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crois donc qu'il est permis de conclure que, dans la compression du bismuth, par exemple, il ne peut être aucunement question de la chaleur nécessaire pour la fusion du métal. On peut donc conclure absolument qu'il est prouvé que les métaux solides possèdent le pouvoir de réagir les uns sur les autres et de former des alliages, pourvu que leurs particules soient réellement en contact. On a vu qu'on peut associer les métaux entre eux par compression ou par fusion. Il n'est pas possible de traiter dans cette courte série de leçons de la formation des alliages par dépôt électrolytique. Nous allons maintenant examiner de plus près les relations mutuelles des métaux lorsqu'ils sont associés. Les métaux peuvent être mélangés en fusion, mais il ne s'ensuit pas qu'ils restent dans le mélange lorsqu'on laisse refroidir lentement ou même quelquefois rapidement. En fait, une masse de métaux mélangés qu'on refroidit se comporte souvent comme l'eau contenant des matières en suspension que l'on congèle dans ce cas, la glace d'abord formée rejette les matières étrangères et de même, comme l'ont démontré les recherches classiques de Levol, la portion d'alliage qui se solidifie la première rejette certaines autres portions des métaux constituants. Prenons le cas du plomb et du zinc les métaux ont été parfaitement mélangés à l'état de fusion, et, pourtant, lorsqu'on fait refroidir le tout dans un moule profond, la séparation est presque complète, car on voit qu'il est facile de briser un coin du côté où le zinc s'est séparé et de plier un morceau d'autre part, ce qui prouve que celui-ci est du plomb presque pur. Voici encore un exemple d'un triple mélange de plomb, d'antimoine et de cuivre, parfaitement effectué à l'état fluide et refroidi dans un moule cylindrique. Le cuivre et l'antimoine se sont associés, mais ils ont rejeté presque tout le plomb et l'ont chassé au centre de la masse, de sorte que le cylindre solidifié, lorsqu'on le brise en travers, donne une cassure qui représente un anneau d'alliage d'antimoine et de cuivre couleur pourpre, entourant un noyau de plomb. Les alliages de cuivre et d'argent
le cas du plomb et du zinc les métaux ont été parfaitement mélangés à l'état de fusion, et, pourtant, lorsqu'on fait refroidir le tout dans un moule profond, la séparation est presque complète, car on voit qu'il est facile de briser un coin du côté où le zinc s'est séparé et de plier un morceau d'autre part, ce qui prouve que celui-ci est du plomb presque pur. Voici encore un exemple d'un triple mélange de plomb, d'antimoine et de cuivre, parfaitement effectué à l'état fluide et refroidi dans un moule cylindrique. Le cuivre et l'antimoine se sont associés, mais ils ont rejeté presque tout le plomb et l'ont chassé au centre de la masse, de sorte que le cylindre solidifié, lorsqu'on le brise en travers, donne une cassure qui représente un anneau d'alliage d'antimoine et de cuivre couleur pourpre, entourant un noyau de plomb. Les alliages de cuivre et d'argent se comportent de la même manière; dans tout mélange d'argent et de cuivre fondus il se forme un alliage particulier d'argent et de cuivre, qui est poussé en dehors ou en dedans dans la masse refroidissante, suivant que l'argent ou le cuivre se trouve en excès dans le bain. Dans tous les cas, la séparation n'est jamais complète; le plomb retient 1,6 pour cent de zinc, et le zinc environ 1,2 pour cent de plomb. Le cuivre et l'antimoine retiennent une petite quantité de plomb, et le plomb retient une petite quantité de cuivre et d'antimoine, comme l'ont montré les expériences soigneusement faites que vient de publier mon collaborateur le docteur E.-J. Bail. Dans les trois cas, la masse solide est un mélange de solutions solidifiées des métaux associés les uns aux autres. Feu le docteur Guthrie étudia longtemps cette face du problème. Il est difficile de résumer ce travail, mais on peut en donner les conclusions qui sont les suivantes. Il considère que certains alliages se comportent en refroidissant comme le ferait dans le même cas une masse de granit; celui-ci fondu clair rejetterait en refroidissant des corps atomiquement définis, en laissant derrière une masse fluide d'une composition non
