DIAMANT

1. Historique. — Avant l’époque de Lavoisier, Anselme Boétius de Boot avait soupçonné que la matière du diamant devait avoir quelque ressemblance avec l’ambre, les matières huileuses, etc. ; de son côté Newton, d’après des considérations tirées des propriétés optiques du diamant, avait prévu que cette substance était un corps combustible. A la fin du dix-septième siècle, des académiciens de Florence, Averaui et Targioni, constatèrent la disparition du diamant lorsqu’on le chauffe au foyer d’un miroir ardent. Plus tard le grand-duc de Toscane, François de Lorraine, fit répéter sur différentes pierres précieuses un grand nombre d’essais du même genre; vers 1770, Darcet et divers autres observateurs vérifièrent de nouveau l’évaporation du diamant sous l’influence de la chaleur. Enfin Darcet et Rouelle (1775) reconnurent ce fait capital, que le diamant, facilement destructible lorsqu’on le chauffe au contact de l’air, est au contraire absolument fixe, quand on le soumet à de hautes températures en le garantissant du contact de l’oxygène : ils réalisaient cette condition en l’enveloppant de poudre de charbon.

C’est Lavoisier qui a montré, d’une façon définitive, par des expériences faites à l’aide d’un verre ardent, que la destruction du diamant à l’air libre ne résulte pas d’une simple évaporation, mais que ce corps est une substance réellement combustible, à la manière du charbon ordinaire; qu’enfin, lorsqu’il disparaît au contact de l’air, il se réduit « en une espèce de gaz qui précipite l’eau de chaux, et qui a « beaucoup de ressemblance avec le gaz dégagé des effervescences, des fermentations « et des réductions métalliques ». La nature chimique du diamant se trouvait ainsi élucidée.

D’assez nombreuses expériences furent exécutées sur le même sujet jusqu’à Ilumphry Davy [Ann. de cliim. et de phys., t. I, p. 16), qui, en 1816, répéta la combustion du diamant dans l’oxygène pur, à l’aide de lentilles, en se plaçant dans des conditions convenables pour mesurer les volumes de gaz carbonique produits. Ayant fait absorber ce gaz par l’eau de chaux, il constata que le précipité formé dégageait par Faction des acides la même dose d’acide carbonique qu’un poids semblable de carbonate de chaux naturel.

Il vérifia également avec grand soin ce fait que la combustion du diamant ne donne naissance à aucune trace d’eau. Ces expériences ont donc mis en évidence la nature simple du diamant, dans lequel certains savants de cette époque soupçonnaient encore la présence de l’oxygène (Guyton-Morveau), ou même de l’hydrogène, comme l’ont cru Biot et Arago, qui pensaient expliquer par là le grand pouvoir réfringent de ce corps.

CARBONE

2. Originea. — Le diamant se rencontre dans les terrains d’allnvions provenant de la destruction des roches anciennes. Les terrains diamantifères de l’Inde sont connus depuis fort longtemps et exploités depