L’ANALYSE QUALITATIVE

Un (les plus beaux résultats auxquels puisse nous conduire l’étude de la cliimie, est sans contredit l’application de cette science intéressante qui nous fait découvrir, par des procédés rigoureux, la nature d’une substance inconnue. Cette branche de la chimie, connue sous le nom d^analjsCy a puissamment contribué au développement des sciences et des arts, et aujoui'd’hui encore elle est la boussole de tous les savans qui étudient la nature.

L’analyse peut être envisagée sous deux points de vue dlfférens, suivant le but auquel on veut la faire servir. Elle peut, ou s’applicjuer à la recherche d’une matière inconnue, pour en découvrir la nature et faire connaître les difféi’entes parties dont elle se compose sans en évaluer les proportions relatives : c’est V analyse qualitative; o\\ bien, elle isole successivement les différens principes qui entrent dans la composition d’un corps complexe pour en déterminer les quantités respectives, et alors elle prend le nom (\!analjse quantitative,

La première de ces deux espèces d’analyses, apj)liquée à la recherche des substances minérales, fera. le sujet de celte dissertation.

Pour procéder avec ordre, j’entrerai d’abord dans quelcjues développemens sur les dllTjcultés (jue présente l’analyse quali-

tative, afin de faire sentir les avantages d’une bonne métliode analytique ; j’indiquerai ensuite les conditions qui doivent régler l’exécution d’une j^areille méthode, et je terminerai par l’exposition d’une marche analytique dont l’emploi me paraît utile dans la pratique, sous le rapport de sa simplicité et de la certitude de ses résultats.

Le but de l’analyse qualitative étant de déterminer la nature d’une matière inconnue quelconque, il est naturel d’admettre que, pour pouvoir appliquer cette science, il faudrait avant tout connaître, et avoir constamment présentes à la mémoire, les propriétés caractéristiques de chaque substance. Mais quelle expérience et quelle habitude ne faudrait-il pas supposer au chimiste qui voudrait, d’après ces seules connaissances, se livrer aux recherches analytiques, lorsqu’on se rappelle que les corps minéraux peuvent se présenter sous une multitude de formes différentes, capables d’induire en erreur l’observateur le plus exercé? Et lors même que l’on posséderait toutes ces connaissances réunies à un jugement éclairé par une longue pratique, on n’en serait pas moins embarrassé dans la plupart des recherches qu’il faudrait faire pour découvrir la nature d’une substance inconnue, si on n’avait que ces seuls moyens pour y parvenir. En effet, la plupart des corps ne pouvant être reconnus par leurs caractères extérieurs, mais exigeant, pour leur détermination, un certain nombre dessais qui sont du ressort de la chimie, on prévoit que ces sortes de recherches devraient être le plus souA’ent extrêmement longues et laborieuses. N’ayant aucune donnée sur la nature de la substance à examiner, on la soumettrait a une foule d expériences differentes et opposées, jusqu’à ce que l’on rencontrât par hasard celle qui s’appliquerait spécialement à la matière inconnue, et qui serait propre à la faire reconnaître. Des procèdes aussi incertains seraient déjà seuls capables de rebuter ceux qui

voudraient s’occuper de reclierches analytiques, si des obstacles, encore bien plus dlOiciles à surmonter, n’acbevaient de l’endre à peu près inutiles les moyens d analyse, dont nous cbercbons à démontrer l’insudisance. En effet, si la matière à examiner était complexe, si c’était un mélange ou une combinaison d’un certain nombre de corps dilFerens, la connaissance exacte de chacun de ces corps ne suffirait même plus pour les faire découvrir, au moins dans un grand nombre de cas. Comme nous ne pouvons reconnaître la nature chimique dune substance que par sa manière de se comporter avec les réactifs*, on conçoit facilement que, lorsqu’on fait agir ces derniers sur un mélange; ils peuvent attaquer plusieurs substances à la fols, d’où résulteraient des effets tellement variés et confus, qu’il serait presque impossible d’en tirer la moindre conclusion sur la nature de ces matières.

Une autre difficulté, non moins grave que celle que nous venons de signaler, peut encore venir compliquer ce genre de recherches. 11 y a des corps du règne minéral qui, sans ressembler par toutes leurs propriétés à une autre substance quelconque prise isolément, ne présentent cependant pas un seul caractère qui ne se retrouve dans un certain nombre de matières réunies. Ainsi, par exemple, les dissolutions de plomb diffèrent essentiellement, par l’ensemble de leurs propriétés, de celles de zinc, de mercure, de baryte, d’argent et de bismuth; mais les caractères des sels de plomb sont tels qu’on les retrouve successivement et comme par fractions dans les différentes bases que je viens de nommer, en sorte que, si ces dernières se trouvaient réunies dans une même dissolution , le mélange présenterait

1 Par réactifs il faut entendre ici tous les agens capables de produire dans les subsLinccs un cbangement propre à les faire reconnaître. Le calorique, l’air alniosphérique, etc., peuvent devenir des réactifs d’après celte défijiilion.

toutes les propriétés des sels de plomb, outre celles qui apparlienuent à chaque base en particulier. 11 en résulte qu’il serait impossible do constater par les moyens ordinaires la présence du plomb dans un pareil mélange, puisque les résultats que donneraient les réactifs (propres à découvrir ce sel métallique) pourraient appartenir tout aussi bien aux bases qui accompagnent le plomb, qu’à ce dernier métal lul-méme.

Pïous allons, pour justifier ces assertions, exposer les principaux caractères des sels de plomb, et indiquer en meme temps les bases qui présentent les mêmes propriétés. Il est bon d.e remarquer que les diflférens sels dont il va être question, n’ont aucune action les uns sur les autres; de manière que, dans la pratique , on peut très-bien les rencontrer réunis dans une même dissolution.

Propriétés caractéristicjues des sels de plomb.

Sels (jui présentent les mêmes propriétés.

Les sels de plomb donnent, avec l’acide sulfurique, un précipité blanc insoluble.

Sels de baryte.

Un précipité noir avec l’acide bjdrosulfürique.

Sels de mercure.

Un précipité blanc avec l’hydrocyanate ferruré de potasse.

Sels de zinc.

Un précipité jaune avec le chromate de potasse.

Sels de baryte.

Un précipité blanc avec l’acide lijdrochlorique; le précipité est insoluble dans l’ammoniaque.

Sels de mercure (proto).

Un précipité jaune avec les hydriodates.

Sels d’argent

Propriétés caraciéristitjues des sels de plomb.

Un précipité blanc avec les alcalis : ce précipité devient jaune par la calcination.

Un précipité métallique , lorsqu on plonge dans leur dissolution une lame de zinc.

Chaufies au chalumeau avec du souscarbonate de soude, les sels de plomb donnent un bouton métallique qui s’aplatit sous le marteau sans se briser, en même temps que la partie du charbon sur laquelle on fait l’expérience, se recouvre d’une poussière jaunâtre.

La saveur des sels de plomb est douceâtre.

Sels qui présentent les mêmes, propriétés.

Sels de bismuth.

Ce résultat cesse d’être caractéristique par la présence d’un sel de bismuth, qui détruit la malléabilité du bouton de plomb, et produit également une poussière jaunâtre qui recouvre le charbon.

Cette saveur devient imperceptible par la présence des autres sels.

Nous voyons donc combien il serait difficile de constater la présence du plomb dans le mélange que nous venons d’indiquer , même pour quelqu’un qui connaîtrait parfaitement toutes les propriétés chimiques de cette base métallique. Ce même exemple nous conduit encore à quelques considérations qui achèveront de faire sentir la nécessité de quelque moyen auxiliaire, d’une métliode générale et sûre, pour guider les recherches du chimiste. Il se présente, en effet, des cas d’analyse où les procédés ordinaires, non-seulement ne suffisent plus pour conduire à la découverte d’une matière inconnue, mais doivent nécessairement induire en erreur celui qui les emploierait exclusivement.

Et pour nous en tenir au seul exemple que nous avons déjà cité, supposons que nous ayons à examiner un mélange dans

lequel entreraient toutes les bases dont il a été question plus liant, excepté le plomb. En traitant la matière inconnue successivement par les réactifs les plus usités, tels que les acides sulfurique, liydrosulfurique , cbromique, bydriodique, les alcalis, la cbaleur, etc., nous obtiendrions exactement tous les résultats qui caractérisent une dissolution de plomb; et certes nous n’hésiterions pas d’affirmer que ce métal existe dans le mélange, lors même que ce dernier n’en contiendrait pas un atome!

