AP
Si Ton mêle avec l'alumine et le borax une proportion de silice égale aux deux cinquièmes environ du poids de Valu-* mine , et que Ton soumette le tout au grand feu du four à porcelaine, on n'obtient plus alors de cristaux prisma* tiques. La présence de la silice a donné évidemment une plus grande fixité au dissolvant.
Si l'on fait fondre :
tt Alumine » 10,00
Silice 490<'
Borax fondu ^ 16,00
Valumine crisuUise, au milieu de la masse, en cristaux lar^set irès^^aplatis. On sépare aisément les cristaux d'alumine de la masse fondue , en laissant celle-^ci en digestion prolongée avec l'acide chlorhydrique , puis enlevant par nue solution de potasse la silice gélatineuse qui reste. On Kkèvela purification dtes cristaux en les traitant par l'acide luorbydrique.
L'alumine qu'on obtient ainsi est en larges lames de forme hexagonale, qui présentent un éclat très-vif. Ce sont des cristaux très-aplatis , sous la forme d'une double pyranûdc à six faces , profondément tronquée à ses deux soni-
( «90 ) mets. Les cristaux de fer oligiste des volcans présentent exactement la même forme.
J'ai pu mesurer Tangle d'une des faces latérales P sur la base A : cet angle a été trouvé de 1^2? 35^ Dans le corindon naturel , cet angle est de i aa® a6' 3o" (Dufrénoy).
On distingue sur les bases A des stries qui se croisent sous r angle de 60 degrés. La densité des cristaux a été trouvée égale à 3,928 à ao degrés.
La densité des diverses variétés de corindon est comprise , diaprés M. Dufrénoy, entre 3,909 et 3,979.
La dureté de r alumine cristallisée artificiellement est la même que celle du corindon . Elle raye nettement et facilement la topaze.
Quand on place une lame mince d'alumine sur le porteobjet de Tappareil de Noremberg, entre une lame sensible de quartz et un prisme de Nichol, et que T appareil est disposé pour donner avec la lame de quartz la teinte dite de passage, on n observe aucun changement dans la teinte par l'interposition du cristal d'alumine tant que le support reste horizontal. Le plan de polarisation du rayon qui la traverse normalement n*est point dévié. Si Ton incline le porteobjet , on voit bientôt la lame d'alumine se colorer, soit en rouge vif, soit en vert. Ces cristaux agissent donc sur la lumière à la manière des cristaux parfaits. Le plan des lames (la face A) étant perpendiculaire â l'axe cristallographiqae , on conçoit qu'il n'y ait pas eu action exercée sur la lumière quand le plan des lames était horizontal , puisque h* rayon les traversait alors dans la direction de cet axe.
On peut encore obtenir l'alumine en larges cristaux, en ajoutant au mélange d'alumine et de borax d'autres corps que de la silice. Ainsi , avec le carbonate de baryte dans les proportions suivantes :
Alumine 6,5o
Borax •. la, 00
Carbonate de baryte 3 ,00
on obiieni un produit cristallisé eu tables hexagonales de plusieurs millimètres de côté. Les cristaux sont aussi des dodécaèdres isocèles tronqués sur les sommets, et réduits à une faible épaisseur. J'ai mesuré T angle de P sur A j que j*ai trouvé égal à 122^20^ Les cristaux agissent sur la lumière polarisée y quand on incline le porte-objet de façon à ce que le rayon ne traverse pas normalement les deux ironcaturcs. \ffs cristaux qui sont de couleur rosée paraissent, de tout point, identiques à ceux obtenus par le procédé qui a été décrit tout à Theure.
Enfin lorsqu'on emploie :
Alumine 4 ^<^o
Carbonate de soude 6,00
Borax fonda. ... 1 2 , 00
on n'obtient plus d'alumine boratée en longs prismes. L'alumine se trouve tout entière cristallisée en lames peu épaisses, semblables à celles qui viennent d'être décrites.
En opérant avec des mélanges d'alumine , de chaux et d acide borique, on obtient un produit cristallisé en larges lames, qui ressemble tout à fait aux précédents, et que je considère également comme de l'alimoiine cristallisée.
Avec Toxyde de manganèse , l'alumine et l'acide borique , on obtient des lames d'un brun violacé et seulement translucides. Quand on traite ces lames par l'acide ( lilorhydriquc concentré et chaud, on dissont beaucoup d'oxyde de manganèse et d'acide borique, et Von obtient, comme résidu, 4^ cristaux roses très-aplatis , qui paraissent être encore de Talumine cristallisée, colorée par un pcm d'oxyde de manganèse. Ces lames roses sont mélangées de quelques petits cristaux octaédriques réguliers , d'un brun violacé , qui sont sans doute de l'aluminate de protoxyde do mangaoèse.
Avec l'alumine, Foxyde de cérium et l'acide borique, ^11 obtient un produit en larges lames, très-dur, qui m'a
paru également semblable aux précédents, après uii traite'^ ment par les acides concentrés.
Dans mon premier travail , j'avais indiqué , comme étant probablement des aluminates de chaux, de baryte, de man*» ganèse ^ les cristaux très-durs qu'on obtient dans les circon«- Btances qui viennent d'être rappelées. Ces cristaux présenttaient , à la surface des lames ^ des stries se croisant sous Fangle de 60 degrés^ qui semblaient indiqua une des faces de Toctaèdre régulier, mais ils n'avaient point été isolés ni analysés. Les cristaux minces qu'on avait obtenus avec l'alumine et la baryte avaient été examinés , sous le rapport optique, par M. Biot, qui en avait conclu qu'ils n'appartenaient pas au système régulier.
L'existence des cristaux violets qu'on obtient avec l'oxyde de manganèse, l'alumine et Tacide borique , nous fournil une nouvelle preuve, que des corps tout à fait étrangers à l'espèce chimique qui cristallise, peuvent cependant se mélanger en forte proportion avec elle sans en changer la forme , mais en modifiamt seulement la couleur et l'aspect extérieur des cristaux. L'alumine , en cristallisant au milieu du borate de manganèse , se laisse impiiégner par ce dernier corps , que les acides peuvent enlever, sans que la forme des cristaux soit altérée et sans qu'ils se désagrègent. C'est là un phénomène analogue à ces phénomènes de teinture que M. Chevreul a signalés comme se produisant dans un grand nombre de circonstances. Le règne minéral nous fournit un autre exemple bien frappant d'un mélange tout à fait mécanique dans les cristaux de chaux carbonatée quartxifèn de Fontainebleau. On peut voir par là avec quelle réserve on doit discuter les résultats des analyses des minéraux, même cristallisés, quand il s'agit de déterminer la formule qu'ils possèdent réellement. M'est-il pas très-probable qu'un grand nombre de cristaux opaques, parmi les minéraux pierreux, contiennent en mélange des matières tout à fait étrangères aux cristaux eux-mêmes, et qu'on aura fait en-
( «93 ) irer dan* le calcul de leur forme chimique, faute de.connahre le véritable rôle qu^elles y remplissent?
On peut résumer de la manière suivante les faits qui se rapportent à la cristallisation de l'alumine et des aluminates par la voie sèche.
Quand Talnmine, dissoute dans Facide borique, est en présence d'un borate métallique à une haute température , il peut arriver trois cas différents.
i*'. Si le borate métallique est volatil, Talumine cristallisera, soit à Tétat d'alumine boratée BoO', 3 (Al^O'), soit à 1 état de pureté (borate de cadmium, borax). La cristallisation de r alumine boratée paraît s'opérer à une température un peu plus basse que celle de l'alumine pure, le dissolvant restant le même.
2^. Si le borate métallique est 6xc , et si l'affinité de Talaminc pour la base n'est pas suffisante à la température à laquelle on opère pour produire l'expulsion de Tacide Ikk rique qui y est combiné, l'alumine cristallisera à l'état de paretc au milieu de la matière (borax et silice, borax et l)aryte, chaux ou oxyde de manganèse).
Si Taffinité de l'alumine pour les bases est suffisante, il se formera des aluminates cristallisés (aluminates de magnésie, de zinc, de glucine).
Il est assez remarquable que les aluminates qui ont pu être produits dans mos expériences soient précisément, à peu d*cxceptions près, ceux que l'on rencontre dans la nature.
Acide litanique.
Quand on passe au four à porcelaine , sur une feuille de plaiînc, un mélange d'acide tita nique et d'acide borique, oa d'acide titanique et de borax, on obtient des matières cristallisées d'une manière un peu confuse et que je n'ai point examinées de plus près. Mais on obtient une cristallisation bien plus nette quand on a recours aux phosphates «omme dissolvant.
La bronzite possède deux clivages sous Tangle de 87 degrés environ , comme le pyroxène. Le bisilicale de magnésie se rapproche du diallage par sa forme et par sa densité; par sa composition, il nous parait devoir être considéré comme le type de celte espèce.
J'ai essayé de reproduire, par la même méthode, le trisilicaïc de magnésie, en mêlant, avec Facide borique, la magnésie et la silice dans les proportions convenables. J*ai obtenu des cristaux tout à fait semblables au bisilicatc, et une matière vitreuse, demi-transparente, pareille au verre que Ton produit en fondant la silice et l'acide borique. Le trisilicate ne parait donc pas pouvoir se former dans les mêmes conditions que les deux autres combinaisons
SiO, MgO, a(SiO),MgO.
Quand on mélange, avec Tacide borique, la silice et la magnésie dans les proportions qui constitueraient un silicate sesquibasique 3 (SiO) , 2 (MgO), on n^obtient qu'un mélange de péridot et de bisilicate. Le péridot se sépare le premier de la masse vitreuse , sans doute en raison de sa moindre fusibilité. L'échantillon que je place sous les yeux de l'Académie met ce fait hors de doute. On y remarque des cristaux de péridot de plusieurs millimètres de longueur, les uns tout formés , les autres en voie de formation, au milieu d'une masse vitreuse transparente. Dos cristaux de bisilicate, reconnaisssables à leur blancheur et â leur uj>acité, commençaient seulement à se former sur les bords de la matière en fusion.
