ANALYSE SPECTRALE

Théorie.

Les substances qui existent à Tétat de vapeurs incandescentes dans une flamme déterminent dans son spectre des raies brillantes sur Tobsenation desquelles MM. Kirchhoffel Bunsen ont fondé une méthode d'analyse qualitative d'une sensibilité extrême : la présence de tôfÎôôô ^^ milligranMne de chlorure de sodium peut être décelée par ce procédé.

On rapplique avantageusement à la recherche des métam alcalins et terreux; les autres métaux donnent des raies tellement nombreuses qu'il faut renoncer à les distinguer entre elles.

Les raies sont d'autant plus visibles, que la température de la flamme est plus élevée et son pouvoir éclairant moindre; pour un même métal, c'est la combinaison la plus volatile qui donne les raies les plus intenses.

Les conditions les plus favorables de l'expérience ressortent de ce qui précède.

En multipliant le nombre des prismes et le grossissement (le l'appareil optique, on découvre encore des raies qui avaient échappé à une première obser^'ation : toutefois MM. Kirchhoff et Bunsen ont reconnu qu'il y avait avantage à rester dans les limites d'un examen rapide et facile, et ils ont opéré dans la flamme d'un brûleur Bunsen sur des chlorures dont ils fo^ niaient le spectre à l'aide d'un seul prisme, en l'observant avec une lunette grossissant au plus huit fois. Telles senties conditions normales de l'analyse spectrale (* ).

(*) annales de Chimie et de Physiçite, 3* série, LXII, p. ^Si; LXIV, p. ^•''7' 4* série, t. I, p. 396; Instruction pratique sur l'analyse spectrale, par M-Ori^ deaU) i863.

LXXl*' M. — ANALYSE SPECTRALE. 335

Il importe de faire remarquer dès le début de cette étude ue les spectres obtenus de la sorte avec des instruments dif- ^rents ne sont point directement comparables : Tindice de éfraction, le pouvoir dispersif du prisme, son angle réfrin- :ent et la valeur des divisions du micromètre ne sont jamais dentiques et les positions relatives des raies varient dans de arges limites. Il faut nécessairement recourir aux longueurs Tonde pour définir les repères auxquels on rapporte toutes es expériences. La suite de cette manipulation démontrera 'importance de cette remarque.

Description.

Il me paraît inutile de décrire le spectroscope, auquel tous les Traités de Physique consacrent un chapitre spécial ; mais l'attention du lecteur sera appelée utilement sur quelques points qui sont de la plus haute importance.

Le constructeur livre l'instrument réglé au minimum de déviation du jaune : le collimateur est fixe et le prisme est repéré dételle sorte qu'on ne puisse modifier l'agencement de l'appareil réfringent. Le prisme est généralement équilatéral en flint : on le recouvre d'un tambour à trois trous pour empêcher l'accès de la lumière diffuse.

La fente du collimateur est élargissable à volonté par une vis de pression : cette vis doit pouvoir être desserrée suffisamment pour permettre le nettoyage des lames parallèles qui forment la fente; de plus, il faut que le parallélisme de ces lames puisse être rétabli, s'il avait été détruit par accident. Un petit prisme de verre qui recouvre la moitié supérieure de la fente permet d'étudier à la fois le spectre de deux sources et de les comparer.

En face du collimateur se trouve adaptée, sur un bras mobile, la lunette par laquelle on observe le spectre : une vis de pression dont le bras est muni permet d'élever ou d'abaisser la lunette dans le plan vertical ; le tirage se règle à la façon ordinaire. Un troisième tube, mobile comme le précédent, contient l'appareil optique destiné à projeter sur le prisme l'image d'un micromètre. Ce tube porte deux vis de réglage ; l'une par laquelle on déplace l'image dans le plan vertical, l'autre qui

336 GHAP. XUI. — DE LÀ LUMIÈEE Elf GÉNÉRAL.

permet de la porter à droite ou à gauche, de manière à faire coïncider le point loo de la division micrométrique avecJtelle ou telle raie spectrale. Enfin une vis spéciale sert à la mise au foyer. On illumine Téchelle avec une bougie ou une petiu lampe à éponge imbibée d'essence de pétrole.

Il est nécessaire d'essuyer de temps en temps tous les verres du spectroscope avec une peau de chamois et de passer un pinceau de blaireau sur la fente pour en enlever les poussières qui feraient naître dans le spectre des raies transversales fort gênantes pour Tobservalion. On ne doit pas négliger de couvrir la fente d'un chapeau de laiton chaque fois qu'on se sera servi de l'instrument.

La lampe de Bunsen est d'un usage extrêmement commode: on la surmonte d'un cône pour empêcher le vacillement delà flamme. Je ne saurais assez recommander d'entretenir la lampe dans un grand état de propreté.

On peut dissoudre les chlorures volatils dans de l'alcool et former avec ces liquides de petites lampes qui sont fort utiles pour exercer les commençants à l'observation des raies; mais, dansTusage courant, on emploie des fils de platine tournés en boucle et soudés à un tube de verre, que l'on plonge dans une dissolution aqueuse du sel à essayer; on pourrait aussi brûler une allumette plongée dans la dissolution d'essai. On opère sur le bord de la flamme du brûleur; c'est la partie la plus chaude : M. Bunsen estime sa température à 2840®.

Cette température est insuffisante pour maintenir à l'état de vapeur certaines substances métalliques peu volatiles : on met alors à profit la chaleur dégagée par l'étincelle de la bobine d'induction. Souvent il suffit de faire jaillir celle étincelle entre deux pôles constitués par ces métaux : les parcelles arrachées sont volatilisées et donnent une traînée lumineuse qui paraît continue et donne de très beaux spectres.^M. Lecoq de Boisbaudran recommande de ne point faire usage du condensateur, parce qu'il altère profondément les spectres: il conseille encore d'employer une bobine fournissant des décharges d'au plus 00™"* de longueur; la pile peut être composée de cinq couples de 17"= au bichromate (*).

(*) Lecoq de Boisbaidra», Sj.cc!res Utmiueujc, 187^.

CTIALE. 337

HU. Delacbanal et Hermet ont imaginé un petit appareil qui [îermet d'exciter l'étincelle à la surface d'une dissolution saline. C'est un tube à essai dont le fond est traversé par un Gide platine A (fig. ii5), servant d'électrode négative; un petit tube capillaire D légèrement conique coiffe ce lil et le liisse dépasser de 1"". La liqueur à examiner remplit le fond de l'éprouvette et s'élève par capillarité jusqu'au sommet du tube D. L'étincelle jaillit en B, te iil CB étant relié au pôle positif.

L'électricité est d'un emploi fort avantageux, m elle donne un spectre brillant d'une observation facile : mais elle présente le grand inconvénient de ne pas fournir de résultats comparables à ceux qu'on obtient avec le brûleur à gaz dont la température est beaucoup moins élevée. Le nombre des raies est considérablement augmenté, et leur observation est plus délicate. Aussi, dans la pratique, ce mode d'observation H-il été réservé pour tes métaux peu volatils et ToD continue de se servir du simple brûleur quand on recherche les métaux alcalins et terreux.

Autant que possible, le speclroscope et ses accessoires doivent être installés dans une pièce st>écialement affectée aux analyses spectrales : OQ choisira de préférence un cabinet exposé au midi, afin de pouvoir y faire pénétrer un rayon *ÎS{^^^^ de soleil. Nous conseillons l'emploi d'une table de i^.^o de hauteur permettant de travailler debout : on lui donnera la surface nécessaire pour recevoir tous les appareils nécessaires à l'analyse ainsi qu'une bobine de Ruhmkorff,

Réglage du spectroscope. — Le prisme étant enlevé, on dispose d'abord le collimateur et la lunette dans le prolongementrun de l'autre, de telle sorte que l'image de la fente se trouve à peu près au milieu du champ de la lunette, ce qui 'obtient en agissant sur la vis du bras de cette' lunette : en "lême temps le fil de l'oculaire est rendu parallèle à l'image ^^ la fente; puis on met le prisme en place et l'on cherche le Spectre d'une bougie, en orientant convenablement la lunette.