Il faudrait donc, pour éviter cette méprise, s’assurer de l’absence delà baryte, du bismuth, du mercure, etc., dans toutes les dissolutions où les réactifs auront fait découvrir le plomb, afin d’être bien sur que les résultats obtenus appartiennent au plomb seul, et non aux autres bases avec lesquelles ce métal pourrait être confondu. Comme il faudrait étendre cette précaution à tous les mélanges qui pourraient présenter l’inconvénient que nous venons de signaler (et le nombre de ces mélanges paraît être assez grand), nous pourrions regarder comme insurmontables les difficultés que présenterait l’analyse qualitative, si nous n’avions pour seule ressource que la connaissance des corps que nous cherchons à découvrir.

Mais nous trouverons dans l’application d’une méthode bien ordonnée le moyen de vaincre tous les obstacles dont nous avons fait mention jusqu’à présent. Nous verrons avec quelle facilité elle nous fera résoudre les problèmes d’analyse les plus compliqués, et parvenir, même avee des connaissances médiocres, à des résultats qui auraient souvent exigé la sagacité et l’expérience d’un chimiste exercé.

Pour mieux exposer le mécanisme de cette méthode, reprenons l’exemple dont nous nous sommes déjà occupé plus haut. Supposons que nous ayons à examiner une dissolution contenant les nitrates de plomb, de zinc, de mercure, de baryte, d’argent et de bismuth, et admettons pour un moment que ces

six hases existent seules clans la nature. Nous avons vu que tous les caractères du plomb se retrouvent parliellement dans les autres bases métalliques, mais que le premier diffère au moins par une de ses propriétés de chacune de ces dernières : cette observation va nous fournir le moyen^d’arriver à notre but, et voici comment. Si nous traitons le mélange par un de ces réactifs qui ont la propriété de s’emparer du jilomb et de ne pas agir au moins sur Tune des autres bases, il sera possible par ce moyen d’éliminer cette dernière. D’après le même principe nous pourrons successivement écarter les autres bases avec lesquelles le plomb est mélangé, pour pouvoir ensuite étudier les cai’actères de ce dernier, sans n’avoir plus à craindre aucune espèce de méprise.

En effet, en versant dans notre dissolution un excès d’acide sulfuritjue étendu d’eau, le plomb sera précipité à l’état de sulfate, ainsi que la baryte j mais tous les autres métaux resteront en dissolution, ce c]ui permettra de les séparer des deux premières bases. Les sels de baryte et de plomb, cjui se ressemblent par leur manière d’agir sur l’acide sulfurique, doivent différer entre eux par quelqu’une de leurs autres propriétés. Ils se comportent, en effet, différemment avec l’hydrosulfate d’ammoniaque : en traitant le mélange des deux sulfates par ce sel ammoniacal, le plomb noircira et la baryte restera blanche. Ce caractère permettra bien de reconnaître le plomb, lorsque le précipité blanc obtenu par l’acide sulfurique en contient; mais il ne fera pas distinguer la baryte, dont la couleur blanche sera masquée par la couleur noire du sulfure de plomb. Pour découvrir cette base alcaline, il faut revenir à la dissolution premièi’e, et la traiter par l’acide hydrosulfurique, qui précipitera toutes les bases, excepté la baryte et le zinc, que l’on peut séparer des autres métaux par la filtration; or, nous avons déjà vu que la baryte est précipitée par l’acide sulfuiique, et que

le zinc n’est pas attaqué par ce réactif : l’acide sulfurique, versé dans le liquide filtré, pourra donc nous démontrer la présence de la. baryte par un précipité blanc. On pourra de cette manière découvrir successivement toutes les autres bases que nous avons déjà nommées. ;

Les procédés que nous avons employés pour reconnaître la présence du plomb et de la baryte, seraient exacts, si les six bases auxquelles nous avons exclusivement porté notre attention, existaient seules dans la nature j mais comme il n’en est pas ainsi , et qu’au contraire le nombre des substances avec lesquelles ces mêmes bases pourraient être confondues est assez grand, il est évident que la marche que nous avons suivie d’après notre première supposition, ne pourrait être appliquée à tous les cas où il s’agirait de découvrir les bases dont nous venons de faire mention. Il pourrait se faire, en effet, que, parmi les différens corps qui peuvent accompagner ces mêmes bases, plusieurs soient susceptibles de donner avec les réactifs les mêmes résultats que ceux qui nous ont servi à distinguer ces dernières dans le cas particulier dont nous venons de nous occuper. C’est ainsi que, dans notre exemple, l’acide sulfurique et l’hydrosulfate d’ammoniaque ont suffi pour faire reconnaître la baryte; mais les résultats obtenus par ces deux réactifs cesseraient d’être caractéristiques, si le mélange contenait un sel de chaux ou de strontiane.

Il est donc nécessaire de comprendre tous les corps du règne minéral dans l’étude comparative que l’on doit faire de leurs différentes propriétés, pour découvrir une marche constante et sûre, que nous puissions adopter pour toute espèce de recherches analytiques.. Pour y parvenir, il faut faire pour tous les corps minéraux un travail semblable à celui que nous avons indiqué, pour découvrir les six bases dont il a été question plus haut; ç’est-à-dire qu’il faut étudier toutes les propriétés de chacune

de ces substances, les comparer ènlre elles, pour pouvoir déduire de cet examen comparatif les véritables caractères qui peuvent les faire distinguer dans toutes les combinaisons possibles. Comme le nombre de ces combinaisons est presque indélîni, il est impossible de les envisager séparément, pour pouvoir ensuite poser les règles qui doivent guider nos recbercbes pour chacune d’elles : il serait d’ailleurs bien embarrassant, dans la pratique, d’être obligé de recourir au hasard à une multitude de préceptes spéciaux, qui ne s’étendraient qu’à un très-petit nombre de substances. Il faut une méthode générale et constante qui soit applicable à tous les cas possibles d’analyse, et^, qui imprime à nos recherches cette certitude et cette rigueur mathématique qui caractérise la chimie moderne, et que n’atteindront jamais les procédés d’analyse que l’on a voulu restreindre à certaines classes de substances. C’est en supposant tous les corps réunis dans un même mélange, et en indiquant le moyen d’y constater successivement la présence ,de chacun d’eux, que l’on aura résolu ce problème général qui comprendra tous les cas particuliers. Le procédé analytique, au moyen duquel on sera paivenu à isoler successivement toutes les substances de ce mélange, constituera cette méthode universelle dont nous venons de parler. Les difficultés qu’il faut surmonter pour arriver à ce résultat, ne sont pas aussi grandes que l’on pourrait le croire, pour peu q^ue l’on procède méthodiquement: nous verrons que la question se sera beaucoup simplifiée, lorsque nous serons parvenus à classer toutes les substances en dilférentes catégories, d’après certaines propriétés qui sont communes à plusieurs d'entre elles.

Je n’ai pas cru pouvoir mieux réussir, qu’en essayant de me servir de la méthode par bifurcation , que MM. de Lamarck et DE Candolle ont appliquée avec tant de succès à l’analyse bo-' tanique. En eflfet, les corps minéraux sont, par leurs propriétés

chimiques, susceptibles d’étre distingués et classés de même que les plantes peuvent l’être d’après leurs caractères botaniques. Je n’ai, au reste, appliqué la méthode qu’aux substances qui se présentent habituellement dans la naturej jè n’ai point cru devoir l’étendre aux productions rares qui ne se trouvent guère que dans les cabinets des savans ou dans les collections publiques : j’aurais par là singulièrement embarrassé la marche analytique que nous suivons, et manqué le but que je me suis proposé d’atteindre, en cherchant à rendre mon travail de quelque utilité pratique. D’ailleurs les dillerens produits que nous avons passés sous silence présentent, pour la plupart, des caractères tellement originaux, si l’on peut se servir de cette expression, qu’il serait impossible de ne pas les*^onnaître , si jamais ils se présentaient à nos recherches. Quant aux matériaux nécessaires à mon travail, je les dois en partie à l’excellent ouvrage sur l’analyse, de M. H. Rose’, qui m’a servi de guide et de modèle, et en partie aux recherches que j’ai eu occasion de faire moi-même depuis plusieurs années sous la direction de M. Branthome, doyen de la Faculté, qui a bien voulu encourager mes efforts en m’assistant de ses conseils et de ses lumières.