Silicates de zinc.
Les silicates de zinc étant infusibles à la température de nos fourneaux , j'ai cherché h les reproduire par le même procédé que les silicates de magnésie. Les mélanges suivants ont été placés dans deux capsules de platine et inUroduils dans un des moufles à boutons ;
NO I. ISOa,
SiO,ZnO. 3(SiO), ZiiO.
tr gr
Sable d'Aumont io,oo 20,00
Oxyde de zinc 25, 00 25, 00
Acide borique fondu 25, 00 25, 00
Les capsules sont restées pendant cinq jours dans le moufle. La capsule n^ 2, qui renfermait les éléments du bisilicate, présentait une matière blanche ayant Taspect de rémail; quelques groupes de cristaux assez volumineux, mais peu nets de forme, étaient disséminés çà et là sur la surface de la capsule.
L'essai n^ i présentait deux espèces de cristaux : les uns sont transparents , d'un blanc jaunâtre, ils atteignent 2 ou 3 centimètres de longueur; les autres sont blancs, opaques, et ressemblent beaucoup au bisilicate de magnésie.
On trouve le silicate de zinc anhydre SîO, ZnO (villemîte) avec les autres minerais de zinc , à Moresnet. Il cristallise dans le système rhomboédrique. Il était donc intéressant de reproduire ce silicate par voie sèche , afin d'examiner s'il serait isomorphe avec le péridot SiO, MgO, ou si la combinaison obtenue aurait la forme de la villemite. Malheureusement, les cristaux transparents que j'ai obtenus n'ont pas pu, malgré leurs dimensions, être mesurés au goniomètre, à cause de la difficulté qu'on éprouve à les détacher du platine. Mais il me parait évident déjà, d'api^ leur aspect, qn'ib n'appartiennent pas au système rhomboédrique. Je me propose de compléter leur étude par de nouvelles expériences.
Corindon.
L'alumine cristallise , à une température élevée, avec. une dssez grande facilité. M. Gaudin, en la fondant au chalulaeau à gaz , a obtenu , par le refroidissement , une matière ayant toute la dureté du corindon naturel , et qui présentait loscli\ages propres a cette espèce. Mais la iristallisalion «
( «88) s*o^)érant avec une grande rapidité, faisait peindre loute transparence aux produits obtenus.
Les cristaux que j'ai présentés à F Académie, en 1847, avaient été préparés par une méthode essentiellement différente de celle de M. Gandin. L* alumine avait été dissoute dans le borax et s'en était séparée, par Tévaporation lente du dissolvant, à Tétat cristallisé. Les cristaux n'étaient rcconnaissables qu au microscope. Ils présentaient une des formes habituelles de la télésie, le rhomboèdre basé; mais ils étaient transparents et très-nets. La température à laquelle ils avaient été obtenus était celle du four i porcelaine, et Ton sait que Talumine ne se fond ni ne se ramollit à celte température.
La proportion du borax la plus convenable est de 3 à 4 pour I d'alimiine. Si la quantité de matière n'est pas trop considérable en raison de la durée de la cuisson de la porcelaine, tout le borax se volatilise. Il reste sur la fetiille de platine deux sortes de cristaux : les uns sont de l'alumine pure , en rhomboèdres basés , colorés en rouge s'il y a de l'oxyde de chrome dans le mélange ; les autres sont en longues aiguilles bleuâtres , et se trouvent seulement sur les bords et même quelquefois sur les parois extérieures de la capsule. Ils paraissent s'être formés comme les sels qui grimpent le long des capsules dans les évaporations aqueuses. Les cristaux aiguillés sont ordinairement bien plus abondants que ceux de corindon. Ils paraissent se former avant ceux-ci , quand la température du four n'est point encore arrivée à sa limite la plus élevée. Les cristaux à longs prismes sont identiques à ceux dont j'ai indiqué (p^ge i65) la préparation au moyen de l'acide borique, de l'alumine et de l'oxyde de cadmium. Ils ont la même dureté, et présentent la même résistance à l'action des acides; leur densité a varié dans plusieurs déterminations entre a^p^ ^^ 3,00 : ils ne renferment que de l'alumine et de racide borique.
( «89) Alumine baratée.
y ai fait deux analyses de ce produit; Tune sur lès cris^ taux obtenus avec Toxyde de cadmium, Tautre sur des crbtanx préparés au moyen du borax. J'ai obtenu avec les premiers 812,6 , avec leis secbhds 82,2 d' alumine dont l'acide borique avait été séparé par des Ir^itemenis réitérés au moyen d'un mélange d'acide sulfuriqué et d'acide fluorhy-^ drique. Or, la formule Bo O', 3 (Al* O*) donne :
BoO» 436 18,4
3(Al>(y) 1927 81,6
2363 looyO
Si Ton mêle avec l'alumine et le borax une proportion de silice égale aux deux cinquièmes environ du poids de l'alu^ mine, et que Ton Soumette le tout au grand feu du four a porcelaine, on n'obtient plus alors de cristaux prismatiques. La présence de la silice a donné évidemment une plus grande fixité au dissolvant.
Si Ton fait fondre :
Alumine lo^ôo
Silice 4»oo
Borax fondu 16,00
Valamine cristallise, au milieu de la masse, en cristaux Ui^es et irès-aplalis. On sépare aisément les cristaux d'aimninede la masse fondue , en laissant cclle--ci en digestion prolongée avec l'acide cblorhydrique, puis enlevant par nue solution de potasse la silice gélatineuse qui reste. On «ckèvela purification d«s cristaux en les traitant par l'acide floorliydrique.
L'alumine qu'on obtient ainsi est en larges lames de forme hexagonale , qui présentent un éclat tiès-vif. Ce sont <le8 cristaux très-aplatis , sous la forme d'une double pyramide à six faces , profondément tronquée i ses deux soni*
( »9o ) mets. Les cristaux de fer oligiste des volcans présentent exactement la même forme.
J'ai pu mesurer Tangle d'une des faces latérales P sur la base A : cet angle a été trouvé de 1 22^ 35^ Dans le corindon naturel , cet angle est de i aa® 26' 3o" (Dufrénoy ).
Ou distingue sur les bases A des stries qui se croisent sous r angle de 60 d^rés. La densité des cristaux a été trouvée égale k 3,928 à 20 degrés.
La densité des diverses variétés de corindon est comprise, d'après M. Dufrénoy, entre 3,909 et 3,979.
La dureté de r alumine cristallisée artificiellement est la môme que celle du corindon. Elle raye nettement et facilement la topaze.
Quand on place une lame mince d'alumine sur le porteobjet de r appareil de Noremberg, entre une lame sensible de quartz et un prisme de Nichol, et que l'appareil est disposé pour donner avec la lame de quartz la teinte dite de passiige, on n'observe aucun changement dans la teinte par r interposition du cristal d'alumine tant que le support reste horizontal. Le plan de polarisation du rayon qui la traverse normalement n'est point dévié. Si l'on incline le porteobjet , on voit bientôt la lame d'alumine se colorer, soit en rouge vif, soit en vert. Ces cristaux agissent donc sur la lumière à la manière des cristaux parfaits. Le plan des lames (la face A) étant perpendiculaire a Taxe cristallographique, on conçoit qu'il n'y ait pas eu action exercée sur la lumière quand le plan des lames était horizontal , puisque le rayon les traversait alors dans la direction de cet axe.
On peut encore obtenir l'alumine en larges cristatix, en ajoutant au mélange d'alumine et de borax d'autres corps que de la silice. Ainsi , avec le carbonate de baryte dans les proportions suivantes :
Alumine 6,5o
Borax i a ,00
Carbonate de baryte 3 ,00
( '9« ) 011 obiieni un produit cristallisé en labiés hexagonales de plusieurs millimètres de côté. Les cristaux sont aussi des dodécaèdres isocèles tronqués sur les sommets, et réduits ^ une faible épaisseur. J'ai mesuré Tangle de P sur A , que j^ai trouvé ^al k 122^ 20^ Les cristaux agissent sur la lumière polarisée , quand on incline le porte-objet de façon à ce que le rayon ne traverse pas noimalcmcnt les deux troncatures, ^s cristaux qui sont de couleur rosée paraissent, de tout point, identiques à ceux obtenus par le procédé qui a été décrit tout à Theure.
Enfin lorsqu'on emploie :
Alumine 4 « ^^
Carbonate de soude 6,00
Borax fondu. ... 1 2 , 00
on n'obtient plus d'alumine boratéc en longs prismes. L'alumine se trouve tout entière cristallisée en lames peu épaisses, semblables h celles qui viennent d'être décrites.
En opérant avec des mélanges d'alumine , de chaux et d'aride borique, on obtient un produit cristallisé en larges lames, qui ressemble tout à fait aux précédenLs, et que je considère également comme de l'alumine cristallisée.
Avec l'oxyde de manganèse , l'alumine et l'acide borique , on obtient des lames d'un brun violacé et seulement trans* Incides. Quand on traite ces lames par l'acide 1 hlorhydrique concentré et chaud , on dissout beaucoup d'oxyde de manganèse et d'acide borique, et l'on obtient, comme résidu, d^ cristaux roses très-aplatis , qui paraissent être encore de Talumine cristallisée, colorée par un pou d'oxyde de manganèse. Ces lames roses sont mélangées de quelques petits cristaux octaédriques réguliers , d'un brun violacé , qui sont sans doute de l'aluminate de protoxyde do manganèse.
Avec l'alumine, Voxyde de cérium et Tacide borique, '>n obtient un produit en larges lames , très-dur, qui nVa
paru également semblable aux précédents, après ub traite^ ment par les acides concentrés.
Dans mon premier travail , j'avais indiqué , comme étant probablement des aluminates de chaux, de baryte, demam ganèse ^ les cristaux très-durs qu^on obtient dans les circon> stances qui viennent d'être rappelées. Ces cristauit présen^^ taient , à la surface des lames ^ des stries se croisant sous Tangle de 60 degrés ^ qui semblaient indiqua une des faces de Toctaèdre régulier, mais ils n'avaient point été isolés ni analysés. Les cristaux minces qu'on avait obtenus avec Faluminc et la baryte avaient été examinés , sous le rapport optique, par M. Biot, qui en avait conclu qu'ils n'appartenaient pas au système régulier.
L'existence des cristaux violets qu'on obtient avec l'oxyde de manganèse, l'alumine et l'acide borique, nous fournît une nouvelle preuve , que des corps tout à fait étrangers h l'espèce chimique qui cristallise , peuvent cependant se mélanger en forte proportion avec elle sans en changer la forme, mais en modifiamt seulement la couleur et l'aspect extérieur des cristaux. L'alumine, en cristallisant au milieu du borate de manganèse , se laisse impiiégner par ce dernier corps , que les acides peuvent enlever, sans que la forme des cristaux soit altérée et sans qu'ils se désagrègent. C'est là un phénomène analogue à ces phénomènes de teinture que M. Chcvrcul a signalés comme se produisant dans un grand nombre de circonstances. Le règne minéral nous fournit un autre exemple bien frappant d'un mélange tout à fait mécanique dans les cristaux de chaux carbonaiée quartxifèn de Fontainebleau. On peut voir par là avec quelle réserve on doit discuter les résultats des analyses des minéraux 5 même cristallisés, quand il s'agit de déterminer la formule qu ils possèdent réellement. N'est-il pas très-probable qu'un grand nombre de cristaux opaques, parmi les minéraui pierreux, contiennent en mélange des matières tout â fait étrangères aux cristaux eux-*mèmes , et qu'on aura fait en-
( .93 ) trer dan» le calcul de leur forme chimique, faute de. connaître le véritable rôle qu elles y remplissent?
On peut résumer de la manière suivante les faits qui se rapportent à la cristallisation de l'alumine et des aluminates par la voie sèche.
Quand Talumine, dissoute dans Tacide borique, est en présence d'un borate métallique à une haute température , il peut arriver trois cas différents.
1°. Si le borate métallique est volatil, l'alumine cristallisera, soit à Tétat d'alumine boratée BoO', 3 (A1*0'), soit à Fétat de pureté (borate de cadmium, borax). La cristallisation de Falumine boratée paraît s'opérer à une température un peu plus basse que celle de l'alumine pure, le dissolvant restant le même.
a^. Si le borate métallique est fixe , et si l'affinité de l'aluminc pour la base n'est pas suffisante à la température à laquelle on opère pour produire l'expulsion de Tacide borique qui y est combiné, l'alumine cristallisera à l'état de pureté au milieu de la matière (borax et silice, borax et baryte, chaux ou oxyde de manganèse).
Si l'affinité de l'alumine pour les bases est suffisante, il se formera des aluminates cristallisés (aluminates de magnésie, de zinc, de glucine).
Il est assez remarquable que les aluminates qui ont pu être produits dans mes expériences soient précisément, à peu d'exceptions près, ceux que Ton rencontre dans la nature.
Acide litanique.
Quand on passe au four à porcelaine, sur une feuille de platine, un mélange d'acide titanique et d'acide borique, un d'acide titanique et de borax, on obtient des matières cristallisées d'une manière un peu confuse et que je n'ai point examinées de plus près. Mais on obtient une cristallisation bien plus nette quand on a recours aux phosphates romroe dissolvant,
( '.94 ) Kr phosphate double de soude et d'ammoniaque, ou sel de phosphore, dissout très-bien , comme on sait, Tacide titaniqnc. Je m'en suis servi dans quelques expériences. J'ai employé (i) 4 à 5 parties de sel de phosphore cristallisé pour I partie diacide titanîque cristallisé, savoir :
ir cr
Sel de phosphore i3,oo io,oo
Oxyde de titane 2,5o 2,5o
Le mélange, passé au four à porcelaine, m'a donné une très-belle cristallisation. Quelques cristaux ont plus de 1 centimètre de longueur. Ils ressemblent complètement au titane aciculaire enfermé dans les cristauK de quartz. Ils sont transparents et d'un jaune d'or. Plusieurs ont l'aspect métallique sur quelques-unes de leurs faces.
J'ai examiné les cristaux obtenus dans l'une des expériences. Us ont été traités successivement par l'acide chlorhydrique et la potasse bouillante, qui ne leur ont fait perdre qu'une partie insignifiante de leur poids. Leur densité a été trouvée égale à 4)283, ce qui les identifie complètement avec le rutile»
M. Daubrée a déjà obtemr de Tacide titanique cristallisé par la réaction de la vapeui^ d'earu sur le chloride de titane. Ces cristaux appartiennent ^ par leur forme, à la sonsespèce connue sous le nom de brookite*
L'acide titanique mêlé à d'antres oxydes métalliques et à l'acide borique fournit aussi de nomhi^euses combinaisons cristallisée» sur lesquelles je reviendrai.
Acide niobique.
L'aci<ie niobique retiré de la bayériue donne de» cristaux
( i) L*einf>1oi dM phoiphates aei<)M comme dittolvant présente celtncAiiTenient, (|iic le* feaîUes et les ctpAulcs de plaiino se percent fticilemciit par la formation d'uii>phoaphurede pîatinc Tuâiblc. 11 convient de fondr* le» mclances avant de len plarep «nr In rcuiNr de platino.
( t95 ) allonges, verdàires, quand ou passe au four i porcelaine, sar la feuille de platine, un mélange de cet acide avec trois fois son poids d'acide borique. Les cristaux sont complètement inattaquables par les acides.
Acide tantaliqfAe.
L'acide tantalîque extrait des tantalites de Finlande et passé dans un moufle à boutons avec six fois son poids de sd de phospbore, a laissé des cristaux transparents, d'un vert clair, soiis forme de prismes allongés, inattaquables par les acides et les alcalis. J'avais à ma disposition une trop petite quantité des deux corps qui précèdent, pour pouvoir varier et raiiltiplier mes expériences sur leur cristallisation. Je me contente donc d'indiquer ici la facilité avec laquelle ces acides cristallisent, soit dans Tacide borique, soit dans le sel de phosphore* Je reprendrai les expériences aussitôt que j'aurai pu me procurer les matériaux en qtiantité con*^ venable. Ces cok*ps, qui forment des composés si peu nets et arec tant de difficulté dans les opération3 de la voie humide , donneront peut-être, à de hautes températures, deis combi-^ liaisons douées d'une grande stabilités
Qu'il me soit perntis , en tetminaht ce Mémoire , de faire comprendre l'utilité que peut avoir , au point de vue de la classification ^ la reproduction des espèces minérales par la synthèse chimique. J'aurai bien peu de considérations non* velles à ajouter à celles qUeM. Chevreul a développées silr l'espèce chimique avec tant de force et d'âUtorité.
La notion de l'espèce , dans les sciences naturelles ^ a pour effet de rapprocher les Uns des autres les individus qUi se ressemblent le plus par l'ensemble de leurs caractères. L'espèce chimique est constituée sur les mêmes bases, et de telle façon , que l'identité dans la nature des principes élémentaires d'une combinaison suffit ordinairement pour eij.-
{ '9'^ ) traîner I idunliic de lous les autres caractères organolepUques, physiques et chimiques. Ainsi tous les individas appartenant à une même espèce chimique ont la nièmc forme cristalline ou des formes qui peuvent être ramenées par des lois géométriques à un solide qu'on appellera la forme primitive^ et qui présentera, dans tous les cas, les mêmes angles, les mêmes dimensions relatives, la température restant la même \ la densité de tous les individus appartenant a la même espèce sera constamment la mème^ ils agiront, exactement de la même manière sur la chaleur et la lumière, l'identité dans la composition chimique a entraîné Tidentité de tous les caraclèrcs distinctifs.
La découverte de Tisomérisme est venue modifier ce que renoncé précédent pouvait avoir d'absolu. Il est démontré maintenant qu'un même ( omposé chimique peol cristalliser dans deux ou même trois formes primitives différentes. Les didérenccs dans la forme entraînent des diflerences corres* pondantes dans la densité, dans Taction sur la lumière et souvent des différences dans les actions chimiques exercées par d'autres corps. La production de ces divers états mole* cnlaircs est on rapport avec les circonstances qui ont pré* sidc h la formation des cristaux. C'est ainsi que le carbonate de chaux cristallise dans des formes dérivées du rhomboèdre toutes 1rs fois qu'il se sépare d'une solution froide , ou bien quand il est soumis à une température élevée. Il cristallise , au contraire, dans la forme du prisme rectangulaire droit quand il se dépose d'une solution chaufTée vers 80 degrés. Il possède alors deux axes de double réfraction et une densité différente de celle des cristaux rhomboédriques. Mais la chaux carbonatée prismatique se transforme facilement en chaux carbonatée rhomboédrique par l'application de la chaleur; les cristaux décrépitent au feu; ils preonent le clivage rhomboédrique et la densité correspondant à cette forme. C'est ainsi encore cpie le soufre cristallisé par voie de fusion donne des prismes allongés obliques a bases rhom-
( «97 ) Les, tandis que cristallisé par dissolution dans le sulfure
de carbone, il prend la forme d^ociaèdres droits à base ihombe, forme qu'aifectent aussi les cristaux des solfatares. Les prismes allongés obliques sont transparents d'abord et un peu flexibles; mais ils changent complètement d'aspect au bout de quelques jours, ils deviennent opaques et friables, et leur poussière présente une multitude d^octaèdres droits à base rbombe comme le soufre obtenu par \oie de dissolution .
La facilité avec laquelle peuvent se produire les modifications isomériques, sans que la composition chimique varie, est un des motifs qui nous portent à considérer, avec M. Cbevreul , ces diverses modifications d'un même corps comme constituant seulement des subdivisions d'une même espèce, celle-ci restant toujours caractérisée par Timmutabihté de la composition chimique. Dans chacune des sous espèces, l'identité de composition chimique entraine nécessairement celle de tous les autres caractères.
