HUITIÈME SECTION

Des cristaux hémitropes ou mariés , et groupés régulièrement .

§. 1 1 3. Lorsque nous avons dit (§. 2 ) que les cristaux avoient en général leurs faces parallèles deux à deux, et ( §. 6 ) qu’ils avoient toujours des angles saillans et jamais d’angles rentrans, nous avons excepté les cristaux maclés ou hémitropes , et les cristaux groupés régulièrement.

Nous nous sommes contentés de donner simplement une idée de ce genre de cristaux : il eût été difficile , alors , d’entrer dans tous les détails qui leur sont relatifs, leur explication, pour être faite convenablement, nécessitant la connoissance de tout ce que nous avons exposé depuis dans les sections précédentes.

On dit qu’un cristal est hémitrope , lorsqu’on reconnoît qu’il est formé de deux parties ou de deux moitiés de cristaux réunies entre elles en sens inverse de leur position naturelle.

Ainsi , par exemple , si l’on suppose que l’octaèdre régulier que la figure 128 représente posé sur une de ses faces, soit partagé en deux par un plan m n o p q r , parallèle à deux de ses faces, et à égale distance de l’une et de l’autre; et que, la moitié supérieure ayant été enlevée , comme on le voit figure 129, elle soit appliquée de nouveau sur la moitié inférieure, non comtqe elle y étoit auparavant, mais de manière que la partie qui étoit à droite se trouve placée à gauche, comme dans la figure i3o, où les lettres peuvent servir à faire reconnoître la nouvelle position des différens points , on aura un cristal octaèdre hémitrope.

On lui donne ce nom , qui exprime l’idée d’une demi-révolution , parce que le changement de structure du cristal est exactement le même que si , comme nous venons de le dire , 011 avoit fait subir une demi-révolution, ou une hémitropie , à la moitié supérieure sur l’inférieure '. Il est presque superflu

1 Dans le cas d’un octaèdre, dont il est ici question, on parviendroit au même résultat par un sixième de révolution, à cause de 1a

Hémitropie. Groupes réguliers .

de dire que ce partage d’un cristal en deux parties, et cette demi-révolution, n’ont pas eu lieu dans la nature; nous ne nous sommes servis de cette supposition que pour mieux faire comprendre la structure de ces cristaux hémitropes.

Romé de Lisle leur avoit donné le nom de cristaux maclés; mais le nom de macle , qui devroit servir d’après cela à désigner ce genre de structure, ayant été généralement appliqué à une espèce minérale particulière de la classe des pierres , M. Haüy a jugé devoir lui substituer ici le mot hémitropie , et de même ceux de cristaux hémitropes à cristaux maclés . Cependant beaucoup de minéralogistes se servent encore de ces expressions de maclés et cristaux maclés , dans le langage ordinaire. Dans l’octaèdre régulier hémitrope (fig. i3o ) que nous venons de décrire, on remarque qu’il y a trois angles rentrans, savoir, un entre le plan c r m et le plan f o p , un second entre ap q et b m n, et le troisième entre e o n et d r q.

Cette hémitropie se rencontre dans l’alumine sulfatée, et plus fréquemment encore dans le spinelle.

Avant d’établir aucun principe général , nous croyons devoir éclaircir l’idée principale par quelques autres exemples.

§. 11 4» La figure i3i représente un cristal de feldspath: sa forme dominante peut être considérée comme un prisme rectangulaire isocèle, dont la base F, oblique à l’axe , repose sur la face P (voy. §. 40), sous l’angle de 990 41'. Les angles supérieurs de chaque base sont remplacés par les facettes T,f, et T'jf', et les angles inférieurs par les facettes o, o, et o' , o" ; de manière que chacune des bases porte deux facettes o , et deux facettes T et t. Ces cristaux se présentent encore ordinairement avec d’autres facettes , que nous avons supprimées pour plus de simplicité. Les facettes o sont identiques de position , et les facettes T et t sont aussi identiques de position entre elles; mais l’inclinaison des facettes o sur l’arête latérale adjacente du prisme est différente de celle

régularité qui existe dans les triangles et par suite dans la coupe hexagonale mnopcjr; mais nous avons préféré indiquer une demi-révolution, afin de rendre cette considération applicable à tous les cas en général.

1 5 4 PREMIERE PARTIE : 8.e SECTION.

des facettes T et t , comme cela doit être d’après la symétrie des modifications. 1

Si maintenant, par le milieu de la face latérale M et parallèlement à la face latérale P, on mène un plan a b c d, il partagera le cristal en deux moitiés ; et si on suppose que la partie postérieure vienne à tourner parallèlement au plan de section et à subir une demi-révolution, tandis que la partie antérieure reste stationnaire, la forme qui en résultera sera celle qui est représentée par la figure i32 , dans laquelle la disposition des mêmes lettres que dans la figure 1 3 1 fait reconnoître la position nouvelle des différentes parties du cristal. Le sommet supérieur , au lieu d’une seule face principale inclinée à l’axe, présente un biseau symétrique Y Y', dont l’angle est de i6o° 37', et dont les angles inférieurs sont semblablement tronqués par des facettes o, o, o" , o' , identiques. Le sommet inférieur, au .contraire , présente un angle ou biseau rentrant Y' Y (sous le même angle que le biseau saillant supérieur ) , dont les angles extrêmes sont remplacés par les facettes T', t\ et T, t, identiques.

Lorsque le sommet supérieur à biseau saillant est seul visible, le cristal se présente avec une régularité parfaite , qui peut, au premier abord , faire méconnoître le système cristallin du feldspath ; mais les lignes de jonction b d ', c a et’ a c , db ', qui se montrent presque toujours sur les deux faces M, font reconnoître le plan de réunion de deux portions de cristal en sens inverse, c’est-à-dire, le plan d’hémitropie.

1 Nous avons considéré les facettes T et t comme identiques de position : cela a lieu, en effet, relativement à l’inclinaison de chacune de ces faces par rapport aux plans et arêtes du cristal ; ainsi, par exemple, chacune des faces T, T\ et t, t 1 forme un angle de 120° avec la face M du prisme adjacente. Néanmoins les faces T et T} admettent un clivage qui n’a pas encore été observé sur les faces t et t\ ce qui constitue entre elles une différence importante. Yoilà pourquoi nous les avons désignées par des lettres différentes , et rigoureusement le solide auroit dû être considéré autrement; mais le mode que nous avons suivi pour rendre la description plus facile, n’entraîne ici aucun inconvénient.

Hémitropie. Groupes réguliers.

§. il 5. La figure i33, qui appartient à l’amphibole, est un prisme rhomboïdal à base oblique P, 'reposant sur une arête obtuse (voy. §. 4 1 ) , ( sous l’angle de 104° 57'), ayant ses deux bords latéraux aigus remplacés par les. faces x, et les deux bords supérieurs de chacune de ses bases par les faces r, r, et r r ". Si par le milieu de chacune des deux faces x on mène un plan vertical abcd( qui sera un plan diagonal du prisme rhomboïdal) , et qu’on fasse subir une demi-révolution à la moitié antérieure séparée par ce plan , les facettes r et r" viendront au sommet supérieur , avec une petite portion triangulaire 'de la base inférieure P , laquelle formera un angle rentrant (de i5o° 6') avec la partie supérieure restante de la base supérieure P, etc. Cela a lieu en effet quelquefois; mais, le plus souvent, cet angle rentrant est effacé parla cristallisation, qui accroît d’un côté les faces r et r, et de l’autre les faces r" et r, de manière qu’elles se joignent, comme on le voit représenté dans la figure 1 3 4 , où le prisme est terminé d’un côté par un pointement symétrique à quatre faces r, r, r , r", et de l’autre par un biseau P P , dont les faces correspondent aux arêtes latérales obtuses.

Nous pourrions multiplier davantage ces exemples. Le feldspath, dont le second de ces exemples a été tiré, nous en fourniroit plusieurs autres, dont un où,l’hémitropie a lieu, comme dans le dernier cas, parallèlement à un plan diagonal de la forme dominante et aussi de la forme primitive ; l’étain oxydé en présente un très-remarquable , qui est bien connu des minéralogistes , et dont M. Haüy est parvenu à déterminer rigoureusement la symétrie depuis l’impression de son Traité: mais nous pensons que ce que nous venons de dire suffit pour faire comprendre le genre de structure que l’on observe dans ces cristaux hémitropes.

§. 116. En général, au moins d’après ce qui a été observé jusqu’ici , les hémitropies ont toujours lieu parallèlement à un plan qui est: ou un des plans de la forme primitive , comme on l’a vu dans l’octaèdre hémitrope , et dans l’exemple tiré du feldspath ; ou un plan diagonal de cette même forme , comme cela a lieu dans le troisième exemple, tiré de l’amphibole; ou un plan perpendiculaire à l’axe des cristaux , comme dans la

chaux carbonatée métastatique ( Haiiy, Traité , t. II, p. 1 36 ). Ou, plus généralement ,’on peut dire que ce plan d'hémitropie est • toujours dans un rapport parfaitement symétrique avec les plans du solide de clivage , ou de la forme primitive de chaque substance et, d’après l'idée que nous avons donnée de la forme primitive et de ses rapports avec les oristaux secondaires, on sent facilement que le plan d’hémitropie doit être également dans un rapport très-symétrique avec la forme dominante que l’on observe dans le cristal même qui est hémitrope .

On observe souvent une face cristalline extérieure parallèle à ce plan d’hémitropie , soit dans ces variétés hémitropes elles-mêmes , soit dans d’autres variétés secondaires du même minéral.

§• 117. D’après l’idée que nous avons donnée des hémitropies, on a vu qu’elles peuvent dans tous les cas produire un angle rentrant ; mais il arrive aussi , ou que cet angle n’est pas visible, si le côté du cristal où il doit se trouver est enveloppé dans une gangue , ou qu’il a été effacé par l’accroissement du cristal, ainsi que nous en avons déjà donné un exemple dans l’hémitropie décrite §. 11 5. Lorsque cet angle rentrant peut être observé, il suffit pour avertir que le cristal est hémitrope; mais, dans le cas contraire, on a encore, indépendamment d’une étude attentive de la forme , plusieurs moyens de constater l’hémitropie , en reconnoissant l’existence du plan intérieur autour duquel elle a lieu.

