STIR U PERMÉABILITÉ DBS MÉTAUX

POUR LE MERCURE (Août 1860)

Par M. J. NIGKLÉS.

Dans le 13* vol., 1852, p. 30», du SilUtnan'ê Ameriean Journal of Science^ M. Horsford publie des expériences sur Faction que le mercure exerce sur certains métaux, et qui font suite aux recherches de Daniell et de M. Henry.

Ces chimistes avaient remarqué ce fait intéressant qu'en recourbant en siphon, une tige de plomb ou d*étain et en faisant plonger cette tige par la courte branche^ dans le mercure, ce métal pénétre dans la tigp, la traverse au bout de quelque temps à Tinstar d*un tube capillaire et vient s'écouler par la longue branche, goutte à goutte, ni plus ni moins qu*à travers un siphon.

M. Horsford étudie le temps employé par le mercure à parcourir une certaine longueur de métal, et il étend ses expériences à Pétain, au zinc, au cadmium, au plomb, à Targent, à Tor, au platine, au palladium, au fer, au cuivre et au laiton.

Le zinc et le cadmium se dissolvirent trop rapidement pour laisser apercevoir le phénomène de perméabilité; rétain, le plomb, Fargent et Tor sont perméables ; mais, dit le chimiste américain, le fer, le platine, le palladium, le cuivre et le laiton sont imperméables è la température et sous la pression ordinaires.

Les résultats négatif que le cuivre et le laiton ont fournis à M^ Horsford, proviennent, évidemment, du procédé qu*ir a suivi; car j*ai positivement observé le contraire, pendant que je m occupais de recherches d'une autre nature.

Je me servais ë cette époque, d'une batterie Bunsen à zinc extérieur ; les contacts formés de lames de cuivre, étaient rivés au Tinc, et quand on -amalgamait ce dernier, il arrivait fréquemment qu'il se répandit du mercure sur les contacts; or, au bout d*un certain temps, ces contacts étaient devenus cassants, la cassure était blanche et il était évident que la partie lésée n*ctait plus du cuivre mais bien un amalgame de ce métal.

Ce fait touchait de trop prés à l'amalgamation du zinc qui me préoccupait alors pour que je ne cherchasse pas à l'examiner à l'occasion : les expériences que je fis à ce sujet me conduisirent à ce résultat général, savoir que les métaux qui sont mouillés par le mercure sont perméables pour lui, et communiquent cette propriété aux alliages renfermant une certaine proportion de métal perméable.

Les corps simples métalliques sur lesquels j'ai opéré

— 80!> — sont ; Je inoc» le jfer, le nickel» lo i^miuoiy Télaini le cuixrct le plpipb» l'w^limoioje, I Vgeni» IW «i k pfe*^ tinef. I41 ipppière dont j*ai procédé m'a été iielée par le fait même qui avait occasionoé oea. recherches ; à Taide d*un stylç^ je traçai une rainure 9ur la lame en expérience, et j*intro4ui9is un pieu de mercure éuoB eetie rainur/9. Pour hâter ramalgamation, je faisais précéder le n^ercure métallique d*une goutte de biehlorure <le mercvre aiguisé diacide cblorhydrique ; de cette ma^ niére If surface du métal s'amalgamait instantaoémeet et devenait apte à retenir aussitôt, la quantité de mereure nécesiaire k Teffet que je voulais produire.

Une lame de atinc, <jle 0,001 d'épaisseur cède ainsi au moindre effort au bout d*une ninute et se coupe en demt dan9 |e sens-d^ U r&îpure.

Une lame plus épaisse demande un peu plus de temps et une plus ^te rainure pour se laisser diviser. A Oy(k06 d'épaisseur, la lame à rainure amalgamée exigeait a peu près dix minutes et un certain efifort pour se couper, mais dans tous Ips cas, la cassure était nette et toujours dans le sens de ta rainure.

Après le zinc viennent le cadmium et Fétaio, puis 1^ plomb, Targent, Tor et enfin le cuivre ; tous ces métaux s'amalgament, le mercure s'y infiltre au bout d*un temps plus ou moins long et les rend cassants.

Les résultats ont été nuls pour le fer, le nickel, Tantimoine, le platine, et cela se comprend, ces métaux ne s'amalgamant pas. Daniell a retiré intact du mercure,

une lame de platine qui y avait séjourné pendant six ans et on n'a pas encore pu obtenir directement, jusqu'à ce jour, un amalgame de fer bien avéré.