Dolomieu avait admis la molécule intégrante, c'est-à-dire la molécule chimique, comme base de Tespèce minéralogique, indépendamment de toute considération relative à l'arrangement des molécules. Il admettait^ par conséquent, la possibilité de plusieurs arrangements moléculaires, d'agrégats cristallins différents dans une seule et même espèce. La définition qui a été donnée par Haûy de Tespècc mioéralogique était moins générale, puisque Tcxistence de celle-ci était subordonnée à deux conditions : une composition chimique définie et une forme également définie*
Les corps cristallisés qu'on trouve dans le règne minéral ne nous présentent que rarement celte composition parfaitement définie qui caractérise les espèces chimiques. Quand on rencontre des minéraux ayant cette composition simple, on en fait naturellement le type des espèce* tninéralogtques. Nous en citerons un exemple, celui des ^'arbonates naturels. On trouve, comme on sait, dans la
( «98) nature, plusieurs carbonates à peu près complètement purs et qui cristallisent tous sous des formes qui peuvent être rapportées k un rhomboèdre dont Taugle difiSre peu d'une espèce à Tautre. Voici Tangle des diverses espèces avec l'indication de leurs densités.
Aoglo du rhomboèdre. Deniilé.
Chaux carbonatée spathique (i) io5. 5 2,72
C0% Ca O RIagnésie carbonatée (2) - 107.25 2,88
œ% Mg O Fer carbonate (3) 107 00 3,83
C0% Fe O Manganèse carbonate (4 ) 107 . 20 3,59
C0% Mn O Zinc carbonate (5) 107.40 4*4^
CO'ZnO
Quoique l'angle du rhomboèdre soit peu difiérent d'une espèce à l'autre , on ne peut pas dire que les formes primitives sont identiques. Chacune des espèces conserve donc, 8OU8 ce rapport, son individualité.
Les espèces qu^on vient de citer appartiennent à la classe des composés dits isomorphes qui paraissent pouvoir cristalliser ensemble en toutes proportions. Si ces proportions sont définies comme dans le cas de la dolomie
œsCaO + GOSMgO,
il en résulte une espèce nouvelle qui a son angle et sa densité parfaitement déterminés. Mais on rencontre dans la nature un très-grand nombre de minéraux cristallisés qui renfer-
( I ) Spath ditlaode analyté par M. Stromcyer.
( %) Magnésie carbonatée de Baumgarten , par M. Stromcyer.
(3) Fer carbonate du ComouaUlea , par M. Beudant.
(4) Mansanète carbonate de Nagya^;, par M. Berthicr (il renferme encore '1 poor 100 de chaux).
(5) Zinc carbonate du Derbyshirc * par M. SniilhiKjn.
( '99 ) ment les carbonates de chaux, de magnésie, de fer et de manganèse associés ensemble dans toutes sortes de proportions variables d'un échantillon à Tautrc. L'angle du rhomboèdre varie, mais dans des limites peu étendues, déterminées par celui des espèces constituantes. La densité varie paiement d'un cristal à Fautre. Tous ces échantillons devront être considérés comme des mélanges indéfinis d^ espèces nettement caractérisées.
ftlais si Ton est parfaitement d'accord quand les types drs * espèces, c*est-a -dire les espèces chimiques, se trouvent dans la nature, il n*cn est pas lout à fait de même quand on n'y rencontre que ces mélanges indéfinis dont nous venons de parler. Le cas se présente très-souveut dans les minéraux silicates. On peut citer comme exemples Tamphibole, le péridot, lepyroxène. Les minéralogistes comprennent dans ^espèce pyroxène un grand nombre de silicates à base de chaux , de magnésie , de proloxyde de fer et de manganèse dont les formes cristallines, sans être tout a fait identiques , sont voisines les unes des autres, et qui contiennent toutes deux fois plus d'oxygène dans la silice que dans toutes les hases réunies : ce qu'on appelle pyroxène est un genre et non pas une espèce. Si l'on eut trouvé dans la nature les bisilicates des bases à l'état de pureté , il est évident que les minéralogistes auraient procédé dans ce cas comme avec les carbonates. Ils auraient constitué des espèces minéralogiques avec ces espèces chimiques qu'ils rencontraient à Télat àe pureté. Us auraient mesuré leurs angles , déterminé leurs densités et obtenu ainsi des nombres invariables auxquels ils auraient comparé les minéraux constitués par des mélanges indéfinis des diverses espèces isomorphes.
La synthèse chimique doit chercher à produire les typci des espèces quand la nature ne les fournit pas à Tétat de pureté^ elle pourra ainsi rendre un véritable service à la minéralogie. M. Berthicr en a fourni le premier exemple ^n créant des cristaux de pyroxène formés par la fusion de
( aoo )
1 atome de bisilicate de chaux et de i atome de bisilicalc de magnésie. J'ai donné dans ce Mémoire, les angles , la densité et les caractères chimiques du bisilicate de magnésie à Tétai de pureté. La cristallisation des autres bisilicates nous fournira , il faut Tespérer, les éléments d'une classification tout a fait rationnelle des minéraux du genre du pyroxène, genre auquel les diallages doivent évidemment être rapportés.
Je pourrais appliquer les mêmes considérations au péridot , qui comprend plusieurs espèces différentes , des silicates k base de magnésie , de chaux , de protoxyde de fer et de manganèse, renfermant autant d'oxygène dans l'acide que dans la base. Le silicate de protoxyde de fer a été trouvé cristallisé dans les scories des fourneaux d'aflinage du fer. On Ta trouvé aussi aux Açores à peu près à l'étal de pureté. Mais on n*a pas encore rencontré les autres silicates à IVtat isolé (f ). Les diverses variétés de péridot sont constituées par des mélanges dans lesquels le silicate de magnésie domine ordinairement. Il est extrêmement probable que les différents cristaux classés dans les péridots ne présenteront pas rigoureusement les mêmes angles et que Ton constatera sur les divers échantillons de composition variable, des variations de densité et de forme analogues à celles que Fou a constatées sur les carbonates formés du mélange d'espèces isomorphes.
Si l'on pouvait, par des recherches ultérieures, reproduire, au moyen de la synthèse chimique, un grand nombre d'espèces minérales à l'état de pureté, on obtiendrait nonseulement les types spéciGques qui manquent pour la classification de beaucoup de minéraux cristallisas , mais on se procurerait ainsi des notions précieuses sur l'origine et les conditions de la cristallisation de ces espèces,
(i) Le péridoi blanc du Vésuve paraît («tre du silicate de magnes: e à Veut de pureté.
Sur une nouvelle méthode pour obtenir des combinaisons cristallisées par la "voie sèche.
(Troisième Mémoire.)
Tai eu rhonneur de communiquer à l'Âcadëmie, dans deux Mémoires précédents, l'exposé et plusieurs applications d'une nouvelle méthode de cristallisation par la voie sèche, qui m'a permis de reproduire à l'état de cristaux parfaits plusieurs espèces minérales infusibles à la température de nos fourneaux, et dont un certain nombre sont des pierres rares et précieuses.
Le principe de cette méthode consiste, comme on sait, à dissoudre dans un fondant volatil à de hautes températures les éléments des cristaux qu*il s'agit de préparer et à exposer le tout à une chaleur convenable.
Les dissolvants que j'avais employés jusqu'à présent appartiennent à la catégorie des acides : c'étaient Tacide borique, le borax, l'acide phosphorique, les posphaies arides alcalins.
Il m'a paru que la méthode décrite pouvait recevoir une nouvelle extension si Ton parvenait à augmenter le nombre des dissolvants. Au lieu d'employer des dissolvants acides , j'ai songé à utiliser des corps tels que les alcalis et les carlx>Daies alcalins qu'on emploie si souvent dans l'analyse pour dissoudre par la voie sèche des combinaisons inattafpiables par les acides. On sait que ces corps présentent aussi cette double propriété d'être liquides à des températures qu'on obtient facilement dans nos fourneaux et de se volatiliser en entier dans des vases ouverts sous l'action prolongée d'une forte chaleur.
Toutes les expériences faîtes dans cette direction nouvel l<r
ont consisté à dissoudre les éléments du corps qu^il s'agissait de faire cristalliser dans un silicate chargé d^un grand excès d'alcali , et à soumettre le tout à Faction d^une haute température, comme celle du four à porcelaine ou du four h boutons de M. Bapterosses. L^ excès d'alcali se volatilisait, et des cristaux se formaient au sein de la masse vitreuse bien liquide. La présence de la silice était nécessaire pour donner au fondant une certaine fixité et pour constituer un silicate fusible au milieu duquel les cristaux |K>nvaient se développer avec la netteté désirable.
J'ai obtenu à Tétat de cristaux parfaits, par ce procédé, dont j'avais indiqué le principe à TAcadémie dans la séance du 13 mai i85i, plusieurs combinaisons infusiblcs à la température de nos fourneaux. Je citerai parmi celles que j'ai pu produire et étudier le péridot blanc en cristaux déterminables, le titane rutile, le titauate de chaux ou pérowskite. Le même procédé m'a donné la glucinc en cristaux assez nets et assez volumineux pour pouvoir ètro déterminés au goniomètre.
Je vais indiquer dans ce Mémoire les propriétés et le mode de préparation des espèces obtenues par Tévaporation du dissolvant alcalin.
Péridot.
J'ai fait chaufler ensemble dans un creuset de platine :
Silice 189OO
Magnésie calcinée 1 2 ,40
Carbonate de potasse 4^90^
La matière était huileuse, opaque et mal fondue, clic était fortement déliquescente à l'air humide. Celte matière, placée dans une capsule de platine un peu profonde, a ^^^ exposée dans un des moufles du four h cuire les boutons |)endant cinq jours consécutifs. La capsule était remplit' d'une matière vitreuse transparente, au fond de laquellr
oa distinguait très^nettetnent des cristaux allongés et diaphanes.
Ces cristaux sMsolent aisément de la masse vitreuse par laction des acides étendus et froids qui attaquent le verre arec formation de silice gélatineuse. On enlève la silice par U potasse liquide, et Ton obtient des cristaux isolés , incolores et transparents, dont j'ai pu aisément déterminer la forme et mesurer les angles.
Leur densité a été trouvée égale à 3,237 à la températui e de aa degrés. J'avais trouvé précédemment 3,^7 pour la densité des ci*istaux de péridot obtenus par Pacide borique. Celle des cristaux naturels de péridot, qui contiennent toujours plus ou moins d'oxyde de fer, varie, d'après Stromejer, entre 3,338 et 3,344*
Ces cristaux sont très-aplatis et allongés suivant la face g^ parallèle â la petite diagonale de la forme primitive. Ils présentent, en outre, les modifications e,% ef , h^ parallèle à U grande diagonale de la base du prisme , les faces du biseau^' et celle du biseau a'. Voici les angles observés, mis en regard de ceux qui sont rapportés dans le Traité de Mméralogie de M. Dufrénoy :
Angles observés. Angles du péridot.
(Uufrcnoy.) o , o ,
^' sur r j i32.55 i33 5
f* sur f ' 114.52 115.4
^* sur ^ 139.20 139.6
^* sur A' 90.00 9^'^
g* iur a* 90.00 90.0
«' sur û» 76.15 76.8
Les cristaux de péridot obtenus par Tacide borî^iue prc'- *«nieoi seulement les faces g*, ^•, 6*^ Voici les angles mesurés:
g' sur g^=i i3cf io\ ^' sur f' = I i5.oo.
On voit, d'après ces mesures, que les cristaux obt^ous sont identiques avec le péridot Si O, MgO. Or, dans le mélange qui a été préparé, Toxygène de la silice etFoxygène de la magnésie étaient entre eux dans le rapport de a à i. La moitié de la silice reste donc en combinaison dans la masse vitreuse dont voici la composition :
Oiygéne.
Silice 47)70 ^97^
Magnésie 22,02 8,62
Potasse • 2997^ 5yo3
Matière inattaquce o,56
Si l'on compare les résultats de cette analyse avec la composition du mélange employé , on voit qu'une partie de la magnésie a dû se séparer de la masse fondue, et que la majeure partie de la potasse s'est déjà volatilisée. Le verre qui reste n'est pas altérable à l'air, maïs il s'attaque assez aisément, quoique partiellement, par Teau bouillante. Il ne renferme pas tout à fait deux fois autant d'oxygène dans la silice que dans les deux bases réunies.
Les résultats de l'expérience que je viens de décrire diflerent essentiellement des phénomènes bien connus de la dévitrification. Celle-ci s*opère, comme on sait, au milieu d'une masse de verre un peu ramollie, mais non fondue, cl les cristaux qui se séparent, et dont la forme et la composition n'ont pas encore été jusqu'ici très-uettenient déterminées, diflèrent peu par leur constitution chimique de la masse du verre qui les entoure. Ici, au contraire, les cristaux de péridot sont tout à fait infusibles, ils se produisent au milieu d'une masse complètement liquide, et leur composition les distingue trcs-nelt(*mcnt de la matière vitreuse qui les enveloppe.
Péroitskite,
Le mélan£;c suivant a été exposé |>endaiil trois jours ilan«
les moufles à boulons :
Silice ro,oo
Oxyde de titane 10,00
Chaux caustique 7 ,5o
Carbonate de potasse 3o , 00
Osa trouvé dans la capsule de platine une masse vitreuse bien transparente au fond , et sur les parois de petits cristaux jaunes et transparents. On a isolé facilement ceux-ci par les acides faibles et la potasse. On reconnaît aisément leur forme : ce sont des cubes tronqués légèrement sur les douze arêtes. La densité prise sur des cristaux triés avec soin a été trouvée égale à 4? ><>•
J'ai déterminé leur composition en les traitant à plusieurs reprises par Tacide sulfurique concentré et bouillant , éva* porant à sec et reprenant par F acide chlorhydrique froid. Après deux traitements , tout s^est dissous. La matière analysée ne contenait donc pas de silice. J*ai précipité Toxyde de titane par Tammoujaque, puis la chaux par Foxalate d ammoniaque. L'oxyde de titane a été redissous deux fois sur le filtre et précipité de nouveau par l'ammoniaque, afin de retrouver les petites quantités de cliaux qu'il avait entraînées pendant la précipitation. J'ai trouvé ainsi pour la composition des cristaux, dans une analyse faite sur o*',32i de matière :
Acide titanique 60,2
Chaux 39, 1
Ces nombres correspondent à la formule TiO*, CaO qui donne :
Acide titanique 5i4 %9^
Chaux 35o 4^»^
« . ■ Il I
l^e titanate de chaux existe dans la nature. On Ta rcn-
coiUriuians TOural, et M. G. Rose, qui a décrit ccUecspècc, lui a donné le nom de pérottskite. On vient de la rencontrer récemment au Kaisersthal, d'après une communication qui m'a éié faite par M. Daubrée. Elle se présente en cristaun dont la forme dominante est le cube modifié sur les angles et sur les arêtes par un grand nombre de petites facettes. La pérowskitc naturelle a pour densité 4^^^^ ^^ ^^ analyse a donné à M. H. Rose :
Acide titanique SqiOO 58, gB
Chaux 36,76 39,20
Oxydes de fer et de manganèse. 4^79 3 , 06
Magnésie 0,11 ^
Il y a donc identité entre l'espèce naturelle et le produit obtenu artificiellement.
Nous verrons dans le Mémoire suivant la pérowskite se produire dans des conditions qui se rapprochent davan tage de celles qui ont présidé â sa formation dans les opé^ rations naturelles.
Rutiie.
Eli cbauflant ensemble dans le four à porcelaine, sur une feuille de platine,
Silice 5,00
Oxyde de titane ' 5 ,00
Peroxyde de fer . 5,0»
Carbonate de soude 12 ,00
j*ai obtenu une matière cristallisée qu'on «épare de la pâle dans laquelle elle est engagée en traitant celle-ci par Facidc* chlorliydrique , puis par la potasse liquide. Il reste des cristaux d'un beau i^ouge, transparents, d*un grand éclat, dont la densité a été tix>uvée égale à 4» ^6 et qui paraissent identiques, par leur forme comme par leur densité, avrt K* rutile. Je n'en ai pas fait raualyse.
Le rutile a cristallisé au milieu il*unc pâte formée d un silicate de fer et de soude. Il est remarquable qu^il ne se soit pas formé de titanatc de fer dans ces conditions.
Glucine,
Si Ton expose à une haute température, dans une capsule de platine, un mélange de silice, de glucine et de carbonate de potasse dans les proportions de
fr
Glucine i6,oo
Silice 20,00
Carbonate de potasse 70,00
on observe d'abord la vaporisation de Texcès d'alcali, puis la formation d'une matière vitreuse transparente. Le mélange avait été calcine d'abord au creuset de platine à la chaleur ronge avant d'être introduit dans le moufle de M. Bapterosses. Des cristaux de glucine se forment et se développent au bout de quelques jours au milieu de la masse vitrense qui reste entièrement liquide. On les isole aisément en traitant la matière restée dans la capsule par de l'acide cUorhydrique étendu , puis par la potasse pour dissoudre la silice gélatineuse. La glucine reste en cristaux plus ou moins volumineux et dans un état complet de pureté.
La glucine se présente sous forme de prismes hexagonaux réguliers qai sont surmontés d'une pyramide à six faces placées sur les arêtes de la base du prisme. Je n'ai observé aucune modification sur les angles de la base du prisme.
J*ai Diesuré sur plusieurs cristaux l'angle du poin tement a
( au8 ) sur les pans latéraux P^ la moyenne de ces déterminations
m'a donné
P sur a=: iSi^aa',
a sur a par-dessus P= 122^4^'*
Un grand nombre des cristaux obtenus présentent une circonstance intéressante au point de Yué de la juxtaposition des lames cristallines. Le prisme i six faces est trèssurbaissé, les faces du pointement sont discontinues et laissent apercevoir un vide de forme tétraédrique présentant une série de gradins respectivement parallèles aux trois c6tés du triangle qui constitue la face du pointement. On voit clairement, par cette disposition , que les arêtes du pointement se forment les premières dans la cristallisation et que les molécules viennent ensuite combler le vide régulier qu'elles laissent entre elles. J'ai remarqué, du reste, le même fait dans la cristallisation du spinelle. Les faces de Tociaèdre m'ont présenté souvent un vide tétraédrique, dont la basé était formée de trois côtés parallèles k ceux de la face de Toctaèdre et semblablement disposés.
Je n'ai observé sur les cristaux de glucine aucun indice d'un clivage rhomboédrique.
La densité des cristaux de glucine a été trouvée ^le k 3,o58 à la température de 18 degrés.
Leur dureté est comparable à celle du corindon. Ils rayent très-facilement le quartz et nettement l'émeraude.
La glucine cristallisée est inattaquable par tous les acides, sauf par l'acide sulfuriquc concentré et bouillant qui en dissout un peu. Elle ne s'attaque pas par fusion avec le carbonate de soude. Elle se dissout au rouge naissant dans lo bisulfate de potasse sans laisser aucun résidu.
L'examen des formes cristallines do la glucine nous con- <!uit à rorhercher si elle se rapproche de l'alumine, du Rt oligiste et du sesqui-oxyde do chrome, ot si l'on doit admettre pour sa formule GPO'*, avec Borzolins, ou 010. roninir \I. Awdojow Ta récemment pt*op*)sé.
