mel le tube en communication parle moyen d'un bouchon de tiëge , avec un appareil qui fournit du gaz hydrogène. Quand le tube est plein de gaz ^ on porte un morceau de potassium immédiatement derrière le chlorure, et on le fait fondre , afin que le pétrole qui le mouille soit emporté par le gaz hydrogène. On chaufFe le chlorure d'abord tout près du potassium^ jusqu'à une forte incandescence, et ensuite on chauffe aussi le potassium avec une seconde lampe à alcool . pour le faire passer en vapeur avec le gaz hydrogène sur le chlorure. La décomposition a lieu avec une légère ignilion ^ et quelquefois avec délonation faible. La matière qui reste dans le tube est dure et agglomérée. On la lave rapidement avec de l'alcool à 0,84 de densité, pour dissoudre le chlorure de potassium ; on exprime le résidu dans du papier juscph , et on le fait sécher dans le vide ; c*est du cérium pur.

Ce métal se présente en forme de f)oudre dont la couleur varie du chocolat foncé au rouge rose : il retient toujours une petite quantité d^oxide , et quelquefois même de Toxichlorure. Sous le frottement il prend un léger éclat grisâtre. — Il ne conduit pas rélcclricité. — Il répand sous Thaleine Todeur du gaz hydrogène. — Il s*oxide peu à peu à Tair», et sa couleur pâlit. — Pjr le grillage il s'enflamme longtemps avant rincandescence. — Il détone avec le nitre et avec le chlorate de potasse aussitôt que ces sels entrent en fusion. — Il dcconipose Irès-promptenient Teau , même à la température de zéro, et reffervescence est extrêmement rapide dans Teau b. — l/alcooi à 0,84 Tutlaque aussi ^ mais faiblement et lentement. — Tous les acides , même les plus faibles , le dissolvent rapidement avec dégagement de gaz hydrogène. — Le cérium ^'enflamme dans la vapeur de soufre et dans le chlore gazeux ; mais il n'éprouve aucune Altération dans le soufre liquide ni dans la vapeur de phosphore. — Jusqu'à présent on n*a pu le combiner avec aucun métal. — Son atome pèse 574,696 Ce. ~~"

ARTICLE n. — Composés o.rigénés,

^ 1« Oxides.

Le cérium produit avec Toxigène deux oxides particuliers qui en se combinant entre eux peuvent former un oxide intermédiaire.

1» Le protoj:ide est blanc. — A une très-haute température il se fond en une masse compacte ^ opaque . à cassure un peu luisante , de couleur olivâtre pâle.— Il est fixe-

132 CÉRIUl.

— Lorsqu'on le chauffe a:i contact de l*air it se sur-oxjde et devient de couleur Fauve. — Sou /iydraie huoiide est gélatineux et demi-transparent ; il jaunit à Tair en absorbant de Toxigène ; desséché ^ il est opaque et d'un beau blanc.

— Tuus les acides , uièiue les acides végétaux , su combinent avec cet hydrate; mais il n*y a que les oxides un peu forts qui attaquent Toxide calciné : l'oxide fondu se dissout dans l'acide niurialique , même à froid. - Les alcalis n*atla* quent ni Toxide ni Thydrate , soit par voiehutnide, aoil par voie sec fie.

L'oxide est romposc de

Cérium. . . 0,8Sl8 — 100 ^e

Oxigéne. . . 0.1482 — 17,46

On Texlrait de la cérite.

2° Le dentoxide est d'un ronge -fauve peu foncé , inaltérable par la chaleur. — Le charbon le ramène aisément à 1*état de protoxide ; le gaz hydrogène le change en oxide, — Les acides forts le dissolvent et peuvent forn)er avec lui des combinaisons salines; mais ces combinaisons sont peu permanentes. Avec l'acide murialique il donne du chlore pour peu que l'acide soit concentré et que l'on élève la température. — Il est composé de

Cérium. . . 0,793 — 100 ol Oxigène. . . 0,207 — !Î6,1 ^ On le prépare en calcinant le nitrate de protoxide ou en précipitant une dissolution de cérium par un chlorite alcalin employé en excès. Son hydrate est d'un jaune peu F[>ncé et est un peu soluble dans les carbonates alcalins.