Il existe bien tm amalgame d'antimoioe, mais quand, d*aprés Vallérius, on triture à Tair cet amalgame qui est péteux, ou quand on Tagite avec de l-eaù, îl perd son antimoine sous la forme d'une poudre noire (1).

Quoi qù*il en soit, un fait est acquis quant k Taction que le mercure exerce sur les métaux, c*est la résistance des uns à Tamalgamation, et la facile amalgamation des autres.

Nous venons de constater que la facile perméabilité pour le mercure marche dans le même sens ; on pouvait s'attendre h ce que les alliages participeraient à ces propriétés, du moment qu'ils renferment une certaine proportion de métal perméable.

En effet, une lame de bronze de 0,005 d'épaisseur, s*cst laissée couper au mercure après dix minutes de contact ; une lame d'un demi-millimètre a cédé instantanément.

Quand on amalgame une lame de laiton, cuivre jaune, on peut au bout de quelques minutes, la réduire en fragmen!s sous la pression du pouce et de l'index ; une lame de 0,004 n'a pu être coupée qtie dix minutes après que le mercure eut été appliqué.

(1) Je dois rappeler a celle occasion que le mercure aussi se réduit eu poudre noire par l'afitalioD à Tair.

Un alliage formé de pariies égales d*ahtimoine et d'éiaiii ne pareil pas impressionne par le mercure ; l'alliage .Chaudel (3-4 0/0 Sb; 96-97 0/0 Sn), IrèsélasUque d'ailleurs , s'amalgame instanttmément et se coupe sans peine.

On voit donc que si la perméabilité du cuivre et du laiton pour le mercure ne peut pas être mise en évidence par le procédé Horsford qui est basé sur la capUlariié^ on peut constater cette propriété en suivant une marche inverse, c'est-à-dire en provoquant VinfiUra^ (ton.

Comme ces expériences n'ont été faites qu'incidemment et qu'elles n'étaient pas destinées à être publiées, je ne me suis pas occupé de leur donner une grande précision ; néanmoins les faits qui viennent d'être rapportés sont bien constatés et la preuve, c'est que j'en ai tiré parti et que je les utilise encore toutes les fois que j'ai à faire diviser des plaques de zinc, ou des feuilles de laiton pour mes expériences sur l'électro-magnétisme.

Cette note qui a été publiée en 1853, sous le titre : M De la perméabilité des métaux pour le mercure j « a conservé toute son actualité. L'atiention a été rappelée sur elle par de récentes observations faites, tant en Ai)gleterre qu'en Amérique, sur l'amalgame de sodium et la facilité avec laquelle ce composé ménage Tamalgamation des différents métaux. Aussi , les auteurs (MM. Crookes et II. Wartz), l'^mploient-ils : au traite-

ment des minerais aurifères, ainsi qu*à la régénération du mercure pulvérulent qui n*est qu*un sous-oxyde que la présence du sodium dans lamalgame, permet de revivifier promptement. Enfin, ils remploient à d'autres usages encore pour Texposé desquels nous renvoyons aux sources (1).

Ces faits nous apprennent que Taction que le mercure exerce sur les métaux est loin d*étre aussi énergique que Test celle du mercure sodifère. J*ai reconnu que la différence peut être établie d'une manière bien simple et de façon à être facilement saisie par tout un auditoire ainsi que j'ai eu l'occasion d'en faire juge l'Académie de Stanislas. Que l'op prenne un carreau de verre suffisamment grand sur lequel on colle, l'une à côté de l'autre, deux feuilles d'or battu. Si, sur l'une de ces feuilles^ on porte une goutte de mercure, on verra celle-ci adhérer plus ou moins bien à la feuille métallique, la mouiller et s'aplatir, mais sans gagner, sensiblement^ en étendue. Que Ton fasse une opération toute pareille avec une gouttelette d'amalgame de sodium et on verra cette gouttelette s'étendre avec une rapidité surprenante, rongeant et blanchissant tout autour d'elle. En moins de quelques secondes, le mercure aura ainsi atteint une superficie dépassant de plusieurs centaines de fois, la section de la gouUe à l'origine.

En agissant ainsi sur la feuille d'or, le mercure fait

(i) CoDf. Jawm. pharm, etehim,, i* série, III, p. 308.

tantAt le vide en encrelnant Tor qu*il a rencontré et amalgamé chemm faisant; tantôt, au contraire, le métal précieux reste en place tout en s'amalgamant et le earreau'paralt étamé aur les points oà i*amalgamati6n à demciare, a eu lieu.

