SULFATE DE FER

Les observations auxquelles nous nous sommes livrés, il y a plusieurs années, à la suite d’accidents survenus en Angleterre, et sur la cause desquels nous avions été consultés, confirment sur certains points les conclusions de M. Zsigmondy; elles nous ont permis de préciser, de plus, les conditions dans lesquelles le fer agissait étant incorporé dans le verre, ainsi que les causes qui produisaient ce phénomène d’athermanisme.

Il en résulte en effet que cette propriété, donnée au verre par le fer, est variable selon l’état d’oxydation dans lequel il se trouve et que, même en proportion très faible, et c’est évidemment là où est le véritable intérêt de ces études, des verres étaient athermanes quand le fer s’y trouvait à l’état de sesquioxyde, tandis que des verres de même composition élémentaire, et dans lesquels le fer entrait en mêmes proportions, mais à l’état de protoxyde et par conséquent notablement plus coloré, puisque la sesquioxyde de fer et le protoxyde de fer colorent le

verre dans la proportion de 1 à 2 1/2, étaient diathermanes.

Voici l’explication que nous avons cru pouvoir en donner :

La coloration en vert jaune bouteille donnée par le fer correspond à son introduction dans une composition de nature oxydante ; par suite, tous les oxydes des métaux qui peuvent s’y être adjoints, et en particulier le manganèse— et, quelque faible qu’en soit la proportion, il en existe toujours, ne serait-ce qu’à l’état de traces, — sont eux-mêmes au maximum d’oxydation, donnant dans ces conditions leur maximum de coloration.

La teinte vert jaune du verre est donc presque toujours une teinte composée, formée de plusieurs couleurs se neutralisant et donnant comme résultante une teinte neutre faisant pour ainsi dire le fond et à laquelle s’adjoint comme dominante la teinte verte de l’oxyde de fer au maximum; avec le protoxyde de ferla coloration au contraire est une , sans adjonction de teinte neutre, les teintes données par les autres oxydes, et en particulier par le manganèse, étant annulées.

On peut se rendre compte a 'priori de la différence de transparence de ces deux natures de verre en les comparant tous deux sous une épaisseur de quelques centimètres ; le verre au protoxyde de fer laisse passer les rayons avec une facilité infiniment plus grande.

Ce moyen de comparaison permet même de préjuger des qualités possibles d’athermanisme ou de diathermanisme d’un verre de coloration déterminée.

Il en résulte de plus que la moindre addition de manganèse destinée, dans une composition oxydante, à savonner le verre pourrarendre le verre athermane, ce qui pour beaucoup d'applications peut être un inconvénient.

En effet, l’athermanisme d’un verre a pour conséquence réchauffement de la pièce qu’il a servi à fabriquer ; cet -échauffemcnt peut être considérable et n’être pas sans inconvénients quand il s’agit de pièces de verre posées dans le voisinage de foyers lumineux puissants.

Nous avons eu occasion de comparer la température de pièces de verre employées dans ces conditions, les unes fabriquées avec un verre athermane, les autres avec un verre diathermane, regardés tous deux comme incolores ; tandis que la température des premières était élevée à plus de 200°, celle des secondes n’était que de 30° au bout de plusieurs heures de fonctionnement de l’appareil.

2. — Aciion de la chaleur sur le verre. Fusibilité. — On a constaté qu’un mélange de silicates se comportait comme un mélange de sels et comme un alliage métallique. En effet, si l’on prend deux silicates à points de fusion déterminés et qu’on les associe, on obtiendra un verre qui sera fusible à une température inférieure à celle qui représente la moyenne des températures de fusion des deux silicates composants.

On trouve donc dans les silicates une nouvelle confirmation de la loi de Berthier, à savoir:

Un mélange de sels est d’ordinaire plus fusible que les «ois qui lui ont donné naissance.

Cette constatation a son importance, car elle permet de voir qu’il est possible, dans de certaines limites, d’augmenter la fusibilité d’un verre en faisant en sorte que les bases soient constituées par un mélange complexe.

On a remarqué, d’autre part, qu’un verre à bases

multiples se comporte beaucoup mieux, au point de vue de la stabilité, de la facilité avec laquelle il se laisse travailler, qu’un verre dans lequel n’entre qu’une seule base terreuse.

3. — Dévitrilïcatioii. — Si on chauffe du verre pendant un temps assez prolongé, à une température un peu inférieure à celle de sa fusion, mais voisine de son point de ramollissement, on constate dans la tranche de ce verre qu’il se produit de petites aiguilles. Le verre est cristallisé ou « dévitrifié ».

Sous cet état, le verre ressemble tout à fait à la porcelaine ; aussi lui donne-t-on quelquefois le nom de porcelaine de Réaumur. Il a perdu toute sa transparence et ne se laisse plus couper au diamant ; il conduit mieux la chaleur et l’électricité.

Sous l’action prolongée de la température élevée à laquelle il est nécessaire de maintenir le verre, on pourrait admettre que le poids diminue par évaporation d’une partie des alcalis, ou qu’il augmente par incorporation des gaz du foyer.

Il n’en est rien cependant. Ce verre soumis de nouveau à la fusion redevient transparent, en conservant toujours le même poids.

Les aiguilles de verre dévitrifié sont perpendiculaires à la surface, ce qui indique que la dévitrification prend naissance en ces points superficiels. On en a d’ailleurs une preuve plus convaincante si le verre a été soustrait un peu hâtivement à l’action du feu ; dans ce cas, en effet, on retrouve, au centre de la pièce, une zone plus ou moins épaisse de verre encore transparent.

Dans quelques cas très rares, la texture du verre dévitrifié, au lieu d’être fibreuse, se présente sous forme

granuleuse, à cassure saccharoïde, ce qui donne au verre l’aspect du marbre blanc.

Tous les verres, y compris le cristal, sont susceptibles de dévitrification, mais ce phénomène est surtout accentué dans les verres à base de soude.

On a constaté qu’un excès de bases: chaux, magnésie, augmentait la tendance à la dévitrification.

On avait attribué uniquement à la chaux, dans les verres à deux bases: soude ou potasse et chaux, la propriété d’amener la dévitrification ; mais il est parfaitement établi qu’un excès de silice peut jouer le môme rôle.

La dévitrification est un phénomène analogue à celui de la sursaturation des substances salines. C’est ainsi qu’on peut provoquer et rendre complète la dévitrification — dans des conditions où normalement elle ne se produirait que de façon incomplète — en introduisant dans du verre fondu une substance étrangère, à point de fusion élevé, ou même de la poudre de verre.

L’expérience suivante montre l’exactitude de cette assertion. On a laissé dans un four deux pots à moitié remplis de verre fondu et on a cessé de chauffer ce four; lorsque la matière est devenue pâteuse, on a ajouté dans l’un des pots une très petite quantité de matières vitrifiables. Après refroidissement du four, on a constaté que, dans le pot où on n’avait rien ajouté, le verre n’avait subi qu’un léger commencement de dévitrification, tandis que dans l’autre la masse était entièrement opaque et remplie de noyaux cristallins.

On avait pensé que ces noyaux cristallisés, existant dans la masse du verre dévitrifié, étaient constitués par un silicate de nature différente de la masse totale et dont il serait possible d’établir par l’analyse la composition chimique.

De nombreuses analyses ont été faites dans le but de résoudre cette question.

Nous donnons plus loin celle qui a été effectuée sur un verre à bouteilles, dans lequel la dévitrification avait donné naissance à des masses sphériques d’un volume considérable.