D’abord, ce plan est assez souvent indiqué par des lignes extérieures sur les faces du cristal qu’il coupe, comme nous l’avons déjà dit (§. 114) dans l’exemple tiré du feldspath. Mais il y a aussi beaucoup de cas où ce plan est encore déterminé d’une manière bien plus positive par la cassure , c’est-à-dire, par la direction d’un ou plusieurs plans de clivages , lesquels s’obtiennent dans les deux moitiés en sens inverse , en se terminant exactement de part et d’autre au plan d’hémitropie. Cela a lieu dans ce même exemple ( fig. 1 3 \

1 Ce que M. Haiiy exprime en disant que le plan d’hémitropie est toujours situé comme une face qui seroit produite par une loi de décroissement.

Hémitropie. Groupes réguliers. J 5 y

et 1J2), lorsque le clivage est sensible dans les faces T et T ' (voyez la note du §. 114 ). Ce croisement de clivages au plan d’hémitropie seroit encore bien plus sensible dans l’octaèdre hémitrope (§. 1 13 , figures 128 et i3o ), si les substances dans lesquelles on a observé cette forme, avoient un clivage distinct.

Cependant il arrive aussi que, l’hémitropie ne produisant aucun changement dans la position des clivages , ceuxci ne peuvent servir à la faire reconnoître : c’est ce qui a lieu dans le troisième exemple ci-dessus tiré de l’amphibole. Les deux seuls clivages que présente celte substance étant parallèles aux faces M et M' (fig. 1 33 ) , et chacune de ces faces M et M' étant également inclinée au plan d’hémitropie abcd, le résultat de l’hémitropie se borne, quant à ces faces , à mettre la face M' à la place de la face M, et réciproquement ( voy. fig. 1 34 ). Les clivages d’une des moitiés du cristal peuvent donc se continuer dans l’autre moitié. Il n’en seroit pas de même si le clivage étoit aussi distinct parallèlement à la face P, queM. Haüy a adoptée avec raison pour^ la base oblique de la forme primitive. Mais ce clivage parallèle à P n’existe pas : aussi les cristaux hémitropes d’amphibole n’ont-ils pu être reconnus pour tels que par la présence de l’angle rentrant.

§. 118. Telles sont les idées géométriques que l’on doit se former des cristaux hémitropes. Il n’est pas également facile d’expliquer leur mode de formation, d’après le peu de*connoissances que nous avons encore sur les causes physiques qui déterminent la cristallisation des corps en général.

D’abord il est de toute évidence, comme on l’a déjà dit, qu’il n’y a point eu là de changement de position d’une moitié de cristal , ou d ^hémitropie réelle, et que le cristal a pris, dès le commencement de sa formation , la structure composée que nous lui reconnoissons. On peut présumer que deux petits cristaux de même forme , encore en suspension dans une solution , se sont approchés l’un de l’autre par une de leurs faces semblables, et se sont réunis; qu’ensuite ils se sont accrus simultanément : dès-lors il a pu arriver deux cas.

Si les deux faces de réunion se sont appliquées l’une à l’autre dans une position telle, que les autres faces cristal-

lines d’un des cristaux composans se trouvent, soit dans le prolongement des faces analogues du second cristal, soit au moins parallèles avec elles, l’accroissement se fera de la même manière sur l’un et sur l’autre des cristaux composans ; chaque paire de faces analogues de chacun d’eux sera donc amenée bientôt à se niveler bt âne plus former qu’une seule face, et le cristal composé aura une forme entièrement semblable à celle des cristaux composans, pourvu toutefois que les circonstances qui déterminent le genre de forme cristalline ne changent point : il n’y aura donc point d’hémitropie.

Mais l’application des faces d'accolement des cristaux peut aussi avoir lieu de manière que les autres faces de l’un des cristaux, ou au moins une partie, ne soient pas parallèles à leurs analogues dans l’autre cristal, et se trouvent dans une position directement opposée, c’est-à-dire, avec une inclinaison égale en sens contraire ; ce qui doit avoir lieu si l’on admet, comme cela est naturel à supposer, que deux cristaux soient mus par deux forces identiques dans des directions opposées : alors , l’accroissement se faisant nécessairement sur tous les plans que la solution étoit susceptible de déterminer, et qu’elle avoit.déjà formés sur l’un et l’autre cristal , toutes les faces que chacun d’eux avoit avant la réunion seront conservées ; aucune d’elles ne pourra se réunir avec son analogue, qui aura une autre direction : il y aura donc alors une forme cristalline nouvelle, de la nature de celles que nous avons nommées cristaux hémitropes.

* §. 119. Les figures 1 3 5 et 1 36 sont destinées à faciliter l’intelligence de ces deux cas.

Dans l’une et l’autre , on voit un octaèdre régulier , aecfhd , disposé horizontalement sur une de ses faces, comme dans la figure 128. Dans l’une et l’autre on voit également un second octaèdre , a e c f b' d', posé sur le premier. Mais il y a cette différence que, dans la figure 1 3 5 , chacune des six faces cl f e , e f b' , etc., de l’octaèdre supérieur , adjacente à la face d’application/' bf d' , est rigoureusement parallèle , et précisément au-dessus de sa face analogue a f e, efb , etc., de l’octaèdre inférieur, adjacente à la face d’application a c e, tandis que, dans la figure i36, ce parallé-

Hémitropies . Groupes réguliers. 159

lisme, cette correspondance n’existe pas; le triangle a! f' e , par exemple , se trouve placé à gauche de l’axe et incliné vers lui par sa partie supérieure a e , tandis que le triangle a/e se trouve placé à droite et incliné vers lui également par sa partie supérieure : ils ne sont donc pas parallèles. 11 en est de même de tous les autres triangles; aucun d’eux (si ce n’est les faces d’application) n’a sa face parallèle dans l’octaèdre inférieur.

Si maintenant on suppose que chacun de ces deux doubles cristaux continue à grossir, le résultat de l’accroissement sera très-différent dans l’un et l’autre cas.

Dans la figure i35,. la face a f' e s’accroîtra en même temps que la face a/e, et toujours parallèlement avec elle; a f e même devra s’accroître davantage, à cause de l’attraction plus grande produite par la partie saillante/ ; et peu à peu les deux faces seront ramenées au même plan , et n’en formeront plus qu’une seule : il en sera de même des autres faces , et le double octaèdre, après un certain accroissement, se présentera comme un octaèdre simple.

Dans la figure i3 6, au contraire, il est impossible que l’accroissement puisse jamais réunir une face de l’octaèclre supérieur avec une face de l’octaèdre inférieur, puisqu’au-^ cune face du premier n’a sa parallèle dans celles du second. f,e double cristal conservera donc toujours sa forme; seulement elle pourra être un peu modifiée par une extension plus grande dans certaines parties, notamment aux angles saillansd'e, b'a,f'c , où l’attraction moléculaire devra être plus forte : de là vient que ce double octaèdre se présente ordinairement sous la forme déjà représentée figure i3o, qui est précisément la même que celle de la figure i36.

On peut d’ailleurs se convaincre de l’identité de ces deux figures, en remarquant que, si dans la figure 1 3 5 on fait subir à l’octaèdre supérieur une demi-révolution autour d’une ligne verticale passant par le centre de son triangle f b' d\ qui est la face d’application, on arrivera nécessairement à la position où il est, figure 1 3 6 ~ le genre de réunion ou d’accolement de deux cristaux, représenté par cette figure, produit donc rigoureusement la même forme que celle à laquelle nous avons donné le nom de cristaux hémitropes.

Dans l’exemple cité (§. 114, fig. 1 3 1 et 1 32), il est également facile de supposer que deux petits cristaux simples (fig. 1 3 1 ) s’appliquent l’un à l’autre par une de leurs faces P, l’axe étant vertical. Si, dans cette réunion, les bases supérieures Y de l’un et de l’autre sont inclinées dans le même sens, il n’y aura pas d’hémitropie ; mais dans le cas contraire elle aura lieu. Pour obtenir cette inclinaison inverse des deux bases supérieures, il y a deux moyens qui tous deux conduisent au même résultat. Le premier , qui est hypothétique, est celui que nous avons indiqué (§. 114), de faire subir une demi-révolution verticalement à l’un des deux cristaux , ce qui amène en bas une portion de la base supérieure Y :1e second est de retourner un des deux cristaux autour de son axe vertical , de manière qu’il s’applique à la face P' du premier, non plus par sa face P ( cas où il n’y a pas d’hémitropie), mais par sa face P'; ou plutôt de supposer, ce qui est tout-à-fait admissible, qu’ils ont été poussés l’un vers l’autre par deux forces opposées, mais semblables , qui tenoient en avant la même face P' de chacun d’eux.1

Cette manière de concevoir la formation d’une hémitropie par l’accolement de deux cristaux en sens inverse, par une de leurs faces, semble, au premier abord, inapplicable au troisième exemple, tiré de l’amphibole (§. 1 1 5 , fig. 1 3*3 et 1 34), parce que ces cristaux , comme en général aucun des cristaux d'amphibole, ne présentent point de face qui soit parallèle au plan d’hémitropie ab c d, et par laquelle on puisse supposer que deux petits cristaux se réunissent. Mais on arrive au même résultat en supposant que l’application ait lieu par les* faces Af et M', de manière que ce soit, non deux faces M ou deux faces M' qui s’appliquent l’une à l'autre, mais une face M avec une face M'. Il est vrai que, de cette manière ,

1 Dans la figure i32 la face postérieure du cristal est marquée P\ parce que cette figure servoit à l’éclaircissement du §. 114» dans lequel nous avons fait naître l’hémitropie en supposant une demi - révolution.

En désignant ainsi différemment, l’une par P, l’autre par P1 , deux faces qui sont parallèles , nous avons voulu faire sentir qu’elles diffèrent en ce que, par rapport à une même base, l’une fait un angle obtus, tandis que l’autre fait un angle aigu.

Hémitropies. Groupes réguliers . 161

l’association des deux cristaux est disposée obliquement, et que la coupe est un rhombe alongé; mais l’accroissement rétablit bientôt l’égalité des faces.

§. 120. Pour faire mieux sentir cetjte hypothèse d’une manière générale, nous ferons remarquer que les hémitropies n’ont lieu que dans des cristaux, ou plutôt dans des systèmes cristallins , dans lesquels deux faces parallèles , quoique égales et semblables par leur forme et par leurs propriétés symétriques, ont cependant l’une et l’autre une symétrie inverse à leurs deux extrémités, ou plutôt à celles d’une ligne tracée de la même manière sur le plan de chacune dé ces faces.1 Ainsi, par exemple, dans le cristal fig. 1 3 1 , la face P, formant à son extrémité supérieure un angle dièdre obtus avec la base Y , possède , vers cette extrémité supérieure, une propriété symétrique différente de celle de sa parallèle P', qui correspond vers la même extrémité supérieure à un angle dièdre aigu . La même différence de propriété symétrique entre ces deux faces P et P ' existe aussi à leur autre extrémité , mais en sens inverse. Il y a donc dans ces cristaux une sorte de polarité. Le pôle supérieur de la face P (fig. 1 3 1 ) est le même que le pôle inférieur de sa parallèle P', et réciproquement.

