I. — Fontes, aciers, fers

210. On y peut rencontrer dans les cas ordinaires les éléments suivants, outre le fer :

Charbon. Phosphore,

Soufre, Arsenic,

Silicium, Manganèse.

Lorsqu'on veut procéder à la recherche de tous ces éléments, le meilleur procédé à employer est celui de M. Schlœsing, qui convient du reste à l'analyse quantitative de la matière à examiner.

Le principe de la méthode est celui-ci : le chlore attaque à une douce chaleur le fer, l'acier et la fonte, en transformant tous leurs éléments en chlorures à l'exception du charbon. Si l'on fait passer le mélange de chlorures volatilisés sur du chlorure de potassium chauffé à 300 ou 400 degrés, les combinaisons doubles que forme le perchlorure de fer avec les autres chlorures se décomposent ; le chlorure de fer est retenu même au rouge sombre par le chlorure de potassium, tandis que les chlorures des métalloïdes passent, cl vont se condenser plus loin dans de l'eau qui les retient et les décompose.

211. On place la matière pulvérisée dans une nacelle de porcelaine que l'on introduit dans un tube de verre vert de 7 millimètres de diamètre environ, et façonné à la lampe, comme le montre la figure 5, de manière à présenter une ampoule CD étirée en DE et séparée par une partie étranglée et recourbée C de la portion AB du tube; l'extrémité D peut être reliée au moyen d'un tube court de caoutchouc avec un tube vertical EF, étiré convenablement à sa partie inférieure et rempli de fragments de porcelaine mouillés d'eau distillée. Ce tube communique avec un petit flacon laveur G>

ANALYSE l'AR VOIE HL'MlllE.

CHAP. VIII. — FONTES, ACIERS, FERS. fii

puis avec une cheminée d'appel par l'intermédiaire d'un tube de verre II.

Le tube AB est placé sur une grille à analyses ; il est fermé à sa partie antérieure par un bouchon que traverse un tube. On place en a la nacelle de porcelaine contenant la substance soumise à l'analyse ; en 6 un tampon d'amiante ; en c du chlorure de potassium pur et sec réduit en fragments de la grosseur d'une têle d'épingle, très légèrement tassé et retenu par deux tampons d'amiante placés aux deux extrémités de la colonne de chlorure de potassium. On emploie environ 10 grammes de ce chlorure pour 1 de métal.

212. On commence par séparer les extrémités étirées DE l'une de l'autre, puis on fait arriver en A un courant d'air sec en chauffant légèrement le tube ; on chasse ainsi d'une manière complète l'humidité qui, en réagissant sur les chlorures des métalloïdes, les retiendrait sur les parois du tube ou dans le chlorure de potassium ; quand le tube est parfaitement sec ainsi que son contenu, on introduit dans l'ampoule CD, par l'extrémité D, quelques centimètres cubes d'eau distillée ; on réunit au moyen d'un caoutchouc les extrémités D et E et l'on fait arriver en A, après avoir éteint le feu et laissé refroidir le tube, un courant de chlore parfaitement pur et sec, entièrement absorbable par la potasse. Ce gaz balaye tout l'air des tubes, et, quand le petit flacon laveur est vert, on rallume le gaz sous la nacelle a de manière à la chauffer doucement ; l'attaque commence peu après et l'on voit voltiger au-dessus du métal des paillettes brillantes de sesquichlorure de fer jusqu'à ce que, la paroi du tube étant fortement échauffée, on ne distingue plus qu'une vapeur rouge foncé qui persiste jusqu'à la fin, et dont la disparition annonce que l'opération est terminée.

Pendant l'attaque, le chlorure de potassium s'imbibe progressivement d'un liquide rouge, combinaison de ce chlorure avec le perchloruredefer, et la fixation du fer est parfaite ; le perchlorure de phosphore se condense en croûtes blanches dans la partie effilée BC ; on l'en chasse avec une lampe pour le faire arriver dans l'ampoule où vont se rendre également des gouttes jaunâtres de chlo-

rure de soufre, ainsi que des chlorures de silicium et quelquefois d'arsenic ; Teau décompose tous ces chlorures.

Le courant de chlore doit passer de manière à être toujours en léger excès pour éviter toute rentrée d'air ; d'autre part, il doit être assez lent pour ne pas entraîner les chlorures volatils jusque dans le tube EF, où Ton n'en doit retrouver que de faibles traces, dues à la très petite quantité de ces chlorures qui a traversé l'ampoule CD sans s'y décomposer.

