LA DISSOLUTION

Deux liquides peuvent présenter trois cas, quant à leur attraction réciproque. L’attraction moléculaire de chaque liquide surpasse celle que l’un des liquides exerce sur l'autre; par exemple, l’eau forme des gouttes sur le mercure , ou bien, l'attraction des molécules de l’un des liquides entre elles, surpassant l'attraction mutuelle de ce liquide et de l'autre, l’action réciproque des molecules dans l’autre liquide est plus faible que celle des deux liquides l’un sur l’autre. C’est aınsi que se comportent entre eux le mercure et l'acide sulfurique, l'eau et l'huile de térébenthine ou de rose; l'huile de terebenthine, loin de former des gouttes sur l’eau, et sans se mêler avec ce liquide, s'étend à sa surface avec la plus grande rapidité en une couche excessivement mince. Enfin, l'attraction mutuelle des deux liquides peut être plus forte que celle exercée par les molécules de chaque

liquide les unes sur les autres. Dans ce cas, qui est le troisième, les deux liquides se pénètrent réciproquement, et se mêlent d'une manière si intime, que toutes les parties du mélange contiennent exactement la même | quantité de chaque liquide. Telle est l'action réciproque de l’eau et de l'alcool, de l’alcooï et de l’ether, de la plupart des acides et de l'eau, ainsi que d'une foule d’autres liquides qu'on mêle ensemble, La plupart peuvent être mêlés en toute proportion, la solubilité de quelques-uns seulement a un terme passé lequel le mélange refuse l'addition d’une nouvelle dose de l’un ou de l'autre liquide; c'est ainsi que l'eau, par exemple, ne peut dissoudre que dix pour cent d’éther: dans ce mélange, l'attraction réciproque des molécules l'emporte donc sur leur attraction pour. celles de l'éther.

L'action réciproque d'un corps solide et d'un corps liquide est absolument semblable à celle qu'on observe lors du contact de deux liquides. Si dans le corps liquide aussi bien que dans le corps solide, les molécules exercent entre elles une attraction prédominante, celui-ci ne sera pas mouillé; si l'attraction mutuelle du corps sohide et du corps liquide predomine sur la cohésion du liquide, il y aura mouillure: mais si l'action qu’exercent l’un sur l’autre le corps solideet le corpsdiquide, est plus forte que l'attraction réciproque des molécules dans chacun de ces deux corps, ceux-ci se mêlent intimement, le corps solide se liquéfie et se dissout, ses molécules s’insinuant entre celles du liquide et s'y distribuant d'une manière uniforme. La solubilité des corps solides a un terme semblable à celui de la solubilité de l’ether dans l’eau. Ce terme s'appelle point de saturation du liquide. Dans cet état, il y a donc équilibre entre

la force attractive du liquide pour le solide d’une part, et celle des molécules de ce dernier entr’elles d'autre part. La cause de cet équilibre ou de ce point de saturation est liée à celle de l'attraction à de petites distances, par conséquent à celle de l'état gazeux, liquide et solide des corps. Ainsi que je l’ai déjà dit, je reviendrai à une autre occasion sur la réponse à cette question, que nous ne pouvons résoudre que par une hypothèse embrassant les phénomènes de l'électricité. A ces questions appartient la suivante : Tous les liquides pouvant servir de menstrues pour tous les corps solides, comment se fait-il que ces derniers ne se dissolvent que dans un liquide ou dans quelques-uns tout au plus? Le mercure ou tout autre métal en fusion dissout un grand nombre de métaux, mais se refuse à la dissolution des sels. L'eau dissout beaucoup de sels et d'autres substances, mais point de métaux. Quelques sels insolubles dans l’eau sont solubles dans les acides; d'autres, par exemple, le sulfate de baryte, ne sont solubles ni dans l’eau ni dans les acides; quelques-uns, comme l'hydrochlorate de chaux, sont très largement dissous par l'eau; d'autres, par exemple, le carbonate de baryte ou de magnésie, ne le sont que très faiblement. Toutes ces données ne sont qu'expérimentales, elles doivent être rangées parmi les propriétés les plus importantes des corps; j'y reviendrai donc d'une manière spéciale plus tard , en traitant de chacune des substances en particulier.