On conçoit maintenant que, pi l’attraction doit tendre à faire appliquer ces faces exactement l’une à l’autre , cette application peut avoir lieu de deux manières : dans l’une deux

i En effet, on trouve des cristaux hémitropes dans les espèces dont la forme primitive rentre dans les solides suivans, les prismes a base oblique , les octaèdres régulier et symétrique , et les rhomboèdres. Les prismes rectangulaires à base perpendiculaire n’en présentent pas, ou du moins les réunions de cristaux qu’on y observe rentrent plutôt dans les croisemens réguliers , et ne méritent pas , à proprement parler , le nom de cristaux hémitropes.

Dans les octaèdres, cette ligne, dont nous venons de parler , aux deux extrémités de laquelle la symétrie d’une des faces du solide est inverse, est l’apothème du triangle, et dans les rhomboèdres c’est la diagonale oblique du rhombe ; et en effet, si l’on place un octaèdre ou un rhomboèdre de manière que deux faces parallèles soient verticales, on. y reconnoîtra facilement cette symétrie inverse que nous avons annoncée.

pôles différens seront accolés , dans l’autre ce seront deux pôles semblables; c’est dans ce dernier cas, comme on l’a fait voir, que l’hémitropie aura lieu.

Telles sont les présomptions qui peuvent aider à concevoir l’origine des cristaux hémitropes ; elles laissent , comme on le voit, beaucoup à. désirer pour compléter l’explication du phénomène, puisqu’elles ne déterminent pas les causes qui Je produisent. Ainsi, par exemple , elles n’expliquent pas pourquoi, de deux substances qui ont un système cristallin ou une forme primitive analogue, toutes deux susceptibles d’hémitropie (quelquefois même une même forme, comme dans les cristaux qui dérivent de l’octaèdre régulier), l’une se rencontre fréquemment en cristaux hémitropes, et l'autre n’en présente jamais. Il existe certainement des circonstances ou des propriétés symétriques particulières qui déterminent ces associations. Enfin, il y a même des cas auxquels la supposition que nous avons admise de l’accolement de deux cristaux en sens inverse par une de leurs faces, paroît difficile à appliquer. Aussi, en mettant en avant cette supposition , nous avons eu plutôt pour but d’éclaircir la description des cristaux hémitropes, que d’assigner leur origine d’une manière incontestable.

§. 121. On sait qu’un cristal se présente très-rarement isolé dans la nature, soit empâté au milieu d’une gangue solide ou friable , dans laquelle il est terminé de tous côtés par les faces qui lui sont propres , soit implanté sur d’autres minéraux : le plus souvent, au contraire, les cristaux d’une même substance sont réunis plusieurs ensemble et forment différens groupes , qui portent les noms de druses , de faisceaux, etc., suivant leur configuration extérieure.

Ordinairement, dans ces réunions de cristaux, la position relative de chaque cristal est très-variable , et on ne remarque pas qu'elle soit assujettie à aucune loi de symétrie. Certaines formes dominantes se groupent, il est vrai, plus habituellement dans certaines directions; ainsi les prismes sont en général accolés par leurs faces latérales: mais les axes ne sont pas pour cela rigoureusement parallèles; leur position relative varie souvent sur divers points d’un trèspetit échantillon: ce qui produit des faisceaux plus ou moins

Hémitropies. Groupes réguliers . 1

divergens, et même quelquefois des croiseinens, dont chacun présente un angle différent. Cependant il y a quelques minéraux qui ont offert des groupemens ou croisemens assujettis à une symétrie constante et régulière dont on a pu déterminer les lois. Nous allons faire connoître ces groupemens réguliers par plusieurs exemples.

On peut distinguer deux sortes de groupemens réguliers : ceux où les axes des cristaux groupés sont parallèles, et ceux où ils se croisent. Pour le premier cas, nos exemples seront tirés de Farragonite et de l’harmotôme , et pour le second , de la staurotide.

§. 122. La figure 187 représente, en projection verticale et horizontale , un octaèdre symétrique à base rectangle , disposé de manière que l’axe a b est horizontal, et que, par conséquent, la base c d ef, qui lui correspond, est verticale. C’est la forme primitive de l’arragdnite : l’angle de P sur P est d’environ 109°^, et l’angle de M sur M d’environ 11 6°. Ce dernier est le seul que nous ayons à considérer ici. Nous supposerons, pour plus de simplicité, que cet octaèdre soit devenu cunéiforme (v oyez §. 5i) aux angles a et b, parallèlement aux arêtes verticales ce et df, ce qui permet de le considérer comme un prisme rhomboïdal analogue à celui qui est représenté fig. 33. La projection horizontale de ce prisme sera toujours le rhombe a, ce , b , df , dont l’angle obtus est d’environ 11 6°, et l’angle aigu de 64°.

Si maintenant on suppose que deux de ces prismes s’accolent l’un à l’autre par une de leurs faces latérales M, de manière que leurs arêtes aiguës , a, a , se joignent, ce qui est représenté en coupe perpendiculaire aux axes de ces prismes, dans la figure i38, par les rhombes O et S; et si en même temps une réunion du même genre , mais tournée dans un sens opposé , a lieu entre les prismes U et H dans la partie inférieure de la même figure , l’ensemble de ces quatre rhombes O, S, U et H, formera un prisme hexagonal symétrique, qui aura quatre angles de 1160 et deux de 128°. Ce prisme, tel que nous l’avons construit, auroit un vide intérieur, représenté par le rhombe cpzr ; mais ce vide se trouve rempli par l’accroissement des quatre cristaux. 1

1 Cette association de prismes , ou plutôt d’octaèdres rectangulaires

Nous avons conservé à chaque rhombe l’égalité de ses côtés, c'est-à-dire, l’égalité des faces de chaque prisme; mais oïl conçoit qu’un aplatissement peut avoir lieu d’un côté sans que l’assortiment général soit changé: alors le prisme hexagonal résultant de la réunion des quatre prismes rhomboïdaux, au lieu d’ètre aplati latéralement, comme dans la figure 1 3 8 , pourroit être isocèle, ce qui est le cas le plus ordinaire dans la nature. Nous supposerons cet aplatissement des prismes corn p osans , dans les deux autres exemples que nous allons indiquer , tirés de la même substance.

La figure 139 représente un groupement de quatre prismes, dont trois, N , R, L, sont appliqués par une face latérale, de manière que les angles aigus de part et d’autre se correspondent, comme les prismes O et S dans la figure 1 3 8 ; le quatrième, G, vient se joindre par ses arêtes aiguës aux arêtes aiguës des prismes N et L. Les mesures des angles de chaque rhombe , cotées sur la figure , font voir que le prisme hexagonal résultant du groupement aura deux côtés opposés, g h et mu, non parallèles entre eux, et que de ses six angles quatre a h, e, n, l (dont trois adjacens) , seront de 11 6°, et les deux autres, g et m, de 128°. Le vide qui reste entre les prismes et que la oristallisation remplit, est composé de deux quadrilatères égaux.

Dans la figure 140 il y a cinq prismes groupés : on y reconnoît d’abord les quatre prismes O, S, U, H, assortis de la même manière que dans la figure 1 38 ; de plus, entre les prismes O et S se trouve placé le prisme T, dont la face ac est dans le même plan que la face ae du prisme O, mais dont la face c b forme en b un angle (de 1680) avec la

( fig. 137), disposés de manière, que leurs angles semblables a et a se confondent, est .tout -à-fait analogue à celle que nous avons indiquée (§. 119) sur un octaèdre régulier, comme devant produire une hémitropie : en effet, les divers groupemens de l'arragonite dont nous parlons ici, participent essentiellement de la structure des hémitropies ; mais, comme la condition essentielle des hémitropies n’existe pas entre tous les cristaux simples qui forment ces cristaux composés, nous avons jugé devoir ranger ces cristaux d’arragonite parmi les exemples de groupemens réguliers.

Hémitropies. Groupes réguliers.

lace bf du prisme S , ainsi qu’on peut le reconnoitre par toutes les mesures d’angles inscrites sur la figure. Le prisme résultant sera en apparence hexagonal et semblable à celui de la figure 1 38 ; mais, sa face cf étant brisée en il devient un prisme heptagonal , dont la face cb n’a pas sa parallèle, et qui présente un angle rentrant eri b. Le vide intérieur, lequel est encore rempli par l’accroissement des cristaux groupés, se compose de quatre triangles tous isocèles, semblables, et égaux deux à deux.

Dans ces trois exemples nous n’avons pas parlé des sommets; mais on conçoit que chaque prisme rhomboïdai devra porter son biseau terminal, c’est- à - dire , les faces P et P (fig. 137) \ La position de l’arête cd de ce biseau sera parallèle aux lignes transversales que l’on a tracées dans chaque rhombe des trois figures i38, 1 3g et 140, pour mieux les faire distinguer; et, d’après le mode d’association des prismes, chaque face du biseau d’un prisme fera un angle rentrant avec une face du biseau du prisme adjacent : ainsi le prisme hexagonal, au lieu d’être terminé par une face plane, le sera par un assemblage de biseaux. Dans la nature, les cristaux d’arragonite en prisme hexagonal étant souvent bien plus composés que ceux que nous venons d’indiquer, la base est toute hérissée d’aspérités, dont chacune est un petit biseau saillant , formant des angles rentrans avec ceux qui l’avoisinent.

Quant aux espaces vides entre les prismes composans dont nous avons parlé, et que nous avons dit être remplis par l’accroissement de la cristallisation ( savoir , le rhombe cpzr, fig. i38), ou les quatre triangles rectangles qui le composent, les deux quadrilatères (fig. 1 3 9 ) , et les quatre triangles isocèles (fig. 140), M. Haüy a fait voir que ces extensions des divers prismes composans pouvoient toujours être rapportées à des lois de décroissement comprises dans les limites ordinaires , quel que soit d’ailleurs l’angle latéral des prismes rhomboïdaux composans.

