I. II. III. Moyenne

Hydrogène... • 11, 83 11,70 11,76

Oxygène > » 8,73

IOO,Q0

(89) Ces résultats sonl bien d'accord avec la forfnule

SîO,C»H"0, qui donne :

Silice.. , i6,oi

Carbone .. 63,78

Hydrogène 11 ,69

Oxygène 8,62

lOOyOO

Ce composé correspond au protosilicate éthylique. J'ai cbercbé à déterminer sa densité de vapeur; voici les données de l'expérience :

Excès de poids du ballon fermé ... 1 *',632

Baromètre o(%764

Température de Tair a2<»

Température du bain d^alliage 355®

Air restant 6*^^

Capacité du ballon 222*^

Densité de la vapeur i5'',2

La matière restée dans le ballon avait sensiblement bruni ; c^est sans doute à cette circonstance qu^il convient d^attribuer la diflerence entre le nonîbre donné par Fobservation et celui fourni par le calcul, qui serait i3)0, en admettant que Si O , C® H'' O représente un volume de vapeur.

Je n'ai pas réussi à préparer les silicates amyliques correspondant au bisilicate et au quadrisilicate étbyliques ; à one température peu supérieure à celle où distille le silicate neutre, la liqueur brunit, et donne à la distillation des produits également colorés. Je n*ai pas poussé plus loin mes recherches à ce sujet.

Xai essayé aussi la réaction de Tesprit-dc-bois sur le chlorure de silicium : les circonstances de rcxpérience ont été les mêmes qu'avec Talcool du vin et l'huile de pommes Hc terre î seulement la liqueur s'est fortement colorée en

( 90 ) brun , et les produits de la distillation étaient constamment noirs et fétides , bien que j'aie apporté tous mes soins à la purification de Tesprit-de-boîs. Je n'ai pas donné suite à ces expériences.

Hydrate silicique.

Les élhers siliciques éprouvent, par le contact de Tcau , la même décomposition que la plupart des autres éthers composés; de Talcool se régénère, et la silice est mise en liberté. Cette décomposition s'opère assez rapidement pour le protosilicate éthylique, plus lentement pour lebisilicate, et très-difficilement pour Téther silicique amyllque. Elle •fournit, dans tous les cas, de la silice gélatineuse semblable , par son aspect , à celle que donne la décomposition des silicates par les acides*, mais si on laisse simplement Téthcr en contact prolongé avec une atmosphère humide , on le voit, au bout d'un certain temps, variable {)Our chaque espèce d'éther silicique, se solidifier en une masse transparente. Celle-ci est très-tendre et très-fragile dans les premiers temps qui suivent la solidification , mais non à Tétat gélatineux. Sous les doigts, elle s'écrase facilement., en donnant une poussière blanche. Elle se contracte de plus en plus sous l'influence de l'air humide, et finit par donner, au bout de deux à trois mois, un produit transparent, sans traces de cristallisation, mais ayant l'éclat et la cassure vitreuse du quartz hyalin^ en même temps, cette substance devient dure et susceptible de rayer le verre, bien qu'avec difficulté : sa densité est de 1,77 (1).

(1) Remarques de M. Biot relatives à la coromuoication de M. Êbelmai {Comples rendus de l'Académie des Sciences, tome XXI, page Soa, i845) :

« Il y a environ deux mois que M. Ébelmen voulut bien me confier une petite plaque de sa silice coagulée , pour examiner si, dans cet état, elle manifesterait un pouvoir rotatoire. Cette plaque était parfaitement diaphane; mais, s'étant naturellement formée par tlêpAt, au fond du Hacoii d*oii 1 ether s'était évaporé, ses dcui surfaces étaient irré(«uliéres et son épaisseur inégale. N'osant pas la faire |>olir, de crainte qu'elle ne ^e bris»âl ,

(9« ) Quand on opère sur du protosilicatc élliyliquc , on remarque que sou volume diminue eonsidérablemcnt dans les premiers jours de son exposition à Tair humide, avant que la solidification ait lieu. Il commence par se transformer en bifilicate : la diminution de volume n^a pas lieu par suite de rëraporation de Téther silicique, et il est facile de s*en assurer. Pour cela , on place du protosilicate éthylîque dans an petit flacon à fond plat, à ouverture étroite , et Ton

]cU plaçai entre deus glaces minces à faces paraUèles, dans un anneau de fcne^que je remplis dliaile d*olive blaochie par une longue exposition à ti radiation solaire. La Tision devient alors possible et même fort nette à tn^tn ce système , malgré l'irrégularité des surfaces et l'inégalité d'épaisicar de la ptaqae solide, ee qui montrait que son indice de réfraction propre tarait différer pea de eelni de Fhuile qui TenTeloppait.