( ao9 ) Les crislaux dMomine dërivent, comme on sait, d*bn rhomboèdre sous l'angle de 86^5'. Ils présentent trois clivages parallèles aux faces de la forme primitive. Mais les formes semblables & celles des cristaux de glucine se montrent fréquemment dans les cristaux de corindon. Le dodécaèdre à triangles isocèles ^ dont la notation des faces est e*, et que l'on rencontre très^souvent sur les cristaux naturels, est isomorphe avec le dodécaèdre a des cristaux de glucine. On a, en effet,
CrîsUax de gladne. Crittanx de corindon.
a sar a par-dessus P= 122*44% ^s '^^i* ^*= I22*ao^
La diflërence entre les deux angles est seulement de a4 ^'' nutes; elle est assez faible pour qu'on puisse considérer Talumine et la glucine comme isomorphes. Le même angle dans les cristaux de fer oligiste a pour mesure i^a^ I2^
Une autre circonstance vient paiement à Tappui de la formule Gl* O' : c'est que, dans cette hypothèse, le volume atomique de la glucine se trouve très-voisin de celui de Ttlumine. Admettons 4^00 pour la densité de celle-ci, on trouvera que son volume atomique est égal à 160. Celui de. la glucine serait égal â i55, en admettant G1*0* pour la formule de cette terre et 474 pour son poids atomique.
Si Ton admettait , au contraire , 01 0 pour la formule de la glucine, sou volume atomique serait 5 1,8. Celui de la magnésie, que nous prenons comme type des bases k i atome (1 oxygène, est ^al à 68,9 en admettant le nombre 3,63 poar la densité de la magnésie cristallisée, comme nous le verrons plus loin (page ai3). Les deux volumes atomiques sont donc très-difl'érents l'un de Tautre. D'ailleurs la forme des oxydes du groupe magnésien appartient au système cubique.
La glucine se rapproche donc , par sa forme cristalline et par son volume atomique , des oxydes k a atomes de méul pour 3 d'oxygène.
( •■»«8 ) à [lorcelaine. La capsule a été recouverte par une largi' lasse de porcelaine renversée, afin d^interccpter, autant que possible, la communication avec l'atmosphère du four. La matière retirée du four était noire et métalloïde comme dans la première expérience. Le calcaire avait été complètement dissous; en traitant par les acides faibles » il s'esi séparé un sable cristallin entièrement attirable à Taimant, à poussière noire , et qui donnait, par Tacidc chlorhydrique concentré et chaud, une solution dans laquelle on reconnaissait la présence des deux oxydes de fer : c'était encore Toxyde de fer magnétique.
On voit déjà par ces expériences, qui seront poursuivies et répétées, que la chaux précipite l'oxyde de fer contenu dans un silicate en fusion , et que la précipitation peut être complète. Nous ferons ressortir tout à riieurc les conclusions qu^on peut tirer de ce fait pour expliquer Torigine d^-s grands gites de fer oxydulé magnétique.
Pérottskite,
Les recherches qui précèdent nous ont montré la chaux précipitant à l'état de pureic divers oxydes de leurs combinaisons avec r acide borique ou l'acide sllicique. Ces réactions de la voie sèche sont très-comparables à celles de h voie humide. Les expériences qu'il nous reste à décrii-c, ci (|ui donnent naissance à des composés identiques a certains minéraux cristallisés , s'expliquent aussi avec la même simplicité.
J'ai indiqué déjà , dans le Mémoire précédent, un procède pour faire cristalliser le titanate de chaux ou pérowskile. Il consiste, comme on l'a vu, a soumeltre à l'action d'une haute température un mélange de silice, de chaux, d'oxyde' de titane et d'un excès de carbonate de potasse. Le titanate de chaux cristallise au milieu de la masse vitreuse, par Texposition prolongée à une température très-clevée.
L'expérience que je vais décrire a de l'analogie avec If
( ^'9 ) procédé qui précède; mais la théorie m'en semble plus nelle.
J'ai commencé par exposer i mie haute température , diM le moufle a boutons, un mélange composé de la ma«> QÎère soivante :
Oxyde de titane i5,oo
Silice 18,00
Carbonate de potasse. . . . 60,00
La matière est restée quatre jours dans le moufle. Elle était entièrement vitreuse, sans traces de cristallisation. )*ai placé dans la capsule un morceau de marbre blanc pesant a5 grammes. Deux jours après cette addition, la capsule a été retirée du moufle. Elle avait perdu sou aspect ▼iireax* EUle était redevenue opaque et cristalline. Le fragment de calcaire avait conservé k peu près sa forme; mais il avait subi, par Faction du liquide dans lequel il était plongé, nn véritable métamorphisme. H renfermait autant ie silice et d^oxyde de titane que le reste de la matière.
En traitant la matière contenue dans la capsule de platine successivement par l'acide chlorhydrique étendu et la potasse liquide, on isole un sable cristallin jaunâtre qui est <ie lap^TDtMJktle. Les cristaux sont moins gros et les formes wÂm nettes qu'eu opérant par le premier procédé; mais la réaction présente ici un véritable intérêt. La chaux, en agissant sur le verre formé de silice , d'acide titanique et de potasse , en précipite Tacide titanique en se combinant avec loi et formant en même temps nn silicate de chaux et de potasse. Ici le corps précipité s'est combiné avec le précipiunt.
Pour établir Tidentité du sable cristallin obtenu dans I expérience qui précède avec la pérowskite, j'en ai examiné la forme au microscope. La deusilé a été trouvée égale ^ 3)9^ , nombre bien voisin de 4»03 9 densité des cristaux naturds. Enlin, j en ai déterminé la composition en en
( 2aO )
attaquant o*', i64 par Facide sulfurique concentré et boaillant , et évaporant à siccité; en reprenant par l'acide chlorhydrique et Teau , tout s'est dissous après deux jours de digestion. Les cristaux ne renfermaient donc pas de silice. L^oxyde de titane a été précipité par rammonnque, la chaux par Toxalate d'ammoniaque. En opérant comme je Tai indiqué à l'occasion des cristaux préparés par Févaporation du fondant alcalin , j'ai obtenu :
Acide titanique 6i »2
Chaux 38,5
Cette composition identifie bien la matière avec lescris* taux de pérowskite que nous avons décrits dans le Mémoire précédent.
TafUalitei.
J'ai fondu ensemble, dans ime capsule de platine ;
ir
Tantalite du Connecticut 7 ,00
Silice 9j^^
Carbonate de potasse 20 ,00
La matière a été exposée dans le moufle à boulons a la chaleur blanche pendant cinq jours. Elle avait produit une masse entièrement vitreuse et transparente, de couleur brune et sans aucun indice de cristallisation. J'y ai ajouté un morceau de marbre pesant a4 grammes. Après deux jours d'exposition è la chaleur blanche, j'ai examiné la matière renfermée dans la capsule; elle avait perdu son aspect vitreux et sa transparence. Le morceau de calcaire s'était enfoncé dans le verre : il avait à peu près conservé sa forme, mais sa nature avait complètement changé. En traiunt la matière contenue dans la capsule par l'acide chlorhydriquc étendu et froid , elle se désagrège; la licpieur tient en dissolution de la chaux ^ du protoxydc et du peroxyde de fer.
Il se produit en même temps une abondante gelée de silice qu on enlève par la potasse* Le résidu se compose d'acide niobique blanc et de petits grains cristallins noirs et trèslourds qu^on sépare par lévîgation.
Acide niobique» — L'acide niobique provient à peu près exclusivement de la surface de la capsule. Il formait comme noe croûte sous laquelle les cristaux noirs se sont développes. Ceux-ci étaient surtout abondants au milieu du solide qui avait conservé la forme du calcaire introduit.
P^/raehlare. — Le sable cristallin noir n'a qu'un trèsfaible éclat métallique. En l'examinant sous le microscc^, on y reconnaît deux natures diverses de cristaux. Les un» sont noirs et opaques , les autres sont transparents et d'un brun foncé. Ces derniers sont beaucoup moins abondants <pie les premiers. Les formes sont, du reste, trop peu nettes pour que j'aie pu les déterminer avec certitude.
La densité des cristaux a été trouvée égale à 5, 17 ^ mais ce nombre est un peu incertain , en raison de la faible quantitéde substance sur laquelle j'opérais.
Les cristaux s'attaquent aisément par fusion avec le bisulfate de potasse. Dans une analyse approximative, faite sur quelques centigrammes de matière, j'ai reconnu qu'ils renfenuaient environ 70 pour 100 d'acide tantalique ou uio- Uqne, 6 pour 100 de chaux et 24 d'oxydes de fer et de n&angaDèse.
On trouve dans la nature de» combinaisons d'acides tanulique et niobique avec les oxydes de fer et de manganèse. Ces minéraux sont les plus communs parmi ceux qui renferment ces deux acides. On trouve aussi un minéral formé essentiellement de tantalatc ou de niobate de chaux, qu'on a désigné sous le nom de pyrochlore, et qui cristallise dan» le système régulier comme la pérowski te.
Les cristaux qui ont été obtenus dans l'expérience précédente me paraissent un mélange de tantalite et de pyrochlore.
polarisant , on n'aperçoit aucune coloration quand ils sont traverses par un faisceau blanc polarisé. L'interposition d^unc lame sensible de quartz a donné, avec une position convenable de l'analyseur, la teinte dite de passage, qui n*a été nullement modifiée par l'inlerpoeition des cristaux. Cette expérience confirme les i^sultats de leur examen rriatallographique , et montre qu'ils appartiennent bien au système régulier.
En ajoutant une très-petite quantité d'oxyde de cobalt aux matières employées pour la préparation de la magnésie, j'ai obtenu des cristaux microscopiques transparents , d'un beau rose, et qui affectent la forme du cube avec les faces de l'octaèdre tronquant ses angles.
La magnésie cristallisée a été récemment trouvée par M. Scaccbi dans certaines roches calcaires et dolomitiqucs de la Somma. Elle y est associée à du pléonastc et k du péridot blanc. M. Scaccbi a donné i cette nouvelle espèce le nomiepérikUue, k cause de la facilité avec laquelle les cristaux se clivent suivant trois directions rectangulaires. Les crisuux affectent la forme de l'octaèdre r^nlicr. Ils sont le plua souvent d'un vert foncé. Leur densité égale 3,75. Lettr analyse , faite par M. Scaccbi et par M. Damour, a montré qu'ils étaient composés de magnésie associée à sept ou huit centièmes d'oxyde de fer.