§. 123. Si on suppose qu’un prisme rectangulaire terminé

1 Dans la nature, c'est ordinairement un autre biseau plus aigu} mais l’arête qui sépare ses deux faces, a toujours la mente position*

î66 PREMIÈRE PARTIE : 8.® SECTION.

par un pointement placé sur les arêtes latérales, analogue à celui représenté par la figure 58, soit aplati sur une de ses faces latérales , et qu’un autre prisme semblable et également aplati soit associé au premier ( l’axe de l’un et de l’autre étant vertical ) , non pas par un simple accolement , mais par une pénétration complète, les faces larges de l’un et de l’autre prisme étant réciproquement perpendiculaires, on aura le groupement régulier représenté par la figure 141, et qui a été observé dans l’harmotôme.

Ici,, non- seulement les axes des cristaux composans sont parallèles, comme dans les exemples indiqués ci-dessus, mais ils se confondent en un seul et même axe. On remarque qüe le cristal composé présente un angle rentrant (de 90°) à la place de chacune de ses arêtes latérales, ce qui permet de distinguer les deux prismes composans ; mais les deux pointemens sont confondus en un seul.

On pourroit, sans doute, imaginer que cette pénétration , ce croisement des deux cristaux, provient d’un accolement de trois ou cinq prismes par leurs faces latérales ; mais il resteroit à expliquer pourquoi les angles rentrans, qui seroient alors formés par les faces des divers pointemens, se trouvent comblés par l’accroissement des cristaux, tandis que les angles rentrans , formés par les faces latérales, subsistent. En outre, il est très- remarquable que ce groupement cruciforme n’a jamais été observé dans aucune des autres substances qui offrent des cristaux prismatiques également susceptibles de s’accoler latéralement, et qu’on ne l’a encore rencontré que dans l’harmotôme. Il est à croire que sa formation doit être attribuée à des propriétés symétriques particulières qui nous sont encore inconnues; et cette présomption va être entièrement confirmée par les deux exemples suivans de croisemens ou groupemens cruciformes de cristaux , lesquels ne paroissent pas pouvoir se prêter , en aucune manière , à la supposition de l’accolement de deux cristaux simples.

§. 124. Ces deux nouveaux exemples de groupemens crucifcrmes nous seront fournis par la staurotide , qui n’a reçu ce nom que parce que ses cristaux se présentent le plus souvent ainsi croisés, ou réunis en croix .

Hémitropies. Groupes réguliers. 167

La forme dominante des cristaux simples de staurotide est un prisme droit rhomboïdal ( 1290 30') , le plus souvent tronqué sur ses arêtes latérales aiguës ; ce qui produit un prisme hexagonal symétrique.

La figure 142 représente un de ccs prismes, P M Mo , placé verticalement; il est traversé entièrement, vers son milieu , par un autre prisme semblable, PM' M' o', dont l’axe est horizontal : le croisement est donc rectangulaire. Les deux faces analogues o et 0 sont perpendiculaires entre elles.

Dans la figure 143 on voit encore deux prismes semblables, dont le croisement n’est pas rectangulaire. Les deux axes font entre eux des angles de 6o° et 120°, et de même les arêtes /et/'.- mais on seroit dans l’erreur, si on imaginoit que cette figure 143 ne diffère de la figure 142 que par l’angle des axes entre eux ; il y a de plus dans le groupement une différence essentielle. Dans la figure 142 on voit une face M d’un prisme correspondre toujours à une face M' de l’autre prisme, une face o à une face o'; et dans la figure 143 cette correspondance n’existe pas. On voit, à la vérité, dans la partie supérieure , la face o correspondre à la face 0', et dans la partie inférieure une face M à une face M'; mais latéralement c’est une face o' d’un prisme qui correspond à une des faces M de l’autre prisme, et ainsi de suite.

Ainsi que nous l’avons dit à la fin de l’article précédent, il nous est impossible d’assigner, au moins dans l’état actuel de nos connoissances cristallographiques, la cause de ces croisemens réguliers; mais, ce qui est extrêmement remarquable et contribue éminemment à confirmer l’existence des lois symétriques auxquelles la configuration des cristaux est soumise , ce sont les rapports géométriques qui résultent de ces deux croisemens. Ceux de la figure 142 sont faciles à saisir, et nous ne nous y arrêterons pas. Dans la figure 143, les faces o et o' font entre elles un angle de 120°, comme les axes ; les deux hexagones de jonction, qui sont au centre de la figure, sont perpendiculaires l’un sur l’autre; celui d’entre eux qui est ici horizontal est régulier , l’autre a deux angles droits, et deux autres de ses angles sont égaux à des angles existant ailleurs dans le croisement, etc. 5

enfin , dans l’une et l’autre figure , chaque face d’un des prismes est placée, par rapport à l’autre prisme, comme le seroit une face secondaire produite par un décroissement simple.

Parmi les résultats cristallographiques auxquels M. Haüy est parvenu par la sagacité de ses recherches et de ses calculs , ces rapports géométriques des cristaux croisés de staurotide sont un des plus remarquables.

Nous terminons ici cette description géométrique abrégée des formes cristallines. On nous reprochera sans doute d’avoir traité d’une manière trop succincte plusieurs points importans, et de n’avoir pas assez multiplié les explications et les exemples. Nous avons pensé que de trop longs détails eussent été déplacés ici. Nous n’avons pas prétendu que l’étude de cet abrégé pût suffire pour apprendre complètement la cristallographie ; nous n’avons eu d’autre but que de présenter à ceux qui l’ont déjà étudiée , un résumé des principes de cette science, et d’en donner une idée générale à ceux à qui elle est encore absolument étrangère. Ceux qui voudroient en approfondir davantage l’étude, doivent recourir au Traité de minéralogie de M. Haüy, et aux nombreux mémoires publiés depuis plus de trente ans par ce savant illustre , qui a eu à la fois le mérite rare d’avoir créé une science nouvelle et d’en avoir développé toutes les applications^

SECONDE PARTIE

Des phénomènes de la cristallisation.

§. 12 5. Un corps peut cristalliser, soit en passant de l’état liquide ou immédiatement de l’état gazeux à l’état solide , soit en se séparant d’une solution dans laquelle il se trouyoit dissous, et en reparoissant isolément à l’état solide.

Les résultats de ces divers modes de passages à l’état solide ne sont pas toujours, à la vérité, des cristaux déterminés; néanmoins le corps solide présente presque constamment des caractères de cristallisation plus ou moins évidens. Tantôt ce sont des cristaux aciculaires , cylindroïdes , ou sphéroïdaux , plus ou moins confus et indéterminables; tantôt (dans des solutions) on n’obtient ‘que des groupes coralloïdes saillans à l’intérieur ou même à l’extérieur du vase , ou seulement des végétations ou arborisations : tantôt la masse est compacte , mais sa surface offre un tissu dendritique , ainsi qu’on l’ob-? serve dans la glace et dans plusieurs métaux; ou bien cette masse présente dans son tissu intérieur des indices de clivage qui rappellent celui des cristaux. Il y a cependant quelques cas où on ne peut observer la moindre trace de cristallisation ; mais on est encore fondé par beaucoup d’analogies à présumer son existence.

Ainsi on peut dire que tous les corps inorganiques ont une tendance plus ou moins forte à cristalliser, en passant à l’état solide.

§. 126. On n’a encore que des conjectures bien vagues sur les causes de la cristallisation.

Néanmoins on ne peut douter qu’elles ne soient en général de même nature que celles de tous les phénomènes chimiques, lesquels sont attribués à diverses attractions moléculaires à des distances infiniment petites.

On conçoit que les particules similaires d’un corps ont l’une sur l’autre une attraction réciproque ou attraction

SECONDE PA RTIE.

de cohésion, et qu’un liquide capable de dissoudre le corps a pour lui une attraction de combinaison ; que par conséquent ces deux attractions ont des effets contraires , la première tendant à réunir les particules d’un corps, la seconde tendant à les séparer. C’est donc du rapport qui existe dans les différens cas entre ces dçux forces opposées, que naissent les différens états d’un corps. Si l’action du dissolvant est prédominante, le corps sera dissous; si elle est plus foible , le corps restera intact ; ou s’il a été dissous auparavant , et que l’attraction de combinaison vienne à diminuer et à être trop foible, le corps sera réaggrégé par son attraction de cohésion, et dans le plus grand nombre des cas il se précipitera à l’état solide et pourra cristalliser.

11 en est de même de l’action du calorique. 11 tend à écarter les molécules des corps , ce dont on est assuré par la dilatation qu’il leur fait éprouver. Cette force est donc en opposition avec celle de l’attraction de cohésion des particules ; si elle devient plus forte, elle les fait passer de l’état solide à l’état liquide, et, en augmentant encore, de l’état liquide à l’état gazeux : le retour de ce dernier état aux autres a lieu lorsque l’action du calorique diminue; et l’on sait que ces divers changernens d’état ont lieu à des degrés de température qui sont toujours les mêmes pour chaque espèce de corps.

C’est dans le moment où un corps se sépare d’une solution où il étoit combiné , ou lorsqu’il passe de l’état liquide ou gazeux à létat solide, que ses particules, en se réunissant l’une avec l’autre, forment, au moins dans beaucoup de cas, des cristaux ; et la constance que l’on observe dansles formes des cristaux , ou plus exactement dans le système cristallin , d’une même substance , sufliroit pour nous conduire à admettre l’existence d’une force d’attraction régulière, invariable pour chaque corps , laquelle détermine l’ordre que suivent les particules dans leur réunion.

§. 1 27. Mais quelles sont les lois auxquelles cette attraction est soumise P Quelle est cette cause qui fait naître ces faces planes, qui construit ces polyèdres symétriques , qui détermine la mesure de leurs angles, et la maintient invariablement ? Pourquoi une substance tend-elle à affecter une

Phénomènes de la cristallisation. 1 7 î

forme octaèdre; une autre, une forme rhomboèdre ? Pourquoi le système cristallin entièrement régulier, qui peut produire à la fois l’octaèdre , le tétraèdre régulier, le cube , et le dodécaèdre rhomboïdal, est-il commun à plusieurs substances tout-à-fait différentes sous tout autre rapport P Pourquoi tous les autres systèmes cristallins sont-ils entièrement différens l’un de l’autre, du moins par leurs angles, même entre des corps ayant de grandes analogies chimiques P Quels sont les rapports qui existent entre la composition chimique d’un corps et le genre de système cristallin qui lui est propre ? D’où proviennent les clivages ? Pourquoi dans différentes espèces sont-ils très- distincts , dans d’autres peu distincts, ou nuis ? Pourquoi leur nombre est-il si variable , même proportionnellement aux faces de la forme fondamentale ? Enfin , indépendamment de ces questions sur les lois générales de la formation des cristaux, on peut- encore demander: Pourquoi cette cause première, si constante dans ses résultats généraux, présente-t-elle tant de variations dans ses résultats particuliers ? Quelles sont les autres causes variables et accidentelles qui la déterminent à produire, dans une même espèce , tantôt une forme fondamentale , tantôt une autre , par exemple , tantôt un cube, tantôt un octaèdre; dans certains cas une forme simple , dans d’autres la même forme diversement modifiée ? etc.