3® Lorsque l'on calcine de l'oxalate de cérium en vase elos à la «rhaleur blanche, il reste une pondre d'un jaune de soufre pâle , qui , selon M. Mosander, est un composé en proportions déterminées , de protoxide et de dentoxide.

Les oxides de cérium se fondent très- bien avec toutes les matières vitreuses , et paraissent même augmenter leur fusibilité : ils ne leur communiquent aucune couleur lorsqu^l y a contact de charbon ; mais au contact de l'air ou au feu du dard extérieur du chalumeau ils leur donnent une teinte jaunâtre.

S 2. - Sels.

1° Leê seU de protojtide de cérium sont incolore»; leur saveur e«t sucrée et astringente; ils ont toujours la réaction acide. — Il y en a beaucoup desolubles. ~ Les alcalis fixes caustiques forment dans leurs dissotutioas des précipités d'hydrates blancs gélatineux, — L'ammoiiiaque ne précipite

COMPOSAS sui.rrRÉs. 13.1

de la plupart que des sons-sels. — Les carbonates nfcaliris y lbntientd«s pfëcipkés de carbonate légers, bloncs et écail* letix. — L'hydrogène sulfnrë ne les trouble pus. — Les hydro-sulfates en précipitent de Thydrate blanc qui ne relient pas d'hydrogébe sulfuré. — L'infusion de noix de galle les colore en rouge-^niàrron sans les troubler. — Le «iilfiite de potasse en précipite un sel double. — Le tarirnte de potasse et lesoxaliifcs alcalins en précipitent totalement le cériiim à Télat de sel simple. — Les succinates et les benxoates ne les troublent pas. — Le prossiate jaune de potasse y forme des précipités blancs laiteux, solubles dans les acides. *^ Le prussiate rouge ne les précipite pas. •— L'acide tarlrique et diverses matières organiques empêchent leur précipifalioii par les alcalis et les hydro-su 1 fuies.

2^ Les ieiê de deutoxide sont do couleur fauve ; mais ils se décolorenl peu à peu en abandonnant spontanément de iutigéoe, et ils sont si peu permanents ; qu*il est à peu prés tinpossible de les obtenir à Tétat solide.

AiTf^Lt ni. — Compoêéi tulfuréf et êéiénié^.

Saifure, — Le sulfure de cèrUim est ordinairement en très-petits graine sensiblement cristallins , d'un rouge de kermès plus ou moins foncé. M. Mosnnder dit qu'il Ta obtenu en petits cristaux ou en écailles d'un vert-jaunâtre , transparents, et ayant quelque ressemblance avec l'or mussîf. — Il est inaltérable à Tair. Par le grillage il brûle promfitement avec flamme bleue , el se ehange en un sous-sulfate d'no rooge de brique très-diffîcilement soluble dans les acides. ^- Il est peu altéré par Tenu ; — mais il se dissout rapidement dans les acides même les plus faibles , aveo dégagement d'hydrogène soIFuré. — Il n'est attaqué ni par la vapeur de phosphore, ni par la vapeur d'iode , m par la Tapeur de potassium ; mais le chlore gazeux le décompose aisément. — La potasse caustique liquide te change en une poudre verte qui parait être un oxi -sulfure.

Le sulfure de cériom correspond an protoxide, et est composé de :

CérinHf. . . 0,74 — UK) Soufre. , . 0 26 — 35,13 ^e

Il coulienl quelquefois un petit excès de soufre. — Ou rt>btiett soit en faisant passer de la vapeur de sulfure de carbone sur de l'oxide chuufie uu rouge dans un tube dt; porcelaine 4 soit en chauffant Toxide a une forte chaleur hUocbe , avec un sulfure alcalin. Quand on emploie <:e »e<:oDd moyeu , on mêle ensemble parties égales d'o^ide , lie carbonate ou d'oxalate de ccrium , de carbonate de

134 CBRIUV.

soude sec et de fliMir de soufre ; on projette le mélange par petites portions successives dans un creuset brasqué de charbon chauffé au rou{>e ;quand ce creuset est presque plein, on achève de te remph'r avec de la brasque, on le munit de son couvercle et on le lient à une forte chaleur blanche , pendant environ une demi-heure. On a alors une masse caverneuse , d'un brun fonce et matte, qu'il suffit de laver à grande eau pour en extraire le sulfure de cérium à Ictat de pureté.