tous les cas, la séparation n'est jamais complète; le plomb retient 1,6 pour cent de zinc, et le zinc environ 1,2 pour cent de plomb. Le cuivre et l'antimoine retiennent une petite quantité de plomb, et le plomb retient une petite quantité de cuivre et d'antimoine, comme l'ont montré les expériences soigneusement faites que vient de publier mon collaborateur le docteur E.-J. Bail. Dans les trois cas, la masse solide est un mélange de solutions solidifiées des métaux associés les uns aux autres. Feu le docteur Guthrie étudia longtemps cette face du problème. Il est difficile de résumer ce travail, mais on peut en donner les conclusions qui sont les suivantes. Il considère que certains alliages se comportent en refroidissant comme le ferait dans le même cas une masse de granit; celui-ci fondu clair rejetterait en refroidissant des corps atomiquement définis, en laissant derrière une masse fluide d'une composition non définie, comme le quartz et le feldspath subissent la solidification avant le mica. Il arrive tout à fait la même chose dans les alliages, car lorsqu'une masse fondue de plomb et de bismuth ou de bismuth et d'étain refroidit, un certain alliage des métaux est séparé, comme dans le cas du quartz et du feldspath, et il reste finalement l'alliage le plus fusible de la série que le docteur Guthrie appelle l'alliage eutectique. C'est l'alliage le plus fusible de la série, mais les proportions entre les métaux constituants ne sont pas des proportions atomiques, et Guthrie dit « que l'idée préconçue que l'alliage de fusion à température minimum doit avoir ses constituants en proportions atomiques simples, et qu'il doit être un composé chimique, paraît avoir induit en erreur les précédents investigateurs », et il ajoute « qu'on peut admettre que certains métaux peuvent s'unir et s'unissent avec un autre en petits multiples de leurs poids de combinaison; que la constitution des alliages eutectiques n'est en raison d'aucun multiple simple de leurs équivalents chimiques, et que pour cette raison leur combinaison n'est pas moins fixée, et leurs propriétés pas moins définies. » Guthrie ne s'occupe que d'alliages à basse fusion, tels
du quartz et du feldspath, et il reste finalement l'alliage le plus fusible de la série que le docteur Guthrie appelle l'alliage eutectique. C'est l'alliage le plus fusible de la série, mais les proportions entre les métaux constituants ne sont pas des proportions atomiques, et Guthrie dit « que l'idée préconçue que l'alliage de fusion à température minimum doit avoir ses constituants en proportions atomiques simples, et qu'il doit être un composé chimique, paraît avoir induit en erreur les précédents investigateurs », et il ajoute « qu'on peut admettre que certains métaux peuvent s'unir et s'unissent avec un autre en petits multiples de leurs poids de combinaison; que la constitution des alliages eutectiques n'est en raison d'aucun multiple simple de leurs équivalents chimiques, et que pour cette raison leur combinaison n'est pas moins fixée, et leurs propriétés pas moins définies. » Guthrie ne s'occupe que d'alliages à basse fusion, tels que les métaux fusibles, et il reste à voir si l'observation s'appliquera aux alliages fondant à des températures plus élevées. Je crois qu'elle s'applique aussi à ces derniers, au moins à l'alliage cuivre-argent qui fond au-dessous de 940° centigrades. Pour plus ample information sur ce point, il faut attendre le développement de la théorie de solution présentée par Mendeléev. Il regarde les solutions comme des combinaisons chimiques, atomiques, exactement définies à des températures supérieures à celles de leur dissociation. Les substances chimiques peuvent être formées ou décomposées à des températures plus élevées que celles où commence la dissociation le même phénomène arrive dans les dissolutions aux températures ordinaires elles peuvent être formées ou décomposées. Lorsque nous suivrons plus tard les analogies entre les alliages et les solutions salines, vous verrez clairement ce qui se passe lorsqu'un courant d'électricité traverse un alliage. Prenons d'abord le cas d'un alliage à travers lequel passe un courant; nous avons parlé des alliages comme solutions et il a été dit qu'un courant électrique d'énergie suffisante doit les décomposer, et ce qui devient une question très importante, c'est de déterminer si un alliage métallique ordinaire peut se conduire électrolytiquement comme une solution saline, ou s'il se
développement de la théorie de solution présentée par Mendeléev. Il regarde les solutions comme des combinaisons chimiques, atomiques, exactement définies à des températures supérieures à celles de leur dissociation. Les substances chimiques peuvent être formées ou décomposées à des températures plus élevées que celles où commence la dissociation le même phénomène arrive dans les dissolutions aux températures ordinaires elles peuvent être formées ou décomposées. Lorsque nous suivrons plus tard les analogies entre les alliages et les solutions salines, vous verrez clairement ce qui se passe lorsqu'un courant d'électricité traverse un alliage. Prenons d'abord le cas d'un alliage à travers lequel passe un courant; nous avons parlé des alliages comme solutions et il a été dit qu'un courant électrique d'énergie suffisante doit les décomposer, et ce qui devient une question très importante, c'est de déterminer si un alliage