Oxyde métallique

“ Je t'ai déjà parlé de la propriété que possède le mercure oxydé de perdre son oxygène , et partant, de se réduire à l'état métallique à une haute température. Une semblable propriété n'appartient pas aux oxydes de fer, de zinc, de cuivre, d'étain, de plomb, qui conservent l'oxygène fortement combiné à quelque chaleur que ce soit. Il y a cependant des corps qui, en comparaison de ces métaux, ont une tendance encore plus forte à s'oxyder, et
qui à un feu très-ardent mis en contact de leurs oxydes, enlèvent l'oxygène de ceux-ci et les réduisent à l'état métallique. ”

“ Souvent, d'après Bonsdorff, Horsford, Stalmann, Balard, R. Nichols, la formation d'oxyde serait précédée de celle d'un sous-oxyde insoluble dans l'eau et dans les solutions salines, et qui, en se déposant, tapisserait la surface du métal.
Si l'air, en contact avec l'eau, est riche en acide carbonique, ou que l'eau elle-même en renferme, libre ou demi-combiné, il se forme, avec l'oxyde de plomb, du carbonate de plomb basique, très peu soluble dans l'eau (à peine 1 partie dans 4.000.000 d'eau) , qui se précipite, dans les tuyaux, sur la paroi métallique. C'est une réelle protection. ”

“ Le quatrième oxyde, ou acide osmique, se prépare soit directement, en chauffant l'osmium au rouge avec le contact de l'air ou de l'oxygène, soit en soumettant à l'action de l'acide azotique bouillant de l'osmium métallique ou l'un de ses minerais. Il est cristallisé en prismes blancs flexibles, d'une odeur forte et pénétrante comme celle du chlore; il est très volatil, et sa vapeur très irritante. Il est soluble dans l'eau, l'alcool et l'éther ; il noircit sur-le-champ lorsqu'il est mis en contact avec des matières organiques ; il est également réduit par le fer, le zinc et l'étain. ”

“ Le fer oxydulé aimantaire fournit une poussière noire; les terrains anciens en offrent des amas considérables, comme on le voit à Taberg, en Suède, et en France a Villefranche (Aveyron) ; les terrains de sédiment, au contraire, n'en renferment pas. Cet oxyde est cristallisé en octaèdres réguliers ; il possède un aspect métallique et une densité de 5,09; il est quelquefois accompagné d'acide titanique. Le fer carbonaté se presente sous forme cristallisée rhomboédrique, souvent mélangé à des carbonates de manganèse, de magnésie et de chaux : c'est le fer spathique. ”

“ Cet ingénieur croit que l'oxyde de fer déjà formé est une cause activante d'oxydation.
De plus, il y a lieu d'après le même auteur de faire une distinction entre les oxydes de fer hydratés plus ou moins rougeâtres provenant de la rouille, et l'oxyde de fer dit des battitures presque uni¬
quement formé de Fe 304, qui recouvre les fers laminés et qui leur donne une peau miroitante bleuâtre et d'aspect métallique. ”

“ Le charbon décompose l'oxyde et le sulfate de plomb, tandis que le fer s'empare du soufre du sulfure; le plomb mis à nu ne tarde pas à couler dans des bassins : on l'appelle plomb d'oeuvre; il contient le plus souvent du zinc, de l'antimoine, du cuivre et de l'argent; on le fait chauffer avec le contact de l'air. Le zinc et l'antimoine s'oxydent facilement, et font partie des premières portions de massicot obtenues. Si l'on continue, à chauffer, le cuivre s'oxyde également, s'unit au massicot déjà formé, et il reste une portion de plomb métallique. ”

“ En effet, il est impossible de doser le réactif oxydant utilisé, qu'il s'agisse de l'air comme dans la fabrication de l'acier au convertisseur, dans l'affinage du cuivre, de l'étain, du plomb, etc., ou de minerais oxydés, comme en utilise le procédé Martin au minerai, ou même de sels comme dans la purification de certains métaux par les nitrates. On est conduit à employer un excès de réactif, et par conséquent on doit redouter que le métal liquide ne renferme de l'oxyde, à moins que celui-ci ne puisse exister comme dans le cas dès métaux précieux. ”

“ Parmi les oxydes précédents on peut employer pour les couleurs de grand feu l'oxyde d'uranium, l'oxyde de cobalt, l'oxyde de chrome, l'oxyde de manganèse, l'oxyde de fer et l'oxyde de titane. La plupart des oxydes métalliques, comme l'oxyde de fer, l'oxyde de chrome, l'oxyde d'iridium, possèdent primitivement la nuance désirée ; ils sont seulement broyés avec le fondant et employés comme couleurs ; quelques oxydes ne prennent la couleur désirée que lorsqu'ils sont transformés par fusion en silicates ou en borates, ou d'une manière générale lorsqu'ils sont passés à l'état de verre. ”