Les caractères de la périklase sont très-voisins de ceux qui ont été signalés tout k l'beure pour la magnésie cristallisée. La couleur verte des cristaux naturels et la légère différence constatée entre leur densité et celle des cristaux artificiels tiennent évidemment a la présence de l'oxyde de fer dans les premiers.
La cristallisation artificielle de la magnésie me parait lever les derniers doutes qui existaient encore sur la véritable constitution chimique de la périklase. Quelques minéralogistes persistaient a* voir dans la périklase une < ombinaison définie d'oxydo de fer avec la magnésie. La
ressemblance que pré&ciucnt toulcs les propriété^ (k cette espèce avec celles de U magnésie pure prouve bien que loxyde ferreux est ici à Tétat de mélange comme composé isomorphe de la magnésie.
Oxyde de nickel.
J'ai employé» pour préparer l'oxyde de nickel cristallisé , un procédé semblable à celui qui a été mis en pratique pour la magnésie. L'oxyde de nickel a été fondu avec son poids de borax dans une capsule de platine, puis on y a ajouté un fragment de marbre d'un poids égal à celui de Toxyde de nickel. La capsule est restée deux jours dans le moufle à boutons. On Ta mise ensuite en digestion avec de l'acide nitrique un peu étendu et froid. La liqueur ne contenait que de Tacide borique et de la chaux sans traces de nickel. La totalité de cet oxyde avait été précipitée par une base plus énergique et se déposa sous forme cristalline.
L'oxyde de nickel , préparé comme je viens de Findiqtier, est en petits cristaux trè&*éclatants , d'un vert sombre, dont la forme, qui parait semblable à celle des cristaux de magnésie, ne se reconnaît qu'au microscope. Leur densité a été trouvée égale à 6,80 à la température de 1 2 degrés.
L'oxyde de nickel cristallisé ne s'attaque que par les acides trèsH^nergiques. L'acide nitrique concentré et chaud ne l'attaque pas du tout, et l'acide chlorhydrique à peine. Ils ne se dissolvent bien que dans Tacide sulfurique concentré.
M. Genth a déjà signalé Foxyde de nickel cristallisé eu octaèdres réguliers microscopiques dans les produits du raffinage des cuivres noirs dans les usines du Mansfeld. Ces cristaux s'attaquent très-difficilement par les acides. Aussi on a pu les isoler, au moyen de l'eau régale, des plaques de cuivre noir auxquelles ils adhéraient. Leur densité, diaprés M- Genih, est 5,74» Le nombre est bien plus faible que celui que j'ai donné loin à l'heure pour la densilé do mes
cristaux. Les autres caractères des cristaux obtenus par la chaux paraissent les mêmes que ceux des cristaux du Mansfeld.
En admettant 6,80 pour la densité de l'oxyde de nickel cristallisé, on trouve pour son volume atomique le nombre 69,0. Le volume atomique de la magnésie est égal à 68,9, c'est-à-dire à peu près identique au précédent.
Oxyde de cobaU.
Tai suivi, pour obtenir le protoxyde de cobalt cristallisé, la même méthode que pour l'oxyde de nickel. Les cristaux qui se séparent par l'acide nitrique faible ont une forme analogue a celle de l'oxyde de nickel, celle du cubo-octaèdre ; mais elle est moins nette , à cause de l'action de l'acide nitrique qui en a arrondi les faces. Ils sont noirs et leur poussière brune. Leur densité, prise sur une petite quantité de matière, a été trouvée égale à 6,5at
Cette expérience va être répétée sur une quantité plus considérable de matière , afin de pouvoir étudier plus complètement les propriétés de Toxyde de cobalt cristallisé.
Proiaxyd^ de fnanganêie.
Quand on chauffe an creuset brasqué, à la température du four à porcelaine, un mélange de calcaire et de borate de manganèse, on obtient une matière qui présente çè et U de petits cristaux d'un vert sombre en octaèdres réguliers, qui sont, sans doute, du protoxyde de manganèse. Je ne les ai point encore examinés de plus près.
Oxyde de fer fnagnéUque.
L'action de la chaux sur les silicates de fer par voie sèche est tout à fait comparable à celle que cette base exerce sur les borates de magnésie, de cobalt et de nickel. Elle précipite l'oxyde de fer et le sépare complètement de sa combinaison avec la silice si la chaux a été employée en quantité
( 2»7 ) suffisante. Si la réaction s'opère au contact de Pair ou dans une atmosphère d'acide carbonique , l'oxyde qui se produit est de FoYyde magnétique ou du peroxyde de fer, ou un mâange de ces deux oxydes. Il y a tout lieu de croire qu'en agissant dans une atmosphère complètement exempte d'acide carbonique ou d'oxygène , en même temps que de gaz réducteurs tels que l'oxyde de carbone , on parviendrait à obtenir le protoxyde de fer h l'état de pureté.
Je n'ai fait encore que deux expériences sur la décompostdon des silicates de fer par la chaux. J'ai employé comme matière ferreuse une scorie d'affinage de la fonte qui présentait des géodes remplies de cristaux semblables à ceux du péridot, et dont la composition chimique se représentait par la formule SiO, FeO. Cette scorie, fondue dans une capsule de platine , a été traitée par son poids de marbre et chauffée dans le moufle a boutons pendant trois jours consécutifs. La matière retirée du four était noire et métalloïde. Le fragment de calcaire avait disparu. En traitant la masse par l'acide chlorhydrique étendu et froid , on ne dissout que de la silice et de la chaux , ce qui prouve que tout l'oxyde de fer a été séparé de sa combinaison avec la silice. La silice gélatineuse ayant été enlevée ensuite par une solution alcaline, on obtient comme résidu une poudre cristalline entièrement attirable à l'aimant. On reconnaît sous le microscope que cette poudre est formée d'oxyde magnétique en cristaux octaèdres et de peroxyde de fer amorphe , et elle se dissout complètement dans l'acide chlorhydrique concentré et chaud, et la liqueur renferme un mélange de protoxyde et de peroxyde de fer.
Une seconde expérience a été faite en opérant sur
100 grammes de scories et loo grammes de marbre en un s^ fragment. On avait ajouté lo grammes de fer métallique k la scorie réduite en poudre , afin de maintenir, au-
i^nt que possible, le fera l'état de protoxyde. Le tout a été
^lacédans une capsule de platine et introduit dans le four
à porcelaine. La capsule a été recouverte par une largi^ tasse de porcelaine renversée , afin d'intercepter, autant que possible, la communication avec l'atmosphère du four. La matière retirée du four était noire et métalloïde comme dans la première expérience. Le calcaire avait été complètement dissous ) en traitant par les acides faibles, il s'e&i séparé un sable cristallin entièrement attirable a Taimant, à poussière noire, et qui donnait, par l'acide cblorhydrique concentré et chaud , une solution dans laquelle on reconnaissait la présence des deux oxydes de fer : c'était encore l'oxyde de fer magnétique.
On voit déjà par ces expériences, qui seront poursuivies et répétées, que la chaux précipite Toxyde de fer contenu dans un silicate en fusion , et que la précipitation peut être complète. Nous ferons ressortir tout à Theurc les conclusions qu'on peut tirer de ce fait pour expliquer l'origine des grands gîtes de fer oxydulé magnétique.
Pérowskite,
Les recherches qui précèdent nous ont montré la chaux précipitant à l'état de pureié divers oxydes de leurs combinaisons avec l'acide borique ou l'acide silicique. Ces réactions de la voie sèche sont ti'ès-comparables a celles de la voie humide. Les expériences qu^il nous reste à décrire, cl qui donnent naissance à des composés identiques à certains minéraux cristallisés , s'expliquent aussi avec la même simplicité.
J'ai indiqué déjà , dans le Mémoire précédent , im procède pour faire cristalliser le titanale de chaux ou pérottskile. 11 consiste, comme on l'a vu, à soumettre à l'action d'une haute température un mélange de silice, de chaux, d'oxyde de titane et d'un excès de carbonate de potasse. Le titanate de chaux cristallise au milieu de la masse vitreuse, p^i* l'exposition prolongée à une température très-élevéc.
L'expérience que je vais décrire a de l'analogie avee n'
( 2iy )
procédé qui précède^ mais la théorie m'en seioible plus DcUe.
J'ai oomnienoé par exposer i une haute température , diui le moufle à boutons, un mélange composé de la ma» Biére suivante :
fr
Oxyde de titane i5,oo
Silice 189OO
Carbonate de potasse. .. . 60,00
La matière est restée quatre jours dans le moufle. Elle était entièrement vitreuse, sans traces de cristallisation. Tai placé dans la capsule un morceau de marbre blanc peunt a5 grammes. Deux jours après cette addition, la capsule a été retirée du moufle. Elle avait perdu sou aspect îitreux. Elle était redeveuue opaque et cristalline. Le fragment de calcaire avait conservé à peu près sa forme; mais il avait subi , par Faction du liquide dans lequel il était |>I(Higé, un véritable fft^lamot^Atstntf. Il renfermait autant de silice et d^oxyde de titane que le reste de la matière.
En traitant la matière contenue dans la capsule de platine successivement par Tacide chlorhydrique étendu et la potasse liquide, on isole un sable cristallin jaunâtre qui est àt la péroufskite. Les cristaux sont moins gros et les foimes moins nettes qu^en opérant par le premier procédé; mais la réaction présente ici un véritable intérêt. La chaux, en sgisiant sur le verre formé de silice , d'acide titanique et de potasse , en précipite Tacide titanique en se combinant avec lai et formant en même temps un silicate de chaux et de potasse. Ici le corps précipité s'est combiné avec le précipitant.