On connaît un oxi-sulfure qui est sous forme d*une poudre verdàtre que les at ides dissolvent avec dégagement d*liydrogènc sulfuré et dépôt de soufre. — On Toblient en calcinant du carbonate avec du soufre.

Sulfates. — Le sulfate de proioxide est so lubie dans Teuu et crislallise. Il peut être totalement décomposé par la chaleur. — Il forme avec le sulfate de potasse un sel double très- peu soluble dans Venu f., solubledans Peau b., et à peu près insoluble dans fcau saturée de sulfate de potasse.

Le sulfate de dentoxide saturé de base est jaunâtre , brillant et d'un ni»{;ecl cristallin. I! ne se dissout pas dans l'eau ; mais il est suluble d.ins un excès d'acide. — Le sulfate acide eristallise par cviiporation en aiguilles d*un jaune-orange ou d'un juune-citron. Il se transforme par la calcination en sel de'protoxidc. L'acide luuriatique produit le même effet , et il y a dégagement de chlore.

Sulfite. — L'hydrate de per-oxide de eérîum se dissout aisément dans l'acide sulfureux, en se changeant en protoxide. La dissolution , qui est incolore , laisse déposer une grande quantité de cérium, mais non pas la totalité^ par T'ébullition.

Séléniure, -— Le séléniure est pulvérulent , d'un rougebrun. — Il exhale une odeur désagréable. — Par le grillage il laisse dégager de l'acide sélénieux, et se transforme en sélénite basique blanc et pulvérulent. — On l'obtient eo faisant passer un courant de gaz hydrogène sur du sélénite de proioxide chauffé au rouge dans un tube.

4BTICLB IV. — Compoiés fflospCiorés y arséniés et azotés.

Pfiospfiures. — Le pRospfiure est pulvérulent, noir, infusible. — Par le grillage il se change peu h peu en phosphate.— On l'obtient, selon M. Mosander , en faisant passer un courant d'hydiogène phosphore à travers du per-oxide de cérium chauffé à la chaleur blanche: il se forme à la fois du phosphore et du phosphate ; mais on enlève ce dernier au moyen d'un acide fort qui le dissout.

• COMPOSÉS CULORéS. 195

PfiotpXaie , arséniate, — Le pKoêpRate et Var»éniate sont iofulables dans Teau , mais soliibles dan^ les acides forts. U phosphate est irréductible par le charbon.

Nitrates . — Le nitrate de protoxide est très-solo ble et iDcristallisable. Par la caleination il se change en deutoiide.

Le nitrate de deutoside saturé de base est soluble dans deux fois son poids d'alcool. Le nitrate acide cristallise par refroidissement, mais il est déliquescent.

ARTiCLB V* — Composés c/ilorés et fluorés,

1® CtUorure. — Le cRlorure de cériura est blanc, et fusible au rouge en un liquide incolore comme le chlorure de manganèse, déliquescent^ et soluble dans trois à quatre fois son poids d'alcool. Lorsque après Tavoir dissout dans FesQ on évapore la dissolution , il en retient une certaine quantité en combinaison, et après cela il se décompose par la caleination en oxi-cRlorure, Par la voie sècfie les sulfures alcalins le transforment en sulfure. — Il contient :

Cérium. . . 0,565 — lOO ,, ^, ^

Chlore. . . 0,485 - 88,53 ^^ ^^

Selon M. Mosander , on le prépare comme il suit : on introduit dans un tube de verre long de 2 à 8 centimètres et (]e5à6 millimètres de diamètre , une masse de sulfure telle , qqe le quart de la longueur du tube reste vide vers chaque extrémité. Par une de ces extrémités on fait arriver un courant de chlore sec, et Ton adapte à Tautre extrémité un vase contenant de Thydrate de chaux, destiné à absorber l'excès de chlore. On chauffe à la lampe , et la décomposition s*opère promptement, le chlore entraîne le chlorure de soufre , et le chlorure de cérium reste dans le tube sous forme d'une masse blanche , poreuse et agglomérée. — Mais on Tobtienl beaucoup mieux en dissolvant dans Tacide muriatiqae un mélange à parties égales d'oxide de cérium et de sel ammoniac , évaporant à sec , et chauffant le résidu jusqu'au rouge naissant dans une cornue de verre ou dans un creuset.