On pourroit multiplier davantage toutes ces questions; mais dans l’état actuel de la science il est impossible d’y répondre. Nous ignorons encore complètement les lois d’attraction, et en général les causes physiques premières qui déterminent les systèmes cristallins et leurs variations.

§. 128. Nous n’avons même que des connoissances très-imparfaites sur les phénomènes qui ont lieu pendant la formation des cristaux dans nos laboratoires , et sur les circonstances qui en font varier les résultats et qui en sont les causes immédiates. Ce genre de recherches exigeant à la fois des connoissances en physique , en chimie et en cristallographie, peu de personnes s’en sont occupées. Nous allons cependant donner ici un abrégé de ce que l’on sait jusqu’à présent sur cet objet, en réunissant ensemble les résultats des expériences de Leblanc, plusieurs de M. Gay-Lussac , et enfin un plus grand nombre

SECONDE PARTIE

tirés du mémoire intéressant que M. Beudant a lu à l’Académie des sciences en Mars 1818. (Ann. des mines, 3818.)

Il y a des phénomènes qui paroissent avoir lieu généralement toutes les fois qu’un corps cristallise ; d’autres qui dépendent de circonstances particulières.

Ces circonstances doivent nécessairement être différentes pour un corps fondu ou un corps qui passe de l’état liquide à l’état solide, que pour un corps dissous dans une solution et qui s’en précipite. On conçoit que, dans ce dernier cas , elles doivent être plus multipliées,’ puisque le liquide dissolvant et les autres substances qui peuvent se trouver unies dans la solution à celle qui cristallise , doivent exercer une action sur elle pendant sa cristallisation; d’ailleurs le nombre des corps que nous pouvons faire passer isolément de l’état solide à l’état liquide, et réciproquement, est extrêmement borné, tandis que celui des corps que nous pouvons dissoudre par différens agens et faire cristalliser, est bien plus considérable : aussi avons-nous beaucoup moins d’observations sur la cristallisation des corps fondus , que sur celle des corps dissous ou des sels .

I. Phénomènes observés dans le passage des corps fondus à Vétut solide .

§. 129. L’eau , le soufre , les métaux et quelques substances salines , sont presque les seuls corps cristallisables que nous puissions faire passer à l’état liquide par une simple élévation de température, et ramener ensuite à l’état solide par le refroidissement. 11 en résulte nécessairement que nous devons être assez bornés dans les moyens d’observer ce qui se passe dans cette opération , d’autant plus qu’ils sont encore restreints parla très -haute température nécessaire pour la fusion des métaux et des sels, et qui continue d’exister lorsqu’ils se solidifient : aussi nos connoissances sur cet objet sont- elles jusqu’à présent bien peu étendues.

Ces corps fondus, qui repassent à l’état solide par le refroidissement, présentent rarement des cristaux déterminés; cependant on y observe, assez souvent, au moins des traces

Phénomènes de la cristallisation ,

évidentes de cristallisation , et on peut regarder, en général, ce passage à l’état solide comme une cristallisation.

Ces traces cristallines se reconnoissent dans plusieurs fontes métalliques , soit par le tissu lamelleux qui est découvert par la cassure , soit par ces ondulations dendritiques dont nous avons parlé (§. 125), qui sont quelquefois saillantes à la surface , ou qui au moins deviennent visibles par le contact d’un acide. La préparation du fer-blanc chatoyant , nommé moiré métallique , n’est fondée que sur cette propriété. L’eau glacée , le soufre , nous présentent aussi quelquefois cette structure dendritique V.

§. i3o. La lenteur ou la promptitude du passage à l’ état solide , rend ces caractères de cristallisation plus ou moins prononcés. Par un refroidissement rapide, la cristallisation est le plus souvent très-confuse , peu sensible , ou meme tout-à-fait indistincte , et le tissu entièrement compacte ; si , au contraire, le refroidissement est ménagé , le tissu sera , en général , plus cristallin. On observe ces caractères dans plusieurs métaux; quelques-uns, néanmoins, entre autres le laiton , paroissent présenter des différences en sens inverse. Parmi ceux qu’un refroidissement lent rend plus cristallins , le bismuth est celui où cette disposition est plus marquée -, il arrive même quelquefois qu’il présente des cristaux déterminés. Cependant on ne réussit à les rendre tout-à-fait visibles qu’en employant un procédé particulier , qui consiste à arrêter la solidification lorsqu’elle est encore incomplète , et à décanter la portion du métal qui est encore liquide.

§. 1 3 1 . Le repos ou le mouvement d’un corps liquide , prêt à se solidifier, influe aussi assez souvent sur la netteté de ses caractères cristallins. Les ondulations dendritiques dont nous avons parlé , le tissu lamelleux , sont moins sensibles , et quelquefois nuis , lorsque la matière liquide a été constamment agitée pendant son refroidissement.

§. i32. Il y a changement de volume et, par conséquent, de densité , lorsqu’un corps liquide reprend l’état solide. Tantôt la densité est plus forte , comme on s’en est assuré pour quelques métaux , le mercure , l’or , le plomb , le cuivre , etc, , et comme on est fondé à le présumer de plusieurs autres ;

SECONDE PARTIE

mais tantôt aussi la densité est plus foible , comme cela a lieu pour l’eau. O11 sait que l’eau augmente de volume en se gelant , et que la glace brise les vaisseaux dans lesquels elle se forme; on sait aussi que la glace est plus légère que l’eau , puisqu’elle flotte sur elle. Il paroîtroit, d’après les expériences de Réaunuir , que le fer offre un résultat analogue , et que la fonte devenue solide est plus légère que lorsqu’elle est fondue.

§. 1 33. Il y a constamment un dégagement de calorique au moment où un corps liquide se solidifie, et, au contraire, une absorption de calorique dans les passages de l’état solide à l’état liquide.

On a déjà dit que les passages de l’état solide à l’état liquide et à l'état gazeux, et réciproquement, avoient lieu pour chaque corps à des degrés fixes de température : cependant cette constance de température pour chaque changement d’état suppose que toutes les autres circonstances sont d’ailleurs égales; car il en est qui peuvent avancer ou retarder le phénomène. Ainsi l’eau, purgée d’air, peutsupporter, sans se geler, un degré de froid plus grand , ou ne se gèle qu’à un degré plus bas que l’eau ordinaire , laquelle contient toujours une certaine quantité d’air.

L’action extérieure de l’air paroît aussi favoriser la congélation de l’eau, puisqu’on peut refroidir de l’eaiî à plusieurs degrés au-dessous du zéro du thermomètre, sans qu’elle se gèle , si on a pris la précaution de la couvrir d’une couche d’huile de térébenthine.

II. Phénomènes observés dans la cristallisation des substances qui se précipitent d'une solution .

§. 134. Tous les corps étant susceptibles d’ètre dissous par d’autres, et un grand nombre étant dissolubles dans l’eau et pouvant en être précipités à l’état cristallin , on conçoit qu’on a dû réunir plus de faits sur les phénomènes de leur cristallisation que sur celle des corps fondus; cependant nos connoissances à cet égard sont encore fort peu avancées. On n’a observé jusqu’ici que la cristallisation des corps dissolubles dans l’eau , et même les faits qu’on a

Phënomènés de la cristallisation. 17 S

recueillis sont trop peu nombreux pour qu’on puisse regarder les conséquences qu’on en a tirées comme absolument générales ; en outre , comme un assez grand nombre de causes influent simultanément sur une cristallisation , il est extrêmement difficile de distinguer , dans les phénomènes , ceux qui sont l’effet de chacune de ces causes , et il s’en suit nécessairement qu’il est rare d’obtenir des résultats certains. On doit donc présumer que de nouvelles observations pourront modifier une grande partie des principes que nous allons essayer de poser ici d’après l’état actuel de nos connoissances.

Cet exposé se bornera à examiner l’influence que les dif- , férentes circonstances qui accompagnent ou peuvent accompagner une cristallisation qui se fait dans une solution , exercent, soit sur la production et la promptitude du phénomène , soit sur la netteté et la grosseur des cristaux., soit enfin sur les variations de forme dont une substance est susceptible. Nous résumerons ensuite , pour quelquesuns de ces effets, les principales causes qui paroissent les produire.

§. 1 3 5 . Les variations dans la température de l’air influant d'une manière sensible sur l’évaporation d’une solution, elles avancent ou retardent les cristallisations qui peuvent s’y former. Mais les effets qui dépendent de cette cause, sont toujours beaucoup modifiés par l’état hygrométrique de l’atmosphère , et aussi par la stagnation ou le renouvellement plus ou moins rapide de, l'air à la surface de la solution, lesquels ont nécessairement une grande influence sur l’évaporation , en sorte que les résultats qu’on obtient dans les circonstances ordinaires participent à la fois de l’action de ces trois causes.

On peut dire qu’en général une température extérieure plus chaude fournit des cristaux plus promptement et plus abondamment qu’une plus froide ; qu’il en est de même d’un air plus sec , et d’un air qui se renouvelle plus rapidement. Mais ces différens états de l’air, qui, comme on vient de le dire , agissent toujours à la fois sur' une solution , variant quelquefois en même temps en sens inverse , il en résulte souvent des effets qui paroissent tout-à-fait opposés. Ainsi , par exemple , dans les marais salans de la Méditerranée on

SECONDE PARTIE

remarque que le vent du sud-est , quoique très-chaud , n’augmente pas la graduation et le dépôt salin dans les bassins , que souvent meme il le diminue , parce que ce vent est trèshumide et, en général, assez foible ; au contraire , le vent du nord-ouest, qui est bien plus tempéré et souvent froid, rend la cristallisation extrêmement active , parce que cç vent est très-violent et très- sec. On a remarqué des différences semblables , au moins dans la concentration de l’eau salée , dans les salines où on l’opère par inspersion sur des piles de fagots, ou par d’autres moyens analogues de graduation.