métallique ordinaire peut se conduire électrolytiquement comme une solution saline, ou s'il se conduit comme le ferait un métal, c'est-à-dire sans être décomposé. La question se pose donc ainsi: un alliage bien marqué, ou un quasi-composé, peut-il être électrolysé à un degré quelconque par un courant électrique excessivement intense? Quelques expériences faites par M. Gérardin, en 1861, lui firent croire que des amalgames de sodium et de mercure pouvaient être décomposés par un courant électrique, avec séparation partielle des métaux constituants. Les expériences ont été répétées par le docteur Obach. La composition de l'amalgame ne fut pas altérée par le passage du courant. Il employa aussi un tube en forme de W contenant des alliages fondus et prouva qu'on ne remarquait aucune décomposition après le passage du courant. L'année dernière, à la demande du Comité pour l'électrolyse de la British Association, je repris l'enquête et montrai, employant un courant électrique intense de piles secondaires, qu'aucune séparation n'avait lieu pas plus dans certains alliages de plomb et d'or, que dans ceux de plomb et d'argent, même avec un courant de l'énergie de 300 ampères. La méthode que j'employai et les expériences faites ont été données en détail dans le rapport de la British Association de l'année dernière, et il suffira de dire ici qu'au
de sodium et de mercure pouvaient être décomposés par un courant électrique, avec séparation partielle des métaux constituants. Les expériences ont été répétées par le docteur Obach. La composition de l'amalgame ne fut pas altérée par le passage du courant. Il employa aussi un tube en forme de W contenant des alliages fondus et prouva qu'on ne remarquait aucune décomposition après le passage du courant. L'année dernière, à la demande du Comité pour l'électrolyse de la British Association, je repris l'enquête et montrai, employant un courant électrique intense de piles secondaires, qu'aucune séparation n'avait lieu pas plus dans certains alliages de plomb et d'or, que dans ceux de plomb et d'argent, même avec un courant de l'énergie de 300 ampères. La méthode que j'employai et les expériences faites ont été données en détail dans le rapport de la British Association de l'année dernière, et il suffira de dire ici qu'au point où en est la question, il semblerait que des alliages fluides se comportent comme les métaux au point de vue de la conductibilité et non comme les solutions salines; et, comme le docteur Lodge l'a fait remarquer à propos de ces expériences, « si la question concernant la possibilité de la séparation électrolytique des alliages métalliques vrais recevait une réponse négative, il resterait certainement un groupe de corps sur la frontière entre les alliages propres et les électrolytes, parmi lesquels il y aurait à chercher quelque changement graduel de la conductibilité entièrement métallique à la conductibilité entièrement électrolytique. Dans le cas des alliages solides, solutions solides de métaux, la nature de la preuve est très différente, car le passage d'un courant électrique à travers des alliages solides révèle l'existence 1° de certains composés bien définis des métaux, et 2° fournit amplement la preuve que, dans certains alliages, les métaux existent dans l'état allotropique. Je me vois forcé de revenir chronologiquement en arrière et de me reporter à l'ouvrage classique de Matthiesen, publié en 1860. Cet auteur a montré que la conductibilité électrique de tous les alliages peut être graphiquement représentée par une des trois courbes typiques qui sont respectivement
de la séparation électrolytique des alliages métalliques vrais recevait une réponse négative, il resterait certainement un groupe de corps sur la frontière entre les alliages propres et les électrolytes, parmi lesquels il y aurait à chercher quelque changement graduel de la conductibilité entièrement métallique à la conductibilité entièrement électrolytique. Dans le cas des alliages solides, solutions solides de métaux, la nature de la preuve est très différente, car le passage d'un courant électrique à travers des alliages solides révèle l'existence 1° de certains composés bien définis des métaux, et 2° fournit amplement la preuve que, dans certains alliages, les métaux existent dans l'état allotropique. Je me vois forcé de revenir chronologiquement en arrière et de me reporter à l'ouvrage classique de Matthiesen, publié en 1860. Cet auteur a montré que la conductibilité électrique de tous les alliages peut être graphiquement représentée par une des trois courbes typiques qui sont respectivement en forme de U, en forme de L, ou en lignes droites. Les tableaux sur lesquels sont tracées ces courbes sont des carrés divisés en 10 parties et formant 100 carrés, les divisions au nombre de 10 tracées horizontalement indiquent