La solubilité des différens corps dans l’eau est d’une grande importance, tant dans les recherches scientifiques, que dans la pratique ; c'est ce qui la fait examiner avec beaucoup de soin et déterminer rigoureusement

pour un grand nombre de substances. Deux liquides

qu'on mêle se contractent avec dégagement dechaleur. 53,939 parties en volume d'alcool, étant ajoutées à 49,836 parties d’eau, les deux liquides se condensent tellement, qu'au lieu de donner 103,775 parties, ils n’en fournissent que 100 ,en même temps, on remarque une élévation de température ; le même phénomène accompagne la mixtion d’autres liquides. Le salpêtre, depouille d’eau par la fusion, se précipite au fond d'un bain du même corps fondu dans lequel on le projette. Le sel de cuisine jouit de la même propriété. L’un et l'autre se dilatent donc en se fondant. Les dissout-on au contraire dans l’eau, l’espace occupé par la dissolution sera un tant soit peu moindre que le volume de chacun des deux sels et de l'eau pris isolement; il y aura donc contraction. L'expérience peut se faire dans un flacon @ (ig. 184), contenant l'un des sels dont il s'agit ; qu’on remplisse ce flacon d'eau, et qu'on le ferme avec un tube de verre dans lequel joue une goutte d'eau o b servant d’index, on remarquera que l'index avance du côté du liquide à mesure que le sel se dissout insensiblement. Le sel ammoniac au contraire donne lieu à une dilatation en se dissolvant. C'est en cela que réside à n'en pas douter, le motif pour lequel les substances absorbent des quantités si différentes de chaleur lors de leur dissolution; car le sel de cuisine, par exemple, considéré isolément , prend la majeure partie de la chaleur dont il a besoin pour se liquefier , de celle que la diminution de volume met à nue. Outre cette source de chaleur produite par la contraction, il y en a vraisemblablement encore une autre. En effet, plusieurs substances étant humectées d’eau, d’esprit-de-vin et d’autres liquides, développent de la chaleur et en même temps de l’élec-

tricite, qui est probablement en connexion avec l’autre;

la chaleur produite ne selevant dans le plus orand

nombre de cas qu'à »/4, 4/3 ou :/, degré, n'est que peu sensible. Néanmoins, lors de !’humectation de substances animales ou végétales , avec de l'eau, elle peut atteindre 2 à 5°, comme on peut le voir en entourant la boule d'un thermomètre de cambrai sec, ( sorte de tissu en lin) et y faisant arriver de l'eau goutte à goutte. Je reviendrai sur cet objet.

La dissolution et la capillarité provenant de la même cause, il va sans dire que la pesanteur spécifique des substances n'influe aucunement sur le phénomène qui nous occupe, de sorte qu'un corps pesant se divise tout aussi uniformément dans un liquide qu'un corps léger. Le deutochlorure de mercure est à peu près six fois aussi pesant que l’eau, néanmoins il ÿ en a autant au fond qu’à la surface d'une dissolution aqueuse. Pour se mettre entièrement à l'abri des vicissitudes de la temperature durant l'expérience, on a exposé dans des caves de longs tubes remplis de dissolutions, et l'on a trouvé que le liquide, soit saturé soit étendu, contenait exactement la même dose de la matière dissoute à la partie supérieure comme à la partie inférieure.

La température exerce une grande influence sur le pouvoir dissolvant de l’eau, ainsi que sur celui des liquides en général ; la plupart des substances se dissolvent d'autant mieux que la température est plus élevée , par exemple, le salpêtre et le chlorate de potasse sont beaucoup plus solubles dans l'eau chaude que dans l'eau froide. La solubilité du sel de cuisine est au contraire la même à toutes les températures. La chaux est même plus soluble à la température ordinaire qu'à chaud; le