• folMenration optique devient ainsi très-facile» sans danger de rupture. Je nedéeovirris aucune trace de pouvoir rotatoire , résultat auquel je m'atleadais; usais, ce qui me surprit davantage , je n'aperçus aucun de ces effets ée polarisation irrégnliers que produisent généralement les plaques des snb- Manees qui se solidifient par dépôt , comme les plaques de gomme arabique ou dégelée animale. La solidification semblait donc ici être résultée d'un pie rapprochement, exempt de contractions et d'expansions localement

• Avant d'insérer ici ces résultats, j'ai désiré les revoir sur les échantillons qai avaient été présentés à l'Académie, et dont le plus grand est vraisembla> Mènent le même que j'avais étudié, il me semble toutefois moins grand «la'alors, peut-être par un effet de rupture partielle. Mais surtout, quand il tat caveioppé d'huile , la transmission de la lumière à travers le système des deux corps me parut beaucoup moins facile et moins nette qu'ancienne- ■eat. Peut-être l'échantillon avait-il continué de se contracter, ce qui avait reaâa son indice de réfraction plus différent de celui de l'huile qu'il ne TeUil alors. En outre, sa configuration était devenue extrêmement irrélalîàre. Son épaisseur était, à un de ses bouts, environ 3 millimètres; à l'astre, ^. Avec une plaque de quarts cristallisé , perpendiculaire à l'axe, àt tcUcs épaisseurs produiraient , à l'œil nu , pour la teinte de passage, des écviationa de 73 et 96 degrés.

■ Toutefois, il se montra encore entièrement dépourvu de pouvoir rota- *we, même en l'étudiant par l'appareil à deux rotations B, décrit plus itaat, page 4^9. Seulement, la différence de réfraction, opérée aux superflri A irregnliêres des deux substances en contact, distordait les deux images, «ans altérer leur identité de teinte. Je n'aperçus pas non plus d'effets de poi^mstion sensibles , décelant des contractions ou des expansions locales , ■i^ttt l'existence pût devenir ainsi directement manifeste.

• Conformcmeni au désir de M. Arago, je remis à M. Soleil cet vchan-

{9>) dispose celui-ci, resté ouvert, dans un verre dont le fond est recouvert d'une légère couche d^eau, puis on recouvre le verre d'une plaque enduite de suif pour intercepter la communication avec Tair extérieur. On voit d'abord le volume du liquide diminuer de pi*ès de moitié sans dép6t de matière solide , puis , en très-peu de temps , la liqueur se prend en masse. Si Ton enlève la plaque qui recouvre le vase après que la solidification a eu lieu, et qu'on examine Teau qui recouvre le fond du verre , on n'y trouve pas une trace dt* silice, mais scellement de Talcool produit par la décomposition de l'éther. On peut en conclure que les vapeurs d*c-

tUlon , et quelques tatret de dimensions beaucoup moindres qui l*«eoom-> pagnsient, afin de travaiUer, s'il était possible, quelqu'un de oeun-ci en prisme, et le plus grand en une plaque à surface plane et polie. Je le lui laissai ainsi dans son anneau, enveloppé d*huile , tel que je l'aTais étadié, afin quHl pût TobserTer lui-même. Il n*y reconnut pas non plus de pouvoir rotatoire. Mais soupçonnant qu'il pourrait offrir quelques faibles apparences de retrait, il le combina par transmission avec une de ces lames minces de cbauiL sulfatée que J*ai employées pour manifester les phénomènes de la polarisation lamellaire, et que j*ai appelées sensibles k cause de rexceasive mutabilité de leur teinte fleur de lin, soit en vert, soit en rouge, par Vintervention d'actions polarisantes de la dernière faiblesse. Il y reconnut ainsi l'existence, distinctement perceptible, de pareils effets , ce que j'ai vérilié par le même procédé après qu'il m'en eut averti. Mais on ne pourra savoir précisément à quoi ils sont dus que si on les observe encore quand rêchan* tillon sera travaillé en une plaque à faces planes. Car les seules anfmctuosites de ses surfaces actuelles, et les réfractions, ainsi que les réflexions latérales, qui s'opèrent dans leurs parties prismatiques, planes ou courbes, suffisent pour impressionner fortement les lames sensibles , tant cet indice est délicat et propre à déceler les moindres traces de pareils phénomènes.