les volumes pour cent, celles analogues qui se trouvent verticalement représentent les pouvoirs de conductibilité. En ajoutant, par exemple, l'or à l'argent, on remarque une diminution rapide de conductibilité, l'argent étant du volume 100, et la courbe se retourne graduellement et puis s'élève sans interruption jusqu'au point représentant la conductibilité de l'or. Dans le cas de la série cuivre-argent, le volume de l'argent étant 100 et celui du cuivre 96, il y a une déviation marquée dans la courbe en forme d'U correspondant à l'alliage, qui contient 71,8 pour 100 d'argent, et c'est là probablement un alliage chimique défini. Dans le cas de la courbe en L, représentant la conductibilité du cuivre, les alliages CuSn et CuSn (qui contiennent respectivement 61,8 et 68,2 pour 100 de cuivre) sont probablement des composés définis, et une manière de voir confirmée par Laurie, qui a montré tout récemment par une autre méthode – en déterminant la force électromotrice du cuivre la série, probablement
représentent les pouvoirs de conductibilité. En ajoutant, par exemple, l'or à l'argent, on remarque une diminution rapide de conductibilité, l'argent étant du volume 100, et la courbe se retourne graduellement et puis s'élève sans interruption jusqu'au point représentant la conductibilité de l'or. Dans le cas de la série cuivre-argent, le volume de l'argent étant 100 et celui du cuivre 96, il y a une déviation marquée dans la courbe en forme d'U correspondant à l'alliage, qui contient 71,8 pour 100 d'argent, et c'est là probablement un alliage chimique défini. Dans le cas de la courbe en L, représentant la conductibilité du cuivre, les alliages CuSn et CuSn (qui contiennent respectivement 61,8 et 68,2 pour 100 de cuivre) sont probablement des composés définis, et une manière de voir confirmée par Laurie, qui a montré tout récemment par une autre méthode – en déterminant la force électromotrice du cuivre la série, probablement celle SnCu, est un alliage chimiquement défini. La preuve repose sur l'explication suivante : M. Laurie trouve que si l'on remplace une lame de zinc dans une pile Daniel par une lame composée, formée par l'union du cuivre et du zinc, la pile a la même force électromotrice que celle dans laquelle le zinc seul serait employé. Cela est vrai, même alors que la surface du zinc n'est que la millième partie de celle du cuivre. Si l'on remplace la lame de zinc par des alliages zinc-cuivre, on n'observe aucune modification dans l'électromètre tant que l'alliage contient moins de 67 pour 100 de zinc. Cependant, à ce point, on obtient subitement une forte modification, pratiquement équivalente à celle qui est donnée par le zinc. Ce résultat, suivant M. Laurie, peut être invoqué comme preuve de l'existence d'un composé de deux métaux de la formule CuZn. Les alliages qui contiennent une plus grande proportion de zinc se comportent comme le zinc seul. De même, dans le cas des alliages cuivre-étain, on observe une élévation soudaine de la force électromotrice lorsque la proportion d'étain excède dans l'alliage celle qui serait contenue dans un composé de la formule CuSn. Ce résultat est en
dans laquelle le zinc seul serait employé. Cela est vrai, même alors que la surface du zinc n'est que la millième partie de celle du cuivre. Si l'on remplace la lame de zinc par des alliages zinc-cuivre, on n'observe aucune modification dans l'électromètre tant que l'alliage contient moins de 67 pour 100 de zinc. Cependant, à ce point, on obtient subitement une forte modification, pratiquement équivalente à celle qui est donnée par le zinc. Ce résultat, suivant M. Laurie, peut être invoqué comme preuve de l'existence d'un composé de deux métaux de la formule CuZn. Les alliages qui contiennent une plus grande proportion de zinc se comportent comme le zinc seul. De même, dans le cas des alliages cuivre-étain, on observe une élévation soudaine de la force électromotrice lorsque la proportion d'étain excède dans l'alliage celle qui serait contenue dans un composé de la formule CuSn. Ce résultat est en harmonie avec la preuve déjà obtenue par les observations de la densité et de la conductibilité thermale et électrique des alliages de cuivre-étain. Si l'on place dans une coupe de cuivre un alliage contenant un plus fort pourcentage d'étain que CuSn3, à l'état de fine division, et si on l'emploie au lieu de zinc dans une pile au chlorure de cuivre, l'excès de zinc est graduellement mangé, laissant approximativement l'alliage CuSn3. Cet alliage ne subit aucun changement si le circuit est tenu fermé. De toutes les recherches faites par Matthiesen, il y a près de trente ans, il n'en est pas qui présentent aujourd'hui plus d'intérêt que celles qui lui permirent d'obtenir la preuve de l'existence des métaux en différents états allotropiques dans les alliages. Revenons, par exemple, à la courbe cuivre-étain l'auteur fait remarquer que la décroissance de la conductibilité produite par l'addition d'une très petite quantité d'étain au cuivre est très rapide, et pense que la proportion d'étain est bien trop faible pour qu'il soit permis de croire à la formation de véritables combinaisons chimiques. En raisonnant ainsi, il est conduit à sa grande généralisation que les métaux peuvent être modifiés dans leurs conditions moléculaires en étant associés