Dans les laboratoires, par un air très- chaud et très -sec, si une dissolution est abandonnée à elle-même, l’évaporation est très -forte; mais les cristaux sont, en général, petits, mal conformés et groupés confusément. Si l’air est trèschargé d’humidité , l’évaporation est nulle , et il ne se dépose point ou presque point de cristaux ; quelquefois même la solution attire l’humidité, et les cristaux déjà formés sont redissous. Ce cas d’une grande humidité atmosphérique est celui qui , pour certains sels , détermine plus particulièrement les végétations cristallines qu’ils forment sur les parois des vases. Si l’humidité cesse , on voit paroître des cristaux distincts.

L’accroissement de ces végétations , en partie saillantes dans l’intérieur des vases, par.oît due à ces alternatives d’humidité et de sécheresse.

Leur accroissement au-dessus de la solution , et quelquefois même à l’extérieur des vases , paroit produit , suivant M. Beudant, parle mouvement d’élévation que les particules cristallines, déjà déposées, reçoivent de celles qui se déposent au-dessous d’elles , et par l’élévation capillaire d’une partie de la solution à travers les croûtes rameuses déjà formées , et aussi entre elles et la paroi du vase qu’elles recouvrent.

Nous pourrions ajouter beaucoup d’autres détails sur l’influence qu’exercent sur les cristallisations les causes dont il est ici question ; mais , ces causes n’agissant sur les cristallisations que par le plus ou le moins d’évaporation qu’elles produisent , leurs effets rentrent dans ceux qui dépendent de cette dernière cause et dont nous traiterons plus bas (§. 1 57)-

Toutes choses égales d’ailleurs, les différences ordinaires.

Phénomènes de la cristallisation. 177

dans l’état thermométrique ou hygrométrique de l’atmosphère , dans le renouvellement plus ou moins rapide de l’air, ne produisent aucun changement dans la forme des cristaux d’une même substance.

§. 1 5 6. Les variations dans la pression barométrique de l’air, considérées isolément et dans les circonstances ordinaires, ne paroissent avoir aucune influence sur la cristallisation des sels ; mais l’absence totale de cette pression produit quelques phénomènes remarquables.

11 y. a des sels , tels que le sulfate de soude , dont les solutions ne donnent pas de cristaux dans le vide , même en agitant la solution. Si l’expérience se fait dans un tube de baromètre , l’introduction d’une seule bulle d’air suffit pour déterminer subitement la formation des cristaux , et il est assez remarquable que le gaz hydrogène , le gaz acide carbonique et le gaz nitreux , produisent le même effet.

Au contraire , une solution de sous-carbonate de soude a cristallisé dans le vide , tandis qu’elle ne cristallisoit pas dans l’air.

Enfin , d’autres sels, tels que le nitre , le muriate de soude , le sulfate de potasse et plusieurs autres, ont cristallisé également dans le vide et dans l’air.

O11 voit par ces expériences intéressantes , que l’on doit à M. Gay-Lussac (Journal des mines, n.° 204, p. 435), que les effets de la pression atmosphérique sur la cristallisation sont très-variés; sans doute ils dépendent de la nature des sels.

§. i3y. Les dijfférens états de la concentration d’une solution , considérés isolément , 11e déterminent pas de variation importante dans la cristallisation des sels qui s’en précipitent.

En parlant ainsi des différens états de concentration d’une solution , nous n’entendons point rejeter le principe généralement adopté, qu’il existe, pour les solutions de chaque sel, une limite de saturation en-deçà de laquelle aucun cristal ne peut se former, et qui même doit être un peu dépassée pour que la cristallisation commence. Cette limite est regardée comme constante , mais seulement dans les mêmes circonstances; et, au contraire, elle peut varier, si les cir-

SECONDE PARTIE

constances sont différentes. On sait, par exemple, que les sels sont en général plus dissolubles à chaud qu’à froid : l’état de concentration est donc plus grand, ou le terme de saturation plus élevé, dans le premier cas que dans le second.

Or, il suit nécessairement de -ce principe qu’une solution saturée ne peut précipiter de cristaux qu’autant qu’il y a quelque évaporation : cependant oft sait qu’il se forme , dans certains cas, des cristaux, et même assez prononcés, dans des solutions qui n’éprouvent aucune évàporation , comme cela a lieu quelquefois dans les bouteilles et flacons parfaitement bouchés que l’on conserve dans les laboratoires ; on assure même qu’il s’en est formé de cette manière dans des solutions qui n’étoient pas entièrement saturées, quand on les a soustraites à l’évaporation.

M. Beudant a observé que ces cristaux , dans des vases fermés et sans évaporation , avoient lieu plus particulièrement dans les solutions des sels qui possèdent le plus de cohésion , comme l’alun , le borax , le sulfate de potasse , etc. , et que les solutions de nitre , de sel marin , de sulfates de fer et d’ammoniaque , et autres dont la cohésion est plus foible , n’en présentoient jamais dans les mêmes circonstances.

Il est difficile d’expliquer la formation de ces cristaux , à moins d’admettre que , par un repos long-temps continué , les parties salines se rassemblent vers le fond de la solution , qui devient alors plus saturé que la surface ; et cette explication hypothétique acquerroit un plus grand degré de probabilité , s’il étoit bien constaté , comme on l’assure , que les cristaux, dans ce cas, ne se forment jamais qu’au fond du vase.

On observe quelque chose d’analogue dans les puits ou amas d’eau salée , où elle est parfaitement tranquille : il ne s’y forme pas de cristaux ; mais le fond est à un degré de saturation plus fort que celui des parties supérieures. Sans doute , cette différence peut provenir de filtrations d’eaux douces vers la surface. Mais un fait plus remarquable est celui qui résulte des expériences de Haller (Mém. de l’Acad. des sciences, année 1764, p. 28). Ayant rempli d’eau salée un tuyau de 33 pieds de haut, au bout de 56

Phénomènes de la cristallisation « 179

jours la partie supérieure avoit perdu de sa salure, la partie inférieure avoit gagné et à il pieds au-dessous de la surface la salure ét oit restée la même. Dans un bassin de 7* pieds de profondeur, il y avoit, au bout de quarante jours, d’accroissement de salure au bas. Les augmentations de salure sont ici, à la vérité, bien foibles; mais ces résultats suffisent pour faire concevoir que la même cause peut produire , dans certains cas , des différences plus considérables.

On a encore observé, dans les manufactures de savon, que les solutions de soude que l’on y conserve sont en général plus saturées au fond des réservoirs que vers la surface.

En admettant que tous ces faits soient bien constans , il resteroit encore à démontrer qu’ils proviennent incontestablement d’une concentration graduelle des particules salines vers le fond d’une solution, par suite d’un long repos, et qu’ils ne sont pas produits par quelque autre cause. M. Gay- Lussac , dont l’autorité est ici d’un grand poids, pense que les faits sur lesquels cette présomption d’une concentration spontanée est appuyée , ne sont pas assez concluans , qu’ils peuvent être dus au mélange imparfait de solutions diversement saturées ; et il a fait à ce sujet plusieurs expériences qui lui ont donné des résultats contraires. (Voyez Annales de chimie et de physique , Tome VII , pag. 80 , Janvier , 3818.)

Il est à désirer que l’on s’occupe de faire de nouvelles recherches relatives à cette question , qui est d’autant plus importante qu’elle doit servir à éclaircir celle de la salure de la mer à différentes profondeurs, sur laquelle nous n’avons encore que des données incertaines.

§. 1 38. La lenteur ou la promptitude de l’évaporation influe beaucoup sur la netteté et la grosseur des cristaux. Une évaporation rapide produit en général des cristaux plus petits , amoncelés , groupés confusément et peu distincts : au contraire , une évaporation lente et ménagée produit des cristaux beaucoup plus gros et de formes plus prononcées. On applique ce principe dans les salines pour obtenir du sel à gros grains , qui est préféré pour certains usages.

Une solution abandonnée à l’évaporation naturelle a l’air

SECONDE PARTIE

produit, en général, des cristaux plus gros et plus nets que si on l’ayoit chauffée.

On conçoit facilement que , dans tous ces cas , la lenteur de l’évaporation favorise davantage l’attraction des cristaux déjà formés pour les nouvelles particules de sel qui se précipitent, et , par conséquent, leur accroissement ; mais, pour cela , le repos de la solution paroît être aussi une circonstance essentielle.

§. 139. En effet, Vétat de repos de la solution contribue, dans beaucoup de cas, à la netteté des formes cristallines et à la grosseur des cristaux. Une solution agitée ne produit que des cristaux petits et en masses confuses.

D’un autre côté , le mouvement détermine quelquefois une cristallisation qui ne pouvoit avoir lieu dans l’état de repos de la solution. Souvent une solution sursaturée ne précipite aucun cristal 5 et si on donne au vase une légère secousse , on voit le sel dissous se cristalliser en masse subitement : ce phénomène a lieu surtout avec le sulfate de soude.

On a observé dans quelques sels , que des mouvemens vibratoires , imprimés à un vase qui en contient une solution prête à cristalliser, y déterminent des centres de cristallisation divergente qui correspondent à peu près aux nœuds de vibration.

§. 140. Température de la solution. On sait que, dans une solution d’un sel plus dissoluble à chaud qu’à froid , le refroidissement détermine sur-le-champ la cristallisation d’une partie du sel.

On a remarqué, au moins pour plusieurs sels, qu’une température plus froide détermine des cristaux plus gros qu’une température plus chaude ; que , même à des températures très-élevées, la cristallisation est irrégulière, et les masses qui en résultent très -fragiles : phénomènes qui paroissent dépendre de ce que l’évaporation est plus lente dans le premier cas que dans le second : ce qui rentre dans ce qui a été dit ci-dessus ( §. 1 3 8 ). Cependant ces différences n’ont été observées qu’à des températures au-dessus de celle de l’atmosphère, et dans des circonstances où il y avoit évaporation.

A des températures très -basses on a obtenu des résultats particuliers , et même , à ce qu’on assure , des changemens

Phénomènes de la cristallisation. 181

de formes, mais qui paroîtroient dépendre de ce que le sel dissous a changé de nature. 1

M. Davy a constaté qu’à des températures égales ou supérieures à celle de l’atmosphère , un sel (le nitrate d’ammoniaque) retenoit plus ou moins d’eau dans sa cristallisation , suivant ,ies différens degrés de chaleur de la solution , et qu’il paroissoit en résulter quelques changemens dans les formes cristallines.