» M. Ébelmen a bien voulu préparer une asaes grande quantité d'étber silicique, provenant d'un gros canon de quarts, dont j'ai fait extraire une plaque qui montre que son action rotatoire est dirigée vers la droite. Une petite portion de ce produit sera étudiée optiquement à l'état liquide, avant toute précipiution. Le reste sera versé dans deux petits vases rectangulaires, fermés par des glaces k faces parallèles, que j'ai fait confectionner pour et^ but. A l'un d'eux , on fixera verticalement un prisme de verre également rectangle, pour observer les variations progressives do la réfraction, uni dans le liquide que dans le dépél, h mesure quHI se formera et «prit parcourra les diverses phases de la solidification. Les résultais de ces expcriences, qui vont durer plusieurt» mois, seront communiques a l'Académis quand elles seront terminées, »

(93) ther silicique ne sorieut pas du pelil flacon, sans Joule parce que la vapeur d'eau reste toujours en excès dans Tatmosphère qui recouvre Téther.

La solidification a lieu bien avant la décomposition de la totalité de Téther silicique. Le flacon qui renferme la silice exhale l'odeur alcoolique longtemps après la formation du dépôt , et pendant tout ce temps la contraction de la ma* tiëre se continue et sa dureté augmente. Pendant toute cette période, il faut toucher le moins possible aux plaquettes siliceuses qui sont au fond des vases ^ elles sont alors extrêmement fragiles et se fendillent facilement. Il arrive même souvent qu'on ne peut pas éviter le fendillement en deux ou trois morceaux des disques siliceux qui se forment au fond des flacons à expériences.

Tai suivi, du reste, toutes les phases de l'expérience avec la balance. Une quantité d'éther silicique pesant 4^',935 et roDtennc dans un petit flacon, ayant été exposée à Taîr hamide, voici Tindication des pertes de poids quelle a éprouvées :

Poids Perte

initial, parjoar.

tr

Le 18 juin*. • 4«q35) ^

Le 20 juin... ^y'joo)

Le 23 juin... 49>70 0,208

Le 25 juin... 3,770 0,200 la mat. est beaucoup moins liquide.

Le 27 juin... 3,38o 0,1 gS la matièreest solide et transparente.

Le 29 juin. . 3, 100 o, i4o légère dépression dans la masse.

Le 4 juill-" ^9^20 0,116

Le 6 jaiil..» 2,36o 0,080 le disques'est fendu en 3 morceaux.

Le 8 joilL.. 2,270 o,o45

Le 10 juin... 3,170 o,o5o

Le i4 juin... 2,100 0,017

Le 20 juill... 2,oo5 0,008

Le 3i )uill... 2,0Q2 o,oo3

Le i5 août.. 1 1996 0,001

Le 20 août. . 1,990 0,001

A celle époque, le flacon donne encore une odeur alcoolique, et le mouvement moléculaire nVst pas terminé. La silice obtenue est loin d'avoir atteint son maximum de dureté et la cohésion qu'elle aura plus tard.

La substance diaphane, obtenue comme je viens de l'indiquer, parait être un hydrate qui contient deux fois plus d'oxygène dans la silice que dans l'eau, et qui correspondrait par conséquent aubisilicatcéthylique. J*y ai trouve :

Moyenne.

Eau 21 ,8 19,8

Silice 78,2 4^*6

2 (Si 0), HO.

L'hydrate silicique ne se forme qu'après la transformation du protosilicate en bisilicate , et sa composition est analogue à celle de ce dernier.

Par la calcinatiou, la matière se fendille et perd toute sa cohésion en se changeant en silice anhydre; laissée en digestion dans de Tacide sulfurique concentré, elle perd également son eau et sa transparence : elle se dissout lentement dans les alcalis.

Je continue mes recherches sur cette substance-, je vais étudier de plus près toutes les circonstances de sa production. La forte contraction qu'elle éprouve depuis le moment de la solidification jusqu'à ce qu'elle ait atteint son état d'équilibre, contraction qui va, dans le cas de l'éther silicique amylique, jusqu'aux ~ du volume primitif, est un phénomène moléculaire d'un grand intérêt. J'ai l'espoir d'arriver à obtenir l'hydrate silicique en tuasses diaphanes assez volumineuses pour qu'on puisse étudier facilement et, peutêtre, utiliser ses propriétés optiques.

Les propriétés physiques de l'hydrate silicique, sa composition chimique , le rapprochent de la variété de quartz connue sous le nom de quartz résinite. Les hyalites qui apparticMinent à relie» variété sont transparentes^ n'ont pas

une graude cohésion et ne possèdent , comme Thydrate silicîc{ue, ni double réfraction, ni pouvoir rotatoîre.