au lieu de zinc dans une pile au chlorure de cuivre, l'excès de zinc est graduellement mangé, laissant approximativement l'alliage CuSn3. Cet alliage ne subit aucun changement si le circuit est tenu fermé. De toutes les recherches faites par Matthiesen, il y a près de trente ans, il n'en est pas qui présentent aujourd'hui plus d'intérêt que celles qui lui permirent d'obtenir la preuve de l'existence des métaux en différents états allotropiques dans les alliages. Revenons, par exemple, à la courbe cuivre-étain l'auteur fait remarquer que la décroissance de la conductibilité produite par l'addition d'une très petite quantité d'étain au cuivre est très rapide, et pense que la proportion d'étain est bien trop faible pour qu'il soit permis de croire à la formation de véritables combinaisons chimiques. En raisonnant ainsi, il est conduit à sa grande généralisation que les métaux peuvent être modifiés dans leurs conditions moléculaires en étant associés les uns aux autres à l'état de fusion. J'espère vous montrer que cela est vrai, même lorsqu'une trace d'un métal est ajoutée à une masse fondue; mais la question de l'allotropie dans les métaux et les alliages doit être examinée dans la leçon suivante. Aussi, pour cette raison, faisaient-ils la recommandation étonnante de faire la préparation le mardi plutôt qu'un autre jour, entre 7 et 8 heures du matin. pourvu que le temps fût clair et beau. Lemery ajoute « Mes idées ne s'élevant pas à la hauteur de celles de ces hommes. je n'ai pas recours aux corps célestes pour l'explication aujourd'hui contestée de l'étoile, que l'on peut trouver dans des causes plus à portée de nous. Je dis donc que l'étoile doit provenir de l'antimoine lui-même et que le fer (qu'il contient) espace ces cristaux par sa dureté. » Cet essai de Lemery pour expliquer le développement d'une structure cristalline dans un métal par l'influence qu'exerce la présence d'une petite quantité d'impuretés métalliques servira très bien d'introduction à la classe de faits que je vais mettre sous vos yeux, et dont l'étude a été beaucoup négligée, malgré son importance dans l'industrie métallique. Tout ce que je puis faire,
recommandation étonnante de faire la préparation le mardi plutôt qu'un autre jour, entre 7 et 8 heures du matin. pourvu que le temps fût clair et beau. Lemery ajoute « Mes idées ne s'élevant pas à la hauteur de celles de ces hommes. je n'ai pas recours aux corps célestes pour l'explication aujourd'hui contestée de l'étoile, que l'on peut trouver dans des causes plus à portée de nous. Je dis donc que l'étoile doit provenir de l'antimoine lui-même et que le fer (qu'il contient) espace ces cristaux par sa dureté. » Cet essai de Lemery pour expliquer le développement d'une structure cristalline dans un métal par l'influence qu'exerce la présence d'une petite quantité d'impuretés métalliques servira très bien d'introduction à la classe de faits que je vais mettre sous vos yeux, et dont l'étude a été beaucoup négligée, malgré son importance dans l'industrie métallique. Tout ce que je puis faire, c'est de vous donner quelque preuve qui puisse éclairer la question de savoir pourquoi une matière définie, actuellement employée dans la fabrication d'un pont ou d'une arme, remplit parfaitement le but demandé, et pourquoi une certaine autre matière manque absolument de le faire, quoique l'analyse chimique indique à peine des différences entre les deux. On sait depuis longtemps que les propriétés d'un métal peuvent être influencées par la présence d'une minime quantité d'un autre élément, bien qu'elle soit faible au point d'exclure la possibilité de son action due à la formation d'un composé chimique ordinaire auquel on pourrait assigner quelque formule raisonnable, basée sur des proportions atomiques. Il ne s'ensuit pas, toutefois, que l'atome de l'élément ajouté n'exerce pas une influence directe, ou que son action ne soit pas contrôlée par une loi bien connue; mais il est clair que, dans l'expérience que je vais faire, par exemple, il ne s'agit pas de l'union d'éléments en proportions atomiques. Voici deux cuillères contenant du bismuth exceptionnellement pur, pris dans le même creuset renfermant la masse fondue, et j'introduis dans une cuiller un tout petit fragment de tellurium qui flotte au-dessus du métal en fusion. Je verse le contenu des deux cuillères