213. Une fois l'opération terminée, lè liquide de l'ampoule contient : du chlore, des acides phosphorique, sulfurique, silicique, et quelquefois arsénique, enfin de l'acide chlorhydrique. Pour y reconnaître la présence de ces diverses substances, on fait tomber dan« une petite capsule de porcelaine le liquide de l'ampoule en dissolvant la silice qui adhère à ses parois avec une dissolution chaude de soude pure (obtenue en traitant des fragments de sodium par de l'eau distillée). On chauffe doucement la capsule pour chasser le chlofe, puis on continue l'évaporation en remplaçant l'eau qui se dégage par de l'acide nitrique pur; l'acide chlorhydrique disparaît totalement sous la forme de vapeurs chloronitrées, et l'on reconnaît qu'il est éliminé tout à fait en recueillant sur une lame de verre les vapeurs qui se dégagent de la capsule et qui né doivent pas donner le plus léger trouble avec une goutte de nitrate d'argent. On ajoute alors une solution concentrée de nitrate d'argent, on évapore à sec, et l'on fond le nitrate à la plus basse température possible pour qu'il puisse cependant couler sur les parois. En présence du nitrate d'argent fondu en excès, les acides arsénique et phosphorique combinés à la soude se transforment en arséniate As*0%3Ag*0 et phosphate Ph*0S3Ag'0 tribasiques d'argent; la transformation est terminée quand il ne se produit plus de bulles à la surface du nitrate en fusion.

214. Si la température ne s'élève que peu au-dessus du point de fusion du nitrate, la silice reste à l'état libre, elle ne décompose pas le nitrate d'argent, et de plus la présence de ce dernier l'empèçhe de décomposer le nitrate de soude pour s'emparer de son

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alcali. La capsule une fois refroidie, on traite son contenu par l'eau bouillante qui dissout le nitrate de soude, le nitrate et le sulfate d'argent. La silice, ainsi que les phosphate et arséniate d'argent, restent insolubles. Dans la liqueur décantée on précipite l'argent par un excès d'acide chlorhydrique, puis on recherche, à l'aide d'une dissolution de baryte, l'acide sulfurique, dont la présence trahit celle du soufre dans la matière analysée.

215. Le résidu insoluble est traité par l'acide nitrique étendu qui dissout les sels d'argent et laisse la silice. On filtre, on précipite dans la liqueur l'argent par un excès d'acide chlorhydrique, on filtre de nouveau, puis on sature le liquide filtré, successivement par de l'ammoniaque, puis par de l'acide sulfurique. On le porte à l'ébuUition en lui ajoutant un peu d'acide chlorhydrique qui réduit l'acide arsénique à l'état d'acide arsénieux, et la liqueur refroidie soumise à l'action d'un courant d'acide sulfhydrique donne un dépôt jaune de sulfure d'arsenic. On filtre, on concentre la liqueur, et l'on y recherche l'acide phosphorique, soit à l'aide de la liqueur ammoniaco-magnésienne qui donne un précipité de phosphate ammoniaco-magnésien, complet au bout de vingt-quatre heures, soit à l'aide du molybdate d'ammoniaque qui produit un dépôt jaune de phospho-molybdate d'ammoniaque insoluble dans l'acide azotique étendu, mais soluble dans l'ammoniaque.

216. Le résidu qui reste dans la nacelle contient le charbon, des scories inattaquables par le chlore, un mélange de protochlorure et de sesquichlorure de fer, enfin du chlorure de manganèse. On traite par l'eau la nacelle et son contenu : le charbon et les scories restent insolubles, la liqueur renferme les sels de fer et de manganèse ; on la fait bouillir avec un peu d'acide nitrique pour peroxyder le fer que Ton précipite à l'aide de l'ammoniaque, en présence de chlorhydrate d'ammoniaque en excès ; la liqueur filtrée donne par une goutte de sulfhydrate d'ammoniaque, un précipité de sulfure de manganèse, couleur de chair, quand ce métal est au nombre des éléments de la substance analysée.

217. Toutefois, quand la quantité de manganèse est très faible, ce

métal peut être entraîné par le peroxyde de fer au moment où il se précipite et disparaître presque totalement de la liqueur; le meilleur moyen d'en reconnaître des quantités très petites consiste à utiliser la méthode de Hoppe-Seyler, qui permet d'en déceler des traces : on rend la liqueur très fortement acide par l'acide azotique, on chauffe, puis on ajoute du minium et l'on agite fortement. Sous l'action de ces matières oxydantes, le manganèse se transforme en acide hypermanganique, dont la belle couleur violette se manifeste surtout quand le bioxyde de plomb s'est déposé au fond du tube. Si le minium n'était pas attaqué, c'est que la liqueur ne serait pas suffisamment acide, et il faudrait lui ajouter un peu d'acide nitrique pour favoriser la réaction.

218. Recherche du chrome. — Les aciers qui renferment du chrome sont d'une attaque extrêmement difficile ; le meilleur procédé pour constater la présence de ce métal consiste à faire fondre un peu de la matière porphyrisée avec un mélange de carbonate et d'azotate de soude. Il se produit alors du chromale de soude dont la couleur jaune suffit pour indiquer la présence du chrome, ce dont on s'assure d'ailleurs à l'aide des réactions qui caractérisent les chromâtes alcalins.