De légers changements dans la nature du liquide éthéré amènent des modifications remarquables dans les propriétés (jhysiques de l'hydrate silicique. Un petit flacon contenant de 1 ether silicique avait été bouché par mégarde avec un bouchon de liège qui avait servi à un fiacon de créosote 5 en soumettant le liquide à Faction de Tair humide, il s'est solidifié; mais la silice , au lieu d'être diaphane comme à Fordinaire, avait l'aspect corné et la translucidité de la calcédoine. Des traces de créosote absorbées par Téther ont suffi pour modifier à ce point les propriétés physiques de Thydrate obtenu.

Hydrophane.

En exposant à l'air hiunide le produit encore fortement aride qu^on obtient à la distillation entre 100 et 160 degrés dans la préparation du silicate éthyliquc , on a une masse siliceuse , transparente d'abord et d'une teinte jaune , qui finit par devenir tout à fait opaque api es quelques mois d'exposition à l'air, en exhalant, pendant tout ce temps, Todeur de l'acide chlorhydrique. Cette substance est une véritable hydrophane. Elle happe fortement à la langue. Mise dans l'eau , elle devient presque instantanément diaphane, pour redevenir opaque par son exposition à l'air.

Il suffit que l'éther silicique retienne un peu de chlorure de silicium pour que la silice qu'il fournit perde sa transpareuce par une longue exposition à l'air; dans ce cas, le produit est hydrophane. Quand l'éther est très-peu acide, la silice n'est pas complètement opaque; elle a la demitransparence et même la couleur rougeâlre par transmission de certaines opales. L'eau lui rend aussi sa transparence.

Ou peut , du reste, obtenir de la silice agrégée sans passer par Téther silicique; il suffit de verser du chlorure de silinum dans de l'alcool en excès , et de laisser le liquide à l'air

(96) humide : il se solidifie en une masse transparente qui exhale pendant plusieurs mois une odeur fortement acide. Le produit finit par devenir opalin, mais il reprend .sa transparence dans Teau.

En introduisant, soit dans Téther silicique, soit dans la dissolution alcoolique du chlorure de silicium , des matières colorantes solubles dans Talcool, on obtient de la silice colorée de teintes très-variées et souvent très-belles. Une dissolution alcoolique de chlorure de cuivre donne à la silice une belle teinte d^un vert émeraude , sans lui faire perdre sa transparence. Le chlorure de cobalt donne une teinte rose ^ le chlorure d'or, une belle couleur d'un jaune topaie. On colore paiement la silice avec des extraits alcooliques de matières colorantes végétales. J'ai obtenu de belles teintes d'un rouge grenat avec la solution de campéche. Je continue ces expériences (i).

On me permettra de présenter , en terminant ce Mémoire, quelques considérations générales sur les résultats auxquels je suis parvenu.

Une première conséquence qu'il est permis d'en tirer, c'est la confirmation de l'important résultat déduit par M. Berzelîus, de ses beaux travaux sur la constitution des silicates naturels, savoir, le caractère acide de la silice. Les éthers siliciques sont entièrement comparables, par leurs propriétés , aux éthers qu'on a pu former jusqu'à présent , soit avec les acides organiques, soit avec les acides minératix. Leur existence est , je crois , la preuve la moins contestable qu'on puisse apporter- à Tappui du rôle acide de la silice dans ses combinaisons.

(i) Comptes rendus de V Académie des Sciences, tome XXI, pige 537. Aprét tToir présenté la Note de M. Ébelroen, M. Artgo a rendu compte det expériencet quUl fit jadis arec des hydrophanes taillées sous fornie prismatique et imbibées de différents liquides. Faute d^échanlillons convenables , ce travail avait été interrompu. Grâce à M. Ébelmen, on pourra aujourd'hui I^ reprendre et le compléter.

L'existence de divers éthers siliciques oRratit tous les mêmes caractères de neutralité est un fuit unique, jusqu'à présent, dans Thistoire des éthers composés. On ne connaît pas encore de véritables éthers composés à divers degrés de saiuration , et il n'est pas même nécessaire de rappeler que les acides viniques n'ont aucune analogie avec les composés dont je me suis occupé dans ce travail. U sera bien intéressant de rechercher si la silice se trouve au même état moléculaire dans les trois silicates éthyliques, ou si ces variations dans la capacité de saturation n'auraient pas quelque analogie avec celles que présente l'acide phosphorique dans ses combinaisons avec les bases fixes. Je suis porté à admettre cette dernière opinion , et à penser que ces diverses capacités de saturation de l'acide silicique correspondent aux modifications qu'on a constatées depuis longtemps dans ses propriétés chimiques. La silice, soluble dans Tacide chlorhjdrique quand elle est à l'état gélatineux, devient insoluble dans cet acide par la dessiccation , et la silice gélatineuse, desséchée et calcinée , qui est insoluble dans les acides , se dissout encore très-facilement dans les alcalis et les carbonates alcalins, tandis que le quartz ne se dissout ni dans les acides ni dans les alcalis liquides. Voilà trois états bien distincts de Tacide silicique, et il est à remarquer que ces diflcrences d^action des réactifs ne tiennent pas à la cohésion des parties; car la silice qui provient de la combustion de Téther silicique, et qui est en poudre tout à fait impalpable, est aussi insoluble dans les alcalis que le quartz.