2o Le deutO'cfilorure dissous dans l'eau est de couleur fauve. U se décolore en abandonnant du chlore, lentement si on Tabandonne à lui-même^ et riipidement pour peu que Ion chauffe.

Fluorures. — Le protoxide et le deutoxide de cérium donnent aveu l'acide fluoriqucdes composés insolubles dans l'eau et dans un excès d'acide.

136 CFRIUH.

ARTiCLt. VI. — Composés carbonés.

Carbure. — H y a nn carbure de eérium qqi a été dëcoqTert par M. Mosanderpl est pulvérulent, d*MQ brunnoir , pesant , et inattac|uable par les acides. — Par legriU Idge i( brûle promptement , et se transforme eu deutoxide sans diminuer ni augmenter de poids, — Lorsqu'on le chauffe avec du per-oxide il y a décomposition réciproque, et il se forme du prutoxide* — Ou Tobtient en calcinant de Toxalate de cérinm en vase clos , à la chaleur rouge faible , et jusqu'à ce qu*il ne se dégage plus de gaz , et traitant le résidu ^ qui est on mélange de carbure et de deutoxide , par Tacide muriatique, qui ne dissout que ce dernier. La résidu de la calcination de Tacét^te on vase clos contient aussi du carbure de cérium.

Carbonate. — • Le carbonate de protoxide est en écailles légères et i^ncrce^ semblables à l*acide borique , et facile à filtrer et à laver. 11 se décompose aisément par la calcination. Tons les acides le dissolvent ou en expulsent Tacide carbonique. Il est insoluble dans les carbonates alcalins^ Il est composé de :

Protoxide de cérium. . . 0.6346

Acide carbonique. . . . 0,2589 CvC*-f 2Aq

Eau 0,1065

On l'obtient soit en précipitant une dissolution de oërnint |»ar 11» carbonate alcalin . sait en faisant passer un ooiirant de gaz acide carbonique à travers de Thydrale non desséché tenu en suspertsion dans feau.

Osaiate, — Voxalate de protoride est grenu et If^ger^ insoluble dans Teau et dans Tacide oxalique ^ un peu solobledans les acides nitrique et niiiriatique. Par ^a calcination en vase clos il se change en oxide jaune , si la chal«*ur est forte, et en un mélange de carlxtneet de dentoxîde, si la température est ménagée. — Il c«»ntient 0,60 de protoxide.

jéoétaie. — 'Vacétate de protoxide cristallise en grains inaKérables à Pair. Il est soluble dans IVau , et Fon pest évaporer ses dissolutions à sircilé sans le décomposer , pourvu que Ki chaleur soit très-modérée, il est à peitte soîuble dans Talcool.

Sueeinate , benzoate. «-> Le suceinate et k> bensoate sont soliibles (ians Teau et beaucoup plus sohibles dans les acides.

Tartrote. — Le tartrate de protoside est gre»u , léger , doux au toucher , insipide , msoluble dans Teau , mais S4»iuble dans les acides forts et dons Tuoide tiirtriqiie.

HINÉR4UX. 137

SECTIONS II BT III

Minéraux et pfvduits d'arts.

Minéraux, — Les minéraux qui renferment du cériam sont les suivants :

1* Les fluorures ^ Minéraux fluorés. . . • ) 2® Les ytho-cérites ou fluo-

I rureê multiples,

1" Le silicate ou cérite ,

2^ La gadolinite ,

.... .... y 8" ï'» cérine.

Minéraux silices: ... ^ 40 UallaniU,

ô"» Vorthite.

6** La pyrorthite.

Minéraux carbones : .... \,e carbonate,

![•* Le polymigntte, (Voy. 7ï- 2° LœscAini/e.(Voy.7«/ûfie.) 3« Et]afergusontte{y, Tantale. ) les minerais de cérÂura sont rares , et ne se rencontrent que dans les terrains anciens.