La propagation du mercure à la surface de la feuille méiMkfat ne se (ait pas toujours oonceotriquement. Elle peut avoir lieu dans une direction plutôt que dans une amre, ^oît à cause des solutions de continuité qui se présentent^ soit aussi, parce que la surface des molécules n'offre pas partout un égal degré de pureté, sur* tout, lorsque la feuille métallique a été fixée au moyen d*im enduit.

Ce mouvement du merctms sodique se feit même en dépit de la pesanteur, car il n'est pas nécessaire que la feuille d\>r aSiMte une position horicontale pour être blandiie dans tous les sens. Le phénomène se produit même quand cette feuille est placée verticalement, en sorte qu'on voit très-bien le mercure monter le long de la surface métallique, la blanchir et la ronger tout en continuant aussi son deuvre dans la direction de la pesanteur.

L'amalgame de thallium se comporte de même (Voir plus bas).

Cette curieuse expérience ne réussit pas aussi bien avec les feuilles d'argent et de cuivre battues, soit parce que ces feuilles ne sont pas aussi tenues que le sont les feuilles d'or, soit parce que, chez le cuivre et chez

Targent, la perméabilité pour le mercure est moins grande qu'elle ne Test chez lor.

Cette question se complique, en outre^ de Tétat physique du métal. Un morceau de cuivre d*une certaine épaisseur met moins de temps à se pénétrer de mercure et à devenir cassant que n*en met une feuille de cuivre qui a été réduite par le laminage à F état de clinquant ; évidemment parce que dans le premier cas, le métal est bien plus poreux que dans le second.

De ce que le Ter ou le platine ne sont pas mouillés par le mercure, il ne s*ensuit pas qu'ils soient incapables de s'allier à lui. L'amalgame de fer et celui de platine sont connus; seulement, pour les obtenir, il faut avoir recours, soit à la pile, soit à un métal plus électro-positif. C'est ainsi que pour amalgamer le fer, on n'a qu*à frotter la lame métallique avec une brosse en zinc ou en laiton, trempée dans de l'eau acidulée et à ajouter une goutte de mercure. Ici, l'amalgamation se fait en vertu d'un effet galvanique amené par un métal qui, comme le sodium ou le zinc est plus positif que le fer ; dans tous les cas, cette amalgamation demeure superficielle, le mercure ne pénétrant pas, cette fois, dans le métal servant de mbstraium.

On comprend dionc aussi, que Tamalgame de sodium puisse servir à mercuriser^ c'est-à-dire à mouiller le fer et le platine. A l'égard des métaux qui ne sont pas perméables pour le mercure, j'ai fait quelques remarques dont voici les résultats.

— ft)8 —

L*amalgaine desodium attaque promptement une feuille de platine battu, collée sur du verre ; partout où cet amalgame a touché, il se fait un trou. Il en est de même des feuilles d'aluminium. Le même amalgame mouille et mercurise, instantanément, un creuset de platine ; mais le métal n'est pas perméable pour lui, car, après six mois de contact, le platine avait conservé toute sa flexibilité et n'était pas devenu cassant.

Gomme chez le fer et d'autres métaux non perméables^ pour le mercure, l'amalgamation est restée superficielle.

Le magnésium en rubans tel qu'on l'emploie pour l'éclairage, est peu affecté par le mercure; sans doute, il en est un peu mounlé en présence de l'eau acidulée, mais famalgame de sodium est sans action sur lui et après trois mois de contact en vase clos, avec un amalgame de cette nature, la lame de magnésium était restée sans changement appréciable.

Cependant, le thallium est mouillé par le mercure et devient cassant sous son influence ajnsi qu'on le fait voir ci-dessous.

Le magnésium laminé, ainsi que le thallium n'étaient pas connus, il y a 13 ans, lors de la publication de mes premières recherches. Leur attitude à Tégard du mercure vérifie donc une fois de plus la proposition que j'ai formulée dès cette époque, savoir : u les métaux qui sont mouillés par le mercure sont perméables pour lui

et les métaux qui n*en sont pas mouillés, ne se laissent pas pénétrer par lui. n

Cette proposition peut être complétée par la suivante : Quand les métaux qui ne se laissent pas mouiller par le mercure j ont été amalgamés par un procédé indireety le mercure reste à la surface^ ne pénétre pas dans r épaisseur du métal, et^ par ndte^ ne le rend pas coisant.