219. Recherche du tungstène, du titane et de ValuminiUm. — Les fontes et les aciers peuvent renfermer aussi du tungstène et parfois du titane et de l'aluminium. Pour rechercher ces métaux, on attaque un échantillon de la matière par l'acide azotique, puis on évapore à sec et l'on reprend par l'acide chlorhydrique étendu ; la liqueur filtrée contient l'aluminium avec le fer et le manganèse, et l'on recherche l'alumine dans la dissolution ; pour cela on la précipite par un excès d'ammoniaque, et Ton traite par la potasse caustique le précipité bien lavé, l'alcali dissout l'alumine, et la liqueur filtrée neutralisée par de l'acide chlorhydrique, puis par de l'ammoniaque, donne un précipité blanc d'alumine, si la matière primitive contenait de l'aluminium.

Le résidu insoluble dans l'eau est traité par l'ammoniaque, qui ne dissout que l'acide tungstique, s'il y en a : la liqueur ammonia-

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cale neulmlisée par Tacide chlorhydrique donne, sous l'influeuce du zinc, un dépôt bleu d'oxyde intermédiaire.

Enfin la matière insoluble dans Tammoniaque est traitée à chaud par l'acide sulfurique concentré qui dissout Tacide titanique; la liqueur étendue et neutralisée par l'ammoniaque, donne un précipité blanc d'acide titanique s'il se trouvait du titane dans la matière analysée.

220. Recherche de l'azote dans les fontes et les aciers, — L'azote comme le carbone peut s'y trouver sous deux formes différentes, car lorsqu'on dissout le métal dans l'acide chlorhydrique, une portion de l'azote contenu se transforme en ammoniaque, une autre reste combinée à la matière charbonneuse que l'acide ne dissout pas. On recherche l'ammoniaque dans la liqueur en en concentrant une partie qu'on introduit alors dans un tube bouché avec un excès de potasse ou de chaux vive ; on chauffe à l'ébullition, et si la liqueur renfermait de l'ammoniaque, cette base se dégage et vient bleuir un papier de tournesol rouge et mouillé, placé à l'entrée du tube. La matière charbonneuse chauffée de même avec de la potasse laissera , si elle renferme de l'azote, dégager de l'ammoniaque dont on reconnaîtra de la même ftiçon la présence. On doit avoir bien soin pour cette recherche d'opérer avec de la limaille métallique non oxydée, car, la production de la rouille s'accompagnant de formation d'ammoniaque, on comprend que dans ce cas la présence de cette base ne démontrerait en rien l'existence de l'azote combiné au métal analysé.

22 1 . Attaque de la fonte par l'fode, on par le chlorure de culTre. — Quand on ne veut faire qu'une analyse moins complète mais plus rapide, on traite le fer ou la fonte léduits en line limaille, par de l'eau avec de l'iode qui dissout le fer en laissant im résidu insoluble; on peut aussi attaquer le métal par une dissolulion de chlorure de cuivre qui dissout le fer non combiné en précipitant du cuivre à sa place ; on élimine le cuivre du précipité en le traitant à l'abri de l'air par une solution neutre de percliloruie de fer qui le dissout entièrement à l'état de chlorure. Le résidu in-

soluble obtenu par l'un de ces procédés est mis en digestion avec de la potasse caustique qui dissout le phosphore, Tarsenic et le silicium à rétat de phosphate, arséniate et silicate, tandis que le charbon reste insoluble. La liqueur alcaline est évaporée à sec en présence d'un excès d'acide chlorhydrique et reprise par l'eau qui laisse la silice non dissoute; la liqueur filtrée soumise à l'action d'un courant d'hydrogène sulfuré, donne, si elle contient do l'arsenic, un précipité jaune doué de propriétés caractéristiques; enfin le liquide séparé de ce sulfure, débarrassé par l'ébuUilion de l'excès d'acide sulfhydrique, et neulralisé par l'ammoniaque, donne avec le sulfate de magnésie ammoniacal, un précipité blanc de phosphate ammoniaco-magnésien si la fonte contenait du phosphore. Le précipité sera d'autant plus lent à se former qu'il sera moins abondant ; il n'apparaît quelquefois qu'au bout de vingtquatre heures.

•^â^i. Lorsqu'on veutseulement rechercher laprésence du charbon dans le métal, il faut remarquer d'abord que ce métalloïde peut s'y trouver sous deux états: 1° sous forme de charbon entièrement libre, ou graphite ; 2^ à l'état combiné ou de cémentation : l'acier no le contient que sous cette forme. Le graphite est facile à reconnaître, car il reste insoluble quand on dissout la fonte dans l'acide chlorhydrique étendu ou dans l'acide sulfurique dilué, tandis que le carbone combiné se dissout ou se dégage sous forme de composés hydrogénés. Le résidu insoluble contient quelquefois avec le graphite une proportion notable de silicium; on s'en assure en le chauffant dans un tube traversé par un courant d'oxygène, car co charbon ne brûle que dans ces circonstances; le graphite disparaît à l'état d'acide carbonique, et si le dépôt contenait du silicium, celui-ci est changé en silice qui laisse dans le tube une poudre fine et blanche soluble dans l'acide fluorhydrique, sans résidu.

i22d. Attaque par le brame. — On peut encore employer le brome quand il s'agit de constater surtout la présence du charbon et du silicium. Le métal réduit en limaille est introduit dans un ballon avec un mélange d'eau et de brome qui dissout rapidement