ARTICLE FRKMiEK. — Minéraujs fluorés,

A. Fluorures, — On trouve à Finbo , à Brodbo et à Raslnaês en Suède, plusieurs conibinaisui>s de cérium et de fluor, ou plutôt à'oxide et de fluorure de cérium; mais [es QiÎDéraux qui les renferment étant Fort rares , on n'a pas encore pu les analyser d*une miinière rigoureuse. Hd. Berïélius distingue ,

Le ftuate neutre , CeF-j- Aç, qui contient approximativemcot , selon Hisenger :

Oxide de cérium. . . 0,737 ^ Acide fluorique. . . 0,108/ i,UOO

£au 0,U5\

il est demi-transparent et de couleur orange. — Au rhalumeau, dans le matras , il abandonne de Teau acide qui corrode le verre, et il devient blanc ; avec la soude il se divise «t se gonfle sans se dissdudre.

2" le êous'fluaée de Fitibo. — 11 est jaune, ressemble au jaspe-porcelaine, et présente quelques indices de cristallisa > tien. — Au chakuiueau il perd de Teau et se rembrunit. Si on lecbanffe au rouge , et si on le laisse refroidir^ sa cou-

138 C^RItM.

leur passe du noir nu brun sombre , puis au rouge . el enfin à l'orangé. — Il est infusible, et inaltérable par la soude.

3** Le êous'fluate de Bastnaë», — Il se comporte au chalumeau comme le précédent ; mais il parait contenir une moindre proportion de base.

B. Yttro-cériies, — Les ytlro-cérites sont des minéraux composes d'oxide de cérium . d'yllria et de chaux en proportions diverses , et combinés avec l'acide fluoriquc. Il pa> ralt cependant qu'il existe un fluate de cérium et d'yttria sans chaux , dont la formule est (Ce, Y) F. Selon M. Berzélius, riltro-cérile de Finbo est composée de :

Oxide de cérium. . 0,1822 — 0,I64S

Yttria 0,0911 - 0,0810

Chaux 0,4762 — 0,5000

Acide (luorique. . 0,2505 — 0,2545

Il est lamelleux ou à cassure unie , peu éclatant , opaque. Sa couleur varie du violet au rouge-gris ou blanc-gris. Il est rayé par le quarz. Sa p. s. est de â,447\ — Au chalumeau il exhale une vapeur aqueuse qui corrode le verre. Il est infusibic sans addition ou avec la soude ; mais il se fond avec le gypse. Il est soluble en enlier dans l'acide muriatique.

ABTtcLE lî. — Minéraux silices.

A. Silicate simple ou cériie. — La cérite est un silicate de protoxide de cérium dans lequel la base et l'acide renferment une quantité égale d'oxigèiie. Elle se trouve en masse ou disséminée à Bastnaës près de Riddarhyttas , en Wcstmeland et ailleurs. Elle est amorplte: sa couleur varie du ronge de carmin au brun-rougeâtre ; elle a un faible éclat gras. Sa cassure est esqiiilleuse ; elle est demi-dure et aigre. Sa p. s. est de 4,660 à 4.012. Klle est souvent mêlée de carbonate de chaux, de galène, de cuivre pyriteux et de pyrites ferrugineuses. — Au chalumeau elle est infusible sans addition ; avec le borax elle se fond en un verre d'un jaune clair qui devient opaque au flamber ; avec ta soude elle donne une masse scoriacée de couleur orange. -- Les acides forts l'attaquent complètement à chaud. — Une analyse faite par Hisenger a donné les résultats suivants :

Oxide de cérium. . 0,686

Oxide de fer. . . 0,020

Chaux 0,01 a

Silice 0J80

Acide carbonique 0,096

HIIfÊRADX.

B. GadoUniie^ cén'pe, ailanite^ orthite. — Ces quatre espèces sont des silicates multiples à ba.<e d*ozide de cërium, d'yllria,de ftpr, de chaux et d'alumine, qui ont été trouvés composés comme il suit :

Gadoli-

Cërine.

AUanite.

Orthite.

Oiide de oérium

ô.Vo?