§. 141. Le volume de la solution ne par oit, en général, pro-^ duire que des différences dans la grosseur des cristaux, et aucune dans les formes. Si toutes les autres circonstances sont d’ailleurs égales , on obtient des cristaux plus gros dans une solution qui forme une masse considérable , et des cristaux plus petits dans une solution en petit volume.

Les cristaux déjà formés exerçant une attraction sur les particules salines qui se précipitent (comme on le verra §. 146), 011 conçoit que, plus le volume de la solution est grand , plus il y a de particules sur lesquelles cette attraction peut agir,- et, par conséquent, plus les cristaux auront de tendance à s’accroître.

§. 142. La hauteur de la solution , à égalité de volume du liquide , influe encore sur la grosseur des cristaux. M. Beudant a placé deux quantités égales d’une même solution dans deux vases, l’un très-haut et étroit, l’autre très-large; et il a obtenu dans le premier des cristaux huit à dix fois plus gros que dans le second*

§. 143. Uétat électrique de la solution . Il ne paroît pas qu’une dilférence d’électricité dans la solution influe d’une manière sensible sur la cristallisation qui s’en précipite. M. Beudant a observé que des solutions chargées de l’une ou l’autre espèce d’électricité donnoient des cristaux plus petits que la même solution dans l’état naturel.

Il a aussi observé que des étincelles électriques , lancées

i On a plusieurs exemples de solutions qui précipitent un sel différent de celui qu’on y avoit mélangé , suivant la température à laquelle elles sont exposées lorsqu’elles cristallisent : ainsi une solution de sulfate de soude, évaporée jusqu’à cristallisation, précipite, à la température de son ébullition , du sulfate de soude anhydre.

SECONDE PARTIE

iSa

par moment sur une solution prête à cristalliser, y déterminent des centres de cristallisation divergente. Mais ce phénomène paroît dépendre de ce que le choc électrique imprime des mouvemens de vibration à la solution. Il est donc analogue à celui qui a été exposé ci-dessus (§. 139).

Ces diverses circonstances électriques ne produisent aucun changement dans la forme des cristaux.

Il paroît qu’il y a dégagement d’électricité au moment où une cristallisation s’opère, surtout si elle se fait rapidement ; mais nous n’avons pas encore à cet égard des observations assez précises.

§. 144. Le contact de l’air sur la solution paroît être , pour quelques sels , une condition essentielle pour qu’ils puissent se précipiter et cristalliser.

Une couche d’huile de térébenthine , versée sur une solution saturée de sulfate de soude , l’empêche de cristalliser. C’est un effet absolument analogue à celui que nous avons indiqué ci-dessus ( §. 1 3 3 ) pour la congélation de l’eau.

§. i45. La nature des appareils produit des résultats différens dans les cristallisations: par exemple, une solution cristallise plus promptement dans un vase de ce qu’on appelle poterie de grès , que dans un vase de verre, etc. Comme on emploie toujours un vase sur lequel la solution ne puisse avoir d’action chimique , ces différences ne peuvent être attribuées qu’à deux causes : ou au degré d’attraction plus grand que telle ou telle substance exerce sur le sel qui cristallise (ce qui semble confirmé par un fait qui sera rapporté plus bas (§• >4<S), ou surtout au poli plus ou moins grand des surfaces. Il paroît que cette dernière cause est ici la principale. En effet, s’il y a quelque aspérité dans un vase, les cristaux s’y groupent plus abondamment que sur les autres points. M. beudant a observé que, si on enduit un vase d’une couche de graisse , à l’exception d’un seul point , tous les cristaux se portent vers ce point uniquement , et vont s’y grouper : si toute la surface est ainsi enduite , la cristallisation est longtemps retardée; et lorsqu’elle est enfin forcée par la sursaturation , les cristaux se forment à la surface du liquide , et s’y groupent jusqu'à ce que leur poids soit trop considérable.

On observe , dans la nature , des faits qui semblent tenir au

Phénomènes de la cristallisation . 1 85

moins en partie à une cause semblable : quand un filon traverse plusieurs couches d’une composition très-différente , on remarque souvent que les substances qui composent le filon sont sensiblement différentes, suivant lés couches. Ainsi, à Kongsberg , le filon argentifère est plus riche dans les parties qui sont encaissées dans une couche pyriteuse. Cependant il est très - probable que certaines actions chimiques, susceptibles de déterminer plutôt un précipité qu’un autre, ont été ici la cause principale.

§. 146. Un corps étranger introduit dans la solution produit un effet analogue à celui qui dépend de la nature des appareils. On sait que des fils , des baguettes , un fil de fer , un tube de verre , introduits dans une solution , se recouvrent de cristaux, en général , plus promptement que les parois du vase. Dans des expériences sur le sulfate de soude , M. Gay- Lussac la observé qu’un tube de verre se recouvroit plus promptement de cristaux qu’un fil de fer; et, comme ce dernier a une surface moins unie que le tube de verre , ce fait pourroit servir à appuyer l’idée qu£ nous avons émise plus haut, que cette affluence des cristaux peut être due en partie à une attraction plus forte de la part de certaines substances.

De tous les corps étrangers qu’on peut ainsi introduire dans une solution , celui dont l’effet est le plus prompt et le plus sûr pour déterminer la cristallisation , est un cristal du sel qui est prêt à cristalliser. On voit aussitôt ce cristal s'accroître, tantôt ^par de petits cristaux qui viennent s’y implanter, tantôt seulement par des couches qui le grossissent et lui conservent la même forme ; tantôt aussi , dans quelques cas (-comme on le verra §. 167), en changeant sa forme pour en prendre une autre dépendante du même système cristallin.

§. 147. Laposition des cristaux déjà formés dans une solution paroît influer , non pas sur leurs formes , c’est-à-dire sur le nombre et la disposition de leurs face$ , mais sur le plus ou moins d’extension relative de ces faces.

En général, on a cru remarquer que les cristaux s’accroissent plus en largeur qu’en hauteur; que les cristaux qui se forment au fond d’une solution dans une position

SECONDE PARTIE

verticale , sont ordinairement assez réguliers dans leur contour et dans les pyramides qui les terminent; que ceux qui se déposent latéralement , ont leurs faces supérieures plus larges; que ceux qui se forment à la surface du liquide et qui pendent dans la solution , sont en général assez larges , mais que leurs pyramides sont mal conformées.

On doit à Leblanc plusieurs observations de ce genre , dans lesquelles il est parvenu à faire grossir des cristaux à volonté dans un sens ou dans un autre , en changeant leur position dans une solution. M. Beudant, qui a dirigé aussi ses recherches vers ce but, a obtenu des résultats analogues.

§. 1 48. Les mélanges mécaniques qui peuvent exister dans une solution , modijient dans quelques cas les formes des cristaux qui s’en précipitent, en les rendant plus simples ; mais, pour apprécier plus exactement leur influence , il convient de distinguer trois cas qui peuvent avoir lieu.

i.° Si ces mélanges mécaniques sont en parties pulvérulentes extrêmement fines, et s'ils restent en suspension presque permanente dans la solution , la forme des cristaux est la même qu’elle eût été sans ce mélange ; seulement on voit quelquefois les cristaux partagés dans leur intérieur par des couches parallèles de ces matières pulvérulentes.

2.0 Si le mélange mécanique se dépose au fond de la solution en particules très-fines et incohérentes , les cristaux qui se forment au milieu de ce dépôt, ont une forme plus simple Ci, plus régulière que celle qu’ils auroient prise dans pne solution semblable tout-à-fait pure, ou même que celle qu’ils affectent dans les parties de la même solution au-dessus du dépôt. M. Beudant a constaté «ce résultat sur l’alun et le sulfate de fer, en les faisant cristalliser au milieu d’un précipité de sulfate de plomb. Dans la nature on a remarqué depuis long-temps que les cristaux de quarz mélangés mécaniquement d’oxide de fer terreux , ceux d’axinite mélangés de paillettes de chlorite , et surtout ceux de chaux carbonatée qui empâtent des grains de quarz ou de grès, ont une forme très -simple et très - régulière.

Pour que l’expérience réussisse dans une solution , il faut que le dépôt soit recouvert par le liquide: il est aussi néce^»

Phénomènes de la cristallisation .

saire que la solution soit peu concentrée; car, lorsqu’elle est très-saturée , les cristaux qui se forment dans le dépôt , ont leurs faces plus ou moins creusées en trémies.

3.° Si le mélange mécanique , au fond de la solution , est gélatineux , les cristaux qui s’y déposeront n’en entraîneront avec eux aucune portion, et ne subiront aucun changement de forme ; mais M. Beudant a remarqué , en opérant sur un dépôt gélatineux d’alumine , que les cristaux de différens sels qu’il y a fait précipiter, étoient toujours isolés, trèsréguliers et très- nets, et il s’est assuré que cet effet n’étoit pas dû à l’action chimique de cette substance sur les sels. Il n’est pas nécessaire , pour que ces effets aient lieu , que le dépôt gélatineux soit recouvert par la solution.

§. 149. Les mélanges chimiques , en général, qui se trouvent dans une même solution avec un sel qui cristallise , ont une influence bien plus grande pour produire des variations dans 6es formes cristallines; et la connoissance exacte des effets qui peuvent être produits par cette cause , seroit extrêmement importante , parce qu’on a tout lieu de présumer qu’elle a dû agir fréquemment dans la nature : mais nous n'avons encore sur cet objet qu’un petit nombre de faits, dont la plupart sont dus aux recherches de M. Beudant.

Ces mélanges chimiques 1 peuvent être de plusieurs natures pour chaque sel. Les résultats diffèrent suivant que la substance chimiquement mélangée est ou n’est pas susceptible de s’incorporer aux cristaux qui se forment. Nous traiterons d’abord de ce dernier cas, qui peut être partagé en deux autres , suivant que le corps mélangé est cristallisable ou non.

§. 1 5o. Si une solution d’un sel est mélangée d’une substance que nous ne puissions obtenir isolément qu’à l’état liquide

1 Nous entendons ici par mélange chimique , avec M. Beudant, une association (non mécanique) d’un corps à un autre en proportion . indéfinie. On a beaucoup discuté si ces associations chimiques dévoient elre considérées comme des mélanges ou comme des combinaisons. Mais, dans cette dernière opinion, que nous ne prétendons point rejeter, il seroit toujours utile de distinguer ces combinaisons en proportions indéfinies , de celles qui ont lieu en proportions définies. Le mot mélange chimique n’a pas ici d’autre but; et tout ce qui va suivre nous paroît être également vrai dans Tune et l’autre opinion.