sulfate et le séléniate de soude sont le plus solubles à 33°. La dissolution contient des quantités d'autant moindres de ces sels, que la température s'éloigne davantage de 33°, n'importe de quel côté. Le sulfite de soude montre quelque chose de semblable ; je reviendrai sur ce phenomène dans l’histoire même de ces sels. Le meilleur moyen de se former une idée de ces rapports de solubilité consiste dans l’usage d’une construction graphique (ig. 185); les nombres placés dans la colonne antérieure indiquent les quantités respectives d’un sel, qui peuvent se dissoudre dans 100 parties d’eau aux températures désignées par les nombres de la colonne inférieure; les droites verticales concernent donc la température, et les droites horizontales la quantité solubie dans 100 parties d'eau. La ligne qui représente la solubilite du sel de cuisine coupant les droites verticales toujours au même point, savoir à la division 37, il en résulte que 100 par-ties d'eau peuvent dissoudre 37 parties de sel de cuisine, quelle que soit la température. La courbe de solubilité du chlorure de barium coupant la verticale qui indique o° à la division 31 et celles qui correspondent à 55°et 110° respectivement aux divisions 45 et 61; 100 parties d’eau dissolvent 31 parties de chlorure de barium à o°, 45 parties à 55° et 61 parties à 110°.

On a cherché vainement jusqu'ici une loi qui determine l'accroissement de la solubilité avec la température.

L'eau pure qu’on ajoute à une dissolution aqueuse et concentrée d'une substance, enlève à celle-ci une portion suffisante de la substance dissoute pour que cette substance soit également répartie dans toute la masse liquide. On peut même rendre sensible la force avec laquelle ce phénomène s'accomplit. Qu'on remplisse en

EAU. 373 effet une vessie d'alcool étendu, qu'on la suspende à l'air libre après l'avoir close avec une ficelle, l’eau s'évaporera à travers les parois de la vessie, et l'alcool se concentrera; les parois de la vessie sont donc plus perméables à l’eau qu'a l'alcool. Cela posé, qu'on ficelle une vessie autour de l’un des bouts d'un tube de verre ouvert e (fig. 186), de manière à le fermer exactement ; et après y avoir versé de l'alcool anhydre ( absolu ), qu'on l'enfonce assez profondément dans un bocal contenant de l'eau, pour que le niveau des deux liquides soit le même dans le bocal et dans le tube ; au bout de quelques jours le liquide c sera plus élevé dans le tube qu’à l’extérieur , de sorte que par sa tendance à se mêler avec l'eau, l'alcool fait monter ce liquide à travers la vessie avec une force capable de balancer la pression d’une colonne déterminée de liquide. Si l’on verse de l’eau dans le tube de verre et de l'alcool dans le bocal, après un certain laps de temps le niveau du liquide c (fig. 187), sera plus bas dans le tube de verre que dans le bocal, Les dissolutions des corps solides dans l’eau présentent les mêmes phénomènes; si l'on verse, par exemple, dans le tube de verre a une dissolution concentrée de sulfate de cuivre, après quelque temps, le liquide du tube de verre sera élevé au-dessus de celui du bocal. Plusieurs dissolutions concentrées présentent la propriété remarquable qu'étant mêlées (considérons pour fixer les idées deux dissolutions aqueuses ), l'attraction mutuelle de l’une et de l’eau qui contient l’autre substance, est tellement prépondérante que celleci se sépare. Lorsqu'on ajoute de l'acide nitrique à une dissolution de nitrate de baryte, le corps dissous se precipite; la même chose arrive quand on traite par l'acide.

hydrochlorique une dissolution de chlorure de barıum. Voilä pourquoi les dissolutions de beaucoup de sels dans l’eau sont précipitées par l'alcool, et que celles des résines, de liodure de carbone et d'autres substances dans l'alcool le sont par l'eau. Lorsque la solubilité dans l'eau diffère avec la temperature, les phénomènes varient en conséquence. Le sel de cuisine est plus soluble à chaud qu'à froid dans une dissolution d’hydrochlorate de chaux, parce que l'hydrochlorate de chaux ayant besoin d’une plus grande quantité d’eau pour se dissoudre , lorsque la température est plus basse que lorsqu'elle est élevée, enlève au sel de cuisine l’eau dans laquelle il était dissous. Souvent une dissolution saturée peut encore dissoudre d’autres sels. Une dissolution saturée de salpètre dissout encore du sulfate de soude, et une dissolution pareille encore un troisième et un quatrième sel; cela provient cependant quelquefois d’une décomposition. Des phénomènes aussi compliqués, quelque nombreuses que soient les modifications dont ils sont susceptibles, n'offrent aücun intérêt général; en conséquence, je ne les exposerai qu'en traitant de chaque substance.