“ Enfin une paroi en graphite peut être carburante pour certains métaux.
Pendant la coulée, le métal est forcément en contact avec l'air ; de ce fait, il subit une oxydation en quelque sorte inévitable ; mais son importance et sa nocivité varient, d'ailleurs, énormément d'un métal à l'autre. Si l'oxyde est insoluble dans le métal liquide, il pourra s'en séparer, du moins si les densités aux températures considérées sont assez différentes. Si l'oxyde est soluble dans le métal liquide, deux cas peuvent se présenter : Ou l'oxyde est soluble dans le métal solide, ou il y est insoluble. ”

“ D'autre part, les métaux forment très souvent différents oxydes : chaque oxyde a sa propre courbe de tension. Mais il arrive très fréquemment que les oxydes sont solubles les uns dans les autres et l'on rentre dans le cas indiqué précédemment pour l'oxyde soluble dans le métal. De tout ceci il résulte que le procédé du grillage oxydant utilisé en vue de l'extraction d'un métal et le traitement direct d'un oxyde par la chaleur dans le même but ne peuvent
être employés qu'exceptionnellement et surtout pour les métaux précieux. ”

“ On note, avant tout, que l'on purifie le minerai et non le métal, que toute la première série d'opérations a essentiellement pour but l'obtention de l'oxyde d'aluminium pur, cela afin de préparer du premier jet du métal d'un haut degré de pureté.
Ceci est indispensable, car on ne peut espérer affiner le métal par l'une des méthodes connues. C'est ainsi que l'on ne peut songer à oxyder les impuretés qu'il peut renfermer ; la chaleur d'oxydation de l'aluminium étant très élevée, c'est le métal même que l'on transformerait en oxyde. ”

“ Quand le métal est en fusion, on enlève l'oxyde qui recouvre la surface à mesure qu'il se forme ; lorsque toute la masse est convertie en oxyde, on continue la calcination pendant quelque temps, en remuant jusqu'à ce que tout paraisse bien homogène. On jette cet oxyde dans un vase contenant de l'eau, où on l'agite pour déterminer la séparation des grains d'alliage non oxydé, qui s'y trouvent mêlés et qui se rassemblent au fond. ”

“ L’oxygène a une grande affinité pour la plupart des corps, c’est-à-dire qu’il a une tendance prononcée à se combiner avec eux : il forme alors des composés auxquels on donne le nom d’oxydes. Si le fer brillant, exposé à l’air, se ternit en quelques jours, c’est qu’il se combine avec l’oxygène de l’air : la couche noire qui en résulte est de l’’oxyde de fer, qui, sous l’influence de l’humidité, se transforme bientôt en rouille. ”

“ L'opération de réduction, utilisée dans l'affinage, est une conséquence même de la période d'oxydation ; celle-ci, ne pouvant être exactement limitée à la disparition des impuretés, atteint toujours le métal même ; l'oxyde, qui prend naissance, s'il est soluble dans le bain ou s'il ne s'en sépare pas aisément, nuit aux qualités du produit industriel ; il faut le détruire ; d'où une période de réduction suivant celle d'oxydation. ”

“ Pour certains métaux, l'oxydation n'est jamais profonde: tels sont, .par exemple, le zinc, le plomb, le cuivre, qui se recouvrent, à l'air humide, d'une couche adhérente de carbonate hydraté de zinc, de cuivre ou de plomb. Cette couche agit alors comme un vernis protecteur et les préserve d'une oxydation plus profonde.
, Pour le fer, au contraire, non-seulement l'oxyde formé est perméable, non adhérent et ne protège pas le métal, mais il se crée une action secondaire qui fait que l'oxydation, d'abord lente à se produire, se propage avec rapidité dès qu'elle est commencée. ”

“ Ce qui le distingue surtout des autres métaux, c'est sa légèreté, car il pèse quatre fois moins que l'argent. En outre, il résiste à l'action de l'air, même à celle de l'oxygène, et cependant il forme un oxyde, l'alumine. ”

“ Le fer, le plus important des métaux, se rencontre surtout en oxydes et en sulfure ou pyrite. Mais les oxydes seuls servent à l'extraction du métal, tandis que les pyrites sont grillées pour produire l'acide sulfureux et ensuite l'acide sulfurique. L'oxyde magnétique et le fer oligiste sont les échantillons les plus beaux et les plus purs d'oxyde de fer. ”

“ On donne le nom de fonte malléable à des pièces moulées en fonte que l'on soumet à une oxydation en les portant en présence d'oxyde de fer à une température inférieure au point de fusion du métal. Les pièces conservent ainsi leurs formes primitives, mais deviennent plus faciles à travailler. Ce grillage oxydant a pour effet de produire une oxydation du carbone et par conséquent une transformation en fer impur relativement malléable. ”