Ponr établir l'identité du sable cristallin obtenu dans rexpéfience qui précède avec la pérowskite, j'en ai examiné la forme au microscope. La densité a été trouvée égale ■** 3)9^9 nombre bien voisin de Jiy02^ densité des cristaux naturels. Enfin, j'en ai déterminé la composition en en
attaquant oS*', 164 par Facide sulfarique concentré et boaillant y et évaporant à siccité; en reprenant par l'acide cUorhydrique et Feau , tout s'est dissous après deux jours de digestion. Les cristaux ne renfermaient donc pas de silice. L^oxyde de titane a été précipité par rammontaque, la chaux par Toxalate d'ammoniaque. En opérant comme je Tai indiqué à Toccasion des cristaux préparés par l'évaporation du fondant alcalin , j'ai obtenu :
Acide litanique 61 ,2
Chaux 38,5
Cette composition identifie bien la matière avec les cristaux de pérowskite que nous avons décrits dans le Mémoire précédent.
Tantalitei.
J'ai fondu ensemble, dans une capsule de platine ;
r Tantalite du Connecticut 7 ,00
Silice 9><>o
Carbonate de potasse 20 ,00
La matière a été exposée dans le moufle à boulons i la chaleur blanche pendant cinq jours. Elle avait produit une masse entièrement vitreuse et transparente, de couleur brune et sans aucun indice de cristallisation. J'y ai ajouié un morceau de marbre pesant a4 granunes . Après deux joiu^ d'exposition k la chaleur blanche , j'ai examiné la matière renfermée dans la capsule; elle avait perdu son aspect vitreux et sa transparence. Le morceau de calcaire s'était enfoncé dans le verre : il avait à peu près conservé sa forme, mais sa nature avait complètement changé. En traitant la matière contenue dans la capsule par l'acide chlorhydrique étendu et froid , elle se désagrège; la liqueur tient en dissolution de la chaux , du protoxyde cl du peroxyde de for
1! se produit en même temps une abondante gelée de silice qu on enlève par la potasse. Le résidu se compose d'acide niobique blanc et de petits grains cristallins noirs et trèslourds qu^on sépare par lévigation.
Acide niobique» — Uacide niobique provient à peu près exclusivement de la surface de la capsule. Il formait comme aoe croûte aous laquelle les cristaux noirs se sont développés. Ceux-ci étaient surtout abondants au milieu du solide qui avait conservé la forme du calcaire introduit.
PfroMore, — Le sable cristallin noir n'a qu'un trèsfaible éclat métallique. En l'examinant sous le microscc^, on y reconnaît deux natures diverses de cristaux. Les un» sont noirs et opaques , les autres sont transparents et d'un bnm foncé. Ces derniers sont beaucoup moins abondants (pe les premiers. Les formes sont, du reste, trop peu nettes pour que j'aie pu les déterminer avec certitude.
La densité des cristaux a été trouvée égale à 5,17 ; maïs ce nombre est un peu incertain , en raison de la faiUe quanûtéde substance sur laquelle j'opérais.
Les cristaux s'attaquent aisément par fusion avec le bisulfate de potasse. Dans ime analyse approximative, faite sur quelques centigrammes de matière, j'ai reconnu qu'ils renfermaient environ 70 pour 100 d'acide tantalique ou niol^îqtie, 6 pour 100 de chaux et 24 d'oxydes de fer et de RUDganèse.
On trouve dans la nature des combinaisons diacides tanuliqae et niobique avec les oxydes de fer et de manganèse. Ces minéraux sont les plus communs parmi ceux qui renferment ces deux acides. On trouve aussi un minéral formé <^^sentiellement de tantalatc ou de niobate de chaux, qu'on ^dërigné sous le nom de pyrochlore, et qui cristallise dans le système régulier comme la pérowskite.
Les cristaux qui ont été obtenus dans l'expérience précédente me paraissent un mélange de tantalite et de pyroihlore.
Je vais répéter ces premiers essais pour obtenir des espèces tout à fait pures ^ et chercher à éclairdr les questions qui se rattachent A la composition des minéraux tantalifères.
Les réactions qui ont donné naissance aux composés dont il vient d'être question s'expliquent de la même manière que celles qui ont produit le titanate de chaux. La sursaturation du silicate diacide tantalique d'oxyde de fer et d'alcali parla chaux détermine la précipitation de l'acide tantalique et de l'oxyde de fer, et la combinaison des matières précipitées avec une certaine proportion du corps précipitant.
Les réactions qui viennent d'être exposées ont montré de nouvelles analogies entre les phénomènes chimiques de la \oio sèche et ceux de la voie humide. La chaux , qui précipite ^ froid certains oxydes de leurs dissolutions salines, les déplace également par la voie sèche dans leurs combinaisons avec les acides borique et silicique. Cette affinité prépondérante de la diaux se manifeste donc à des températures très-différentes l'une de l'autre.
Ces premières applications de la méthode par précipitation ne sont, du reste, qu'un point de départ pour de nouvelles expériences. Il faut arriver à reconnaître d une manière certaine, pour les diverses bases, les effets produits par les affinités respectives de chacune d'elles k de hautes températures. Il faut aussi arriver à déterminer l'eut de saturation des silicates et des borates au moment ou i" abandonnent une ou plusieurs des bases qui se trouvaient <'n combinaison. Il faudra constater également les cas ou la précipitation sera complète et ceux où elle ne sera que partielle par suite de la formation d'un sel double. C'est ainsi fjuo j'ai reconnu, pour le dire en passant, que le pyroxen<* CMgS* n'éprouvait aucune altération quand on le fondait
( ^23 ) en ooiUact avec la chaux ; et cette expérience explique bien les associations si fréquentes du pyroxène et de Tamphibolc arec les calcaires dans les terrains métamorphiques.
Ces études nous donneront , je Tcspèrc, des notions nettes sur la constitution des matières vitreuses et sur les condi* dons de leur passage a Tétat cristallin.
Outre l'intérêt purement chimique qui s'attache à la continuation de ces recherches, il est un autre ordre de considérations sur lesquelles je dois appeler quelques instants l'attention de FAcadémie.
Les géologues admettent généralement Thypothèse d'une fluidité interne du globe terrestre'. L'accroissement graduel qn on observe dans la température du sol à mesure qu'on s'enfonce, l'existence des phénomènes volcaniques viennent donner à cette opinion presque tous les caractères de la ccrlilude. Bien des faits prouvent, en outre, que la parlie liquide interne du globe exerce une action incessante varies matériaux de la croûte solidifiée. Cela est de toute CTÎdence pour les terrains traversés par les cheminées volcaniques. Les observations géologiques établissent également que les masses de matières éruptives, de roches ignées,qni ont traversé à diverses époques les terrains stratiGés^ ont exercé sur leur texture , sur la nature dci minéraux qu'ils renferment, sur leur composition chimique une action des plus énergiques dont on a exprimé l'effet par le mot icméiamorphisme. Quand on peut observer, et cela arrivesouvent, la roche métamorphique et la roche h l'état natu* n;l sur le prolongement l'une de Tautre, se liant par un passage graduel , on reconnaît aisément que la chaleur seule ne pourrait pas produire les modifications observées dans- 1» nature de la roche. De nouveaux éléments ont été introduiis, par des actions chimiques énergiques, dans la roche métamorphosée; d'autres en ont été séparés. Des rochescalcaires ont été non-seulement transformées en calcaire wccWoïde, mais encore en gneiss ou en schiste micacé.
On a remarqué de plus que la plupart des espèces minérales de formation ignée appartiennent k ces zones de contact entre les roches éruptives et les terrains dans lesquels elles se sont insinuées. Des gîtes métallifères importants, et qui n^alTectent pas la forme des filons ordinaires , existent souvent le long de ces lignes de jonction. C^est le mode de gisement des masses de fer oxydulé en Suède, dans TOurai , à File d'Ellbe. Elles se trouvent presque constamment en contact ou intercalées avec des roches calcaires métamorphiques dont la chaux a en grande partie disparu et â peu de distance des roches d'origine ignée.
Si des roches calcaires se sont trouvées pendant un long espace de temps en contact avec des roches silicatées à l'état de fusion, ainsi que cela parait constaté par un grand nombre d'observations géologiques, il a dû se produire, outre la fusion du carbonate de chaux , des réactions chi<* miques entièrement comparables à celles que j'ai signalées dans ce Mémoire. La chaux et la magnésie ont amené d'abord la saturation des silicates en fusion et ensuite la précipitation des bases moins énergiques qu'ils renfermaient, isolées ou combinées les unes avec les autres. Les aluminates , les titanates , les chromâtes naturels doivent peut-être leur origine à ces réactions qui peuvent être accompagnées de la cristallisation de silicates calcaires et magnésiens. Les dégagements si abondants d'acide carbonique, qui signalent partout l'activité volcanique, semblent indiquer la réaction réciproque de roches silicatées en fusion sur des matériaux calcaires , et, par conséquent, la continuation des phénomènes métamorphiques à l'époque actuelle. I^a formation des gites de fer magnétique, la présence du fer oxydulé et du fer titane dans les basaltes et dans les roches voisines de l'état de saturation me paraissent pouvoir être attribuées à des causes analogues. Il y a tout lieu de penser que la précipitation par voie sèche à joué et joue encore un rôle important dans la formation d'un grand nom*
bre de gîtes minéraux et de minéraux cristallisés. Je me contente aujourd'hui de ces premiers aperçus , bien confaioctt que la considération de ces réactions nouvelles, apfJiquée i Tétudc des conditions dans lesquelles s'est opérée la cristallisation des minéraux ^ conduira à des résultats importants siir leur origine. La géologie et la chimie se prêtent ainsi un concours mutuel. Tantôt, guidé par des considérations purement géologiques, on arrive à reproduire artificiellement les conditions dans lesquelles on suppose que certains minéraux se sont formés; tantôt , au contraire, on part de faits et de considérations chimiques pour arriver à l'explication des résultats constatés par les géologues. C'est cette dernière marche que j'ai suivie dans ce Mémoire. Gardons-nous de proscrire l'une ou l'autre des deux méthodes. Toutes deux sont utiles aux progrès des deux belles sciences qui se trouvent ainsi rapprochées.