Unetempératureélevée, lorsquelasubstancesolide y est plus soluble, favorise la dissolution ; etil en est de même quant à l'agitation et à l’ébullition du liquide, ces operations ayant pour effet d'amener constamment une autré partie du menstrue en contact avec la substance solide, et enfin quant à la pulvérisation de la matière solide, d’où résulte un contact plus multiplié avec le liquide. C'est ce qu'on peut montrer le plus facilement avec le sulfate de cuivre qui jouit de l’avantage de donner une dissolution colorée.

Pour extraire de nouveau le corps solide de sa dissolution , dans l’eau par exemple, on doit évaporer le liquide ; s’il est également soluble dans l’eau froide et dans l'eau chaude, il se sépare durant l’evaporation; s'il est plus soluble dans l’eau chaude, on continue l’evaporation, jusqu'à ce qu'il commence à se former des cristaux , qui apparaissent ordinairement sous forme de pellicule à la surface, et on laisse refroidir la dissolution . ce qui nest plus soluble à cette basse température se cristallise alors. Une dissolution saturée de sulfate de magnésie commencant à donner des cristaux à 110°, température à laquelle 100 parties d’eau dissolvent 78 parties de sulfate de magnésie, une telle dissolution, dis-je, étant abandonnée au refroidissement jusqu’à ce que sa température ne soit plus que de 10°, alors 100 parties d’eau ne dissolvent que 3x parties de sulfate de magnésie, 47 parties se prennent en cristaux. On nomme eau-mere le liquide qui reste. On l’evapore à plusieurs reprises en la laissant cristalliser chaque fois; elle contient ordinairement des substances étrangères en dissolution, lorsqu'on se propose de séparer par voie de cristallisation plusieurs substances les unes des autres. En laissant refroidir lentement une dissolution, on obtient de grands cristaux qui résultent de la juxta-position de plusieurs groupes renfermant ordinairementdes cavités ou se loge un peu d’eau-mere, de sorte que si l’on veut obtenir à l'état de pureté parfaite un corps qui cristallise, il faut prévenir la formation de grands cristaux, en brassant le liquide durant la cristallisation. On emploie ce moyen pour le sucre, le salpêtre et plusieurs autres substances.

La solubilite d’un corps solide dans un menstrue ,

étant fondée sur l'attraction réciproque des molécules du corps solide et de celles du menstrue, il s’en suit que, sil’on met en contact avec la dissolution un corps solide, exerçant également une attraction sur le corps dissous, une partie de ce corps dissous se portera sur le premier, même avant que rien ne puisse se séparer spontanément de la dissolution. Un morceau ou un cristal du corps dissous, par exemple, un cristal de salpêtre qu'on trempe dans une dissolution de ce sel, peut exercer une attraction pareille, car la cohésion et la formation du cristal de salpêtre résultent d'une attraction qui a lieu entre les molécules du salpêtre. Un cristal étant plongé dans une dissolution saturée, qu'on laisse évaporer lentement, tout ce qui se sépare insensiblement se porte sur le cristal, pour en augmenter les dimensions. Lorsqu'après avoir partagé en deux également une dissolution de 4 parties de sulfate de soude cristallisé et 3 parties de salpêtre dans ı5 parties d'eau chaude, on plonge dans une moitié des cristaux de salpêtre, et dans l'autre des cristaux de sulfate de soude, les bocaux étant couverts pour empêcher l’évaporation de l'eau, il ne se cristallisera de l’une des moitiés que du salpêtre, et de l’autre, que du sel de Glauber, pour grossir les cristaux qu'elles contiennent. Des corps rudes introduits dans les liquides produisent un effet semblable. Les cristaux de sucre incrustent les fils qu’on plonge dans une dissolution de ce corps; le sulfate de fer ou de cuivre se cristallise sur des bâtons qu'on place dans les dissolutions de ces sels; de la même manière les cristaux se déposent particulièrement sur les parties rudes des vaisseaux. Une des maladies les plus douloureuses, la pierre, est engendrée ainsi, car elle consiste

en un calcul plus au moins gros, forme de couches sou vent tres differentes les unes des autres, et resultant du dépôt des matières peu solubles, contenues dans l'urine autour d'un noyau central sécrété préalablement.