“ Il est facile de voir que la préparation des pierres précieuses artificielles, en ce qui concerne les oxydes métalliques employés pour la coloration, n'a pas encore atteint toute sa perfection. Si au lieu de l'oxyde de plomb ou en même temps que ce dernier, on employait l'oxyde de bismuth, l'oxyde de zinc, le carbonate de baryum et le carbonate de strontium avec des silicates et des borates, ainsi que des phosphates et des fluorures métalliques, on arriverait certainement à préparer différentes variétés de verre susceptibles d'être utilisées avec avantage. ”

“ Le docteur Barff de Londres a proposé, dans ces derniers temps, un procédé de préservation du fer contre l'oxydation qui paraît aussi ingénieux qu'efficace. Le procédé consiste à provoquer la formation, à la surface des pièces que l'on veut protéger contre l'oxydation, d'une couche d'oxyde magnétique; cette couche, lorsqu'elle prend naissance dans certaines conditions que nous allons exposer, est entièrement adhérente, très compacte et protége le métal contre toute oxydation subséquente. ”

“ Le minerai sulfuré est soumis à un grillage oxydant partiel, c'est-à-dire à une action limitée de l'oxygène, lequel doit commencer par transformer M1 en un oxyde tel que M1O et ne peut, du moins théoriquement, oxyder le métal M2 que lorsque tout M1 est oxydé. ”

“ Ce ne sont ordinairement que les métaux qui ont peu d'affinité pour l'oxygène que l'on rencontre natifs : tels sont l'or et l'argent. Ce sont, au contraire, ceux dont l'affinité pour l'oxygène est grande ou du moins assez grande pour l'absorber à une température élevée, que l'on trouve à l'état d'oxyde ; il est vrai que souvent l'oxyde est combiné avec un acide. ”

“ Il avait déjà montré que c'était à un oxyde de ce métal que l'émeraude doit sa coloration verte, mais un même composé ne peut produire deux colorations aussi dissemblables que le vert et le rouge, et il arrive ainsi à reconnaître que ces deux colorations sont dues à des degrés d'oxydation différents du chrome et que ces deux oxydes peuvent être utilisés pour colorer les verres, les émaux, la porcelaine. ”

“ Quand une période d'arrêt succède à une période d'activité, l'oxydation des métaux se produit pendant le repos et la surface se recouvre d'un oxyde poreux ou imperméable; et par extension, s'il y a des acides, d'un sel poreux ou imperméable, soluble ou insoluble dans l'eau.
Si les oxydes ou les sels sont poreux et solubles, ce qui est le cas du fer, l'attaque s'exerce pendant tout le temps que dure le repos. Elle est favorisée dans les endroits où l'air est emprisonné ”

“ Quoi qu'il en soit, les opérations d'affinage par oxydation dans les fusions simples sont donc très fréquentes et l'on voit l'importance de la question qui se pose : désoxyder à la fin d'une opération un bain qui renferme de l'oxyde soluble ou même de l'oxyde qui se sépare mal du bain, bien qu'il n'y soit pas soluble.
Il faut que le produit ajouté détruise l'oxyde ou l'absorbe. On peut songer à former avec l'oxyde, s'il est insoluble, une scorie qui l'entraînerait, par addition directe d'un corps, tel que la silice. ”

“ Et s'il y en a simultanément de diverses natures, les plus lourdes qui sont en même temps les plus basiques (pauvres en silice) et les plus pauvres en oxygène, restent au-dessous des plus légères, au contact du métal, par l'effet de la gravité. Elles contiennent souvent des grains de métal non oxydé, qui augmentent simultanément leur densité, leur basicité et leur pauvreté en oxygène. Dans tous les cas le métal principal y existe abondamment, il a commencé à s'oxyder avec les dernières impuretés, les moins oxydables. ”

“ Il se forme sur l’antimoine dans le travail de la pile électrique. Le second est l’oxyde fusible, base des sels antimoneux. Le troisième est l’oxyde blanc, qui se forme lorsque le métal brûle dans l’air, et le quatrième est jaune paille ; il se forme soit par l’acide nitromuriatique, soit par une combustion lente dans une température rouge de cerise, soit enfin en distillant l’antimoine avec de l’oxyde de mercure. Il se décompose dans une température élevée, donne du gaz oxygène et se convertit en oxyde blanc ”

“ C'est M. Robin qui parle.
« Les métaux des 2e, 3e et 4e sections, remarquez-le, mes» messieurs, ajouta-t-il ensuite, absorbent lentement l'oxy» gène humide. Ils se recouvrent, assez vite, d'une pellicule » d'oxyde qui, par son insolubilité, arrête ou, tout au moins, » ralentit considérablement leur oxydation ultérieure.
» Mais, cette oxydation, ne pourrait-on pas la rendre, plus » rapide ?
« Puisque le métal ne s'oxyde lentement que parce qu'il se » recouvre d'une pellicule d'oxyde insoluble, il suffit, pour » accélérer l'oxydation, d'enlever cet oxide au fur et à mesure » qu'il se forme. ”