Au reste, il n'est pas extraordinaire de voir la silice se combiner en plusieurs proportions différentes avec le même Hher, quand on examine la composition si variée des silicates naturels; les éthers siliciques ont une composition analogue à celle de deux des minéraux les plus répandus, le përidot et le pyroxène.

(98) J'ai adopté, pour représenlcr la silice, la formule

SiO,

qui est celle qu'un illustre chimiste, M. Dumas, avait proposée, d'après la densité de vapeur du chlorure de silicium. Cette formule permet de i*eprésentcr simplement la composition des éthers sîliciques, et je crois qu*elle mérite la préférence sur la formule

Si (y

qui a été assez généralement adoptée, d*après Taulorité de M. Berzelius. Pour établir cet équivalent de la silice, Tillustre chimiste suédois s'est surtout appuyé sur la composition du feldspath orthose, qu'il a représentée par la notation

K S -f- Al Si*

et sur l'analogie qu'il a trouvée entre cette fonnule et celle des aluns; mais il faut remarquer que l'orthose et l'alun n'ont pas la même forme , et que Tacide sulfurique et la silice s'éloignent Tun de l'autre par tout l'ensemble de leurs propriétés, par la nature et la forme de leurs combinaisons. Le rapprochement présenté par M. Berzelius ne me parait pas suffisant pour qu'on puisse admettre définitivement SiO' pour l'équivalent de la silice. La formule

Si O»

a été admise par quelques minéralogistes allemands, notamment par M. Gmelin, qui a calculé, d'après elle, la composition des silicates naturels. Tout récemment, M. Cahours a également proposé cette formule pour la silice, en s'appujant principalement sur ce que, dans ce cas, les équivalents du chlorure de silicium et du protosiiicatc éthyliquc représenteraient chacun deux volumes, ce qui K*»"

( «07 ) hydrique. Ou interrompt ropéralion quand on soupçonne la présence du rlilorc dans les produits gazeux.

En décantant la couche supérieure, et la soumettant à la distillation, après y avoir ajouté quelques gouttes d'alcool absolo, on voit d'abord passer un peu d'alcool très-acide, puis la température d'ébuUition s'élève rapidement. A 1 15 J^rés on change de récipient, et Ton recueille à part, entre ii5 et istS degrés, un produit très-abondant qui représente la prcsc|ue totalité du liquide employé. Il reste dans la cornue un produit d'apparence vitreuse , sur lequel nous dirons quel<{ues mots tout h l'heure. Une rectification du liquide distillé entre 1 15 et t25 degrés fournit un produit neutre dont le point d'ébullition reste fixe à 1 19 degrés.

Ce nouveau composé est un liquide très-mobile , tout ù fait incolore, ayant une odeur particulière assez agréable, one saveur chaude et aroère. Sa densité, prise à o degré, avec l'appareil de M. Regnault, a élé trouvée de 0,8849. '^ se dissout immédiatement dans l'eau; mais au bout de quelques instants, la liqueur dépose de Tacide borique. Il se dissout en toutes proportions dans l'alcool. L'air humide le change en acide borique hydraté. Il brûle au contact d'un rorps en combustion, avec une belle flamme verte accompagnée de fumées épaisses d'acide borique , mais sans laisser de résida solide.

AnaU/êe. — L'acide borique a élé déterminé en traitant léther par Tammoniaque, évaporant à sec, et calcinant le. borate d'ammoniaque :

h 0*^,925 d*éther borique ont laisse 0,207 d'acide borique fonda.

n. i*'»4^7 d'éther borique ont laisse 0,820 d*acide borique fonda.

ni« o^'yGôz d^écher borique ont donne 0,626 d'eau et 1 , 1 95 d^a ride carbonique.

IV. o«*',6o7 d'élber borique ont donné o,566 dVau et 1 ,090 d'aride carbonique.

( «o8) On tire de là :