SECONDE PARÏ1E.

ou gazeux, la forme des cristaux que produit celte solution diffère souvent de celle qu’ils auroient eue sans ce mélange ; ou , plus généralement , la nature du dissolvant occasionne souvent des variations dans les formes des cristaux . Ainsi , par exemple , de l’alun , qui dans une solution aqueuse cristallisoit en octaèdres légèrement tronqués sur les arêtes , a donné constamment des cristaux cubo-octaèdres en cristallisant dans l’acide nitrique, et des cristaux cubo - icosaèdres dans l’acide muriatique. Le sulfate de fer avec le même acide , le sulfate de cuivre avec l’acide nitrique , le même sel dissous dans une eau saturée de gaz acide muriatique, ont présenté aussi des formes différentes de celles qu’ils affectoient dans l’eau pure.

Mais on a remarqué que ces variations de formes ne sont que relatives, c’est-à-dire qu’elles ne sont constantes que pour une espèce particulière de forme dont le sel soumis à l’expérience est susceptible dans une solution ordinaire , et qu’elles sont d’un autre genre si la forme produite par la solution ordinaire est différente.

§. 1 5 1 . Si la substance étrangère, mélangée chimiquement à la solution d’un sel , est aussi susceptible de cristalliser , ou si une solution contient à la fois plusieurs sels cristallisables y mais non susceptibles de se mélanger chimiquement dans leurs cristaux , il en résulte souvent qu’un des sels, en cristallisant, affecte des formes particulières qu’il n’auroit pas eues dans des circonstances différentes. Ainsi le muriate de soude prend la forme cubo-octaèdre lorsqu’il cristallise au milieu d’une solution de borax , ou, mieux encore, d’acide borique ; de l'alun, qui cristallisoit dans une solution ordinaire en octaèdres tronqués sur les arêtes, a donné des cubo-octaèdres dans une solution de nitrate de cuivre, des octaèdres complets, dans une solution de sulfate ou de phosphate de soude.

Le borax, le muriate d’ammoniaque, le sulfate de cuivre , ont présenté des différences cristallines semblables dans différons mélanges.

§. 1 5 2 . Il peut arriver , enfin , que , parmi ces sels ainsi chimiquement mélangés dans une même solution , il y en ait un qui , en cristallisant , ait la faculté d’ entraîner avec lui une quantité plus ou moins considérable des autres sels.

Leblanc avoit obtenu des cristaux ayant la forme du suï-

Phénomènes de la cristallisation . 1&7

fa te de fer , qui contenoient moitié de leur poids de sulfate de cuivre ; mais M. Beudant a constaté que ce mélange d’un sel , au milieu des cristaux d’un autre sel , pouvoit souvent exister dans des proportions beaucoup plus grandes. C’est ainsi qu’il a obtenu des cristaux mélangés ayant lcf forme du sulfate de fer , et qui contenoient 85 centièmes de sulfate de zinc ; d’autres , 90 centièmes de sulfate de cuivre ; d’autres, enfin, jusqu’à 97 centièmes de sulfate de zinc et de cuivre (voy. Ann. des mines, 1817). Cette faculté d’association chimique de plusieurs substances avec conservation du système cristallin de l’une d’elles , est extrêmement importante à connoître , parce qu’elle peut servir à expliquer les incohérences que l’on rencontre si souvent , dans la minéralogie , entre les résultats de l’analyse et ceux de l’observation des cristaux.

Mais si-, dans ces mélanges chimiques , une substance a la faculté de paralyser en quelque sorte la cristallisation d’une autre en la soumettant à la sienne , celle-ci n’en exerce pas moins une action sur elle ; et cette action , quoique plus foible que celle de la substance qui donne la forme , se manifeste très-souvent dans les cristaux par des modifications de formes qui n’auroient pas eu lieu sans la présence de la substance mélangée : lorsque toutes les autres circonstances sont semblables , ces modifications sont les mêmes dans lè même mélange , et différentes dans des mélanges différens.

Ainsi , par exemple, les cristaux de sulfate de fer sont des rhomboèdres entièrement simples , s’ils sont mélangés de sulfate de cuivre ou de sulfate de nikel ; des rhomboèdres tronqués au sommet , s’ils sont mélangés de sulfate de zinc ou de sulfate de magnésie ; des rhomboèdres tronqués sur les angles latéraux , par un mélange de sulfate d’alumine.

Le sulfate de cuivre a donné des différences analogues par des mélanges de nitrate de cuivre , de sulfate -de nikel , de sulfate d’alumine, ou des sulfates de soude, de potasse, d’ammoniaque , d’étain , etc.

§. 1 53. Si une solution contient un excès de l’acide ou de la base du sel qui y est contenu , les cristaux qui s’y déposent, présentent également des modif cations déformés différentes.

Leblanc a obtenu des cristaux cubiques d’alun en faisant

1 88 SECONDE PARTIR

naître un excès de base dans la solution. M. Beudant a confirmé ce résultat , et en a obtenu de semblables sur le sulfate de fer et le sulfate de cuivre : il a observé que le sulfate de fer donnoit des cristaux plus compliqués lorsque la solution avoit une surabondance d’acide ; qu’ils étoient plus simples , quand il y avoit excès de base. L’effet contraire a eu lieu dans le sulfate de cuivre : c’est l’excès d’acide qui a donné des formes plus simples , et l’excès de base, des formes plus composées.

Cet effet pourroit être regardé comme analogue à ceux dont nous avons parlé ci-dessus, qui sont dus à un mélange chimique dans le dissolvant;, mais nous avons jugé devoir les décrire à part , parce qu’il paroît que ces cristaux , précipités d’une solution ayant un excès de base ou d’acide , conservent quelquefois aussi les mêmes différences chimiques. Cette différence , à la vérité, est révoquée en doute par plusieurs chimistes, surtout pour les cristaux cubiques d’alun. Cependant il est difficile de ne pas l’admettre , si l’on considère que ces cristaux cubiques, séchés, redissous et cristallisés de nouveau, donnent encore les mêmes formes cubiques. On verra plus bas (§. i56) un fait de ce genre.

§. 1 5 4- Les sels doubles présentent aussi des modifications différentes dans leurs cristaux, suivant que l’un ou l’autre des sels composons domine dans la solution. Ainsi le sulfate double de potasse et de magnésie prend la forme d’un prisme rhomboidal , lorsque le sulfate de magnésie domine ; si , au contraire , c’est le sulfate de potasse , le même prisme est modifié sur ses angles aigus; et on obtient encore d’autres formes dans les proportions intermédiaires.

§. 1 5 5 . Sila solution d’un sel contient une autre substance qui ait sur ce sel une action chimique, sans pourtant le décomposer entièrement , il en résulte plusieurs variations dans les formes cristallines : ainsi l’action d’un carbonate insoluble sur l’alun détermine successivement dans la même solution des cristaux octaèdres, d’autres cubo-octaèdres , et des cristaux cubiques. L’acide muriatique, le sous-borate de soude, produisent sur l'alun des effets analogues.

§. 1 5 6. Si dans un même liquide on fait dissoudre des cristaux d’une même substance, obtenus de différentes solutions

Phénomènes de la cristallisation.

et ayant des formes différentes, mais simples, les cristaux qui en résultent affectent, du moins dans quelques cas, des formes qui participent à la fois des deux premières.

M. Beudant a mêlé ensemblë des cristaux cubiques et des cristaux octaèdres d’alun , et il a obtenu des cristaux cubo-* octaèdres : il a remarqué qu’il étoit nécessaire que la cristallisation se fît rapidement, et que le phénomène n’avoit (pas lieu par une cristallisation ménagée ; dans ce dernier cas les cristaux octaèdres et les cristaux cubiques se déposent séparément.

Cette observation importante pourra sans doute trouver quelque jour son application dans les cristaux naturels.

M. Beudant l’a constatée de nouveau par une opération inverse. Ayant pris des cristaux assez composés d’alun , lesquels présentaient à la fois des faces de l’octaèdre, du cube et du dodécaèdre , et les ayant soumis à diverses solutions et cristallisations successives, il est parvenu, pour ainsi dire, à les décomposer en plusieurs formes simples : il a obtenu des cristaux octaèdres et des cristaux cubiques. Il n’a pu produire le dodécaèdre parfait; mais il a eu des cubo -dodécaèdres.

§. 1 5 7» Si un cristal d’un sel est placé dans une solution saturée du même sel , non susceptible de produire des cristaux de la même forme ; ce cristal , en s’accroissant , ne conservera pas sa forme , mais prendra celle qui est propre à la solution. Un cristal cubique d’alun , déposé dans une solution d’alun octaèdre, a pris, en s’accroissant , la forme octaèdre. Cette expérience est due à Leblanc.

§. 1 58. En résumant tous les faits qui viennent d’être exposés dans les articles précédens depuis le §. 1 35 , on reconnoît :

i.° Que la cristallisation est en général plus active dans une solution très-concentrée, par une évaporation prompte , et par conséquent par un air chaud , sec et qui est renouvelé rapidement; que la nature des appareils, le dépôt de corps étrangers dans la solution , et surtout l’introduction d’un cristal du sel qui y cristallise , ont une grande influence pour la déterminer; que la cristallisation est, au contraire, retardée ou même empêchée par des circonstances opposées : mais en

SECONDE PARTIE

même temps on doit reconnoître, comme nou$ l'avons dit, que , la plupart de ces causes agissant simultanément et souvent en sens inverse l’une de l’autre, les résultats, dans cha-® que cas particulier, sont souvent très- composés et peuvent paroître, au premier abord, contradictoires avec ceux que nous avons annoncés.

2.0 Que les cristaux ont en général des formes plus nettes lorsque l’évaporation est lente et la solution tranquille ; que par conséquent toutes les circonstances qui produisent ces deux effets , concourent également à donner une grande netteté aux cristaux.

3.° Que les cristaux sont en général plus gros par une évaporation lente , une solution plus saturée , et d’un volume et d’une hauteur plus considérables.

4.0 Que, dans l’état actuel de nos connoissances , les seules causes qui paroissent produire des variations de forme dans les cristaux d’un même sel , peuvent se réduire à quatre ; savoir : 1) les mélanges mécaniques des matières étrangères qu’un sel peut entraîner dans sa cristallisation; 2) l’influence des corps étrangers , solides , liquides ou gazeux, qui peuvent se trouver dans la solution sans que les cristaux en soient aucunement mélangés ; 3) les mélanges chimiques de matières étrangères qu’un sel peut entraîner et retenir avec lui dans ses cristaux; 4) les variations entre les proportions relatives des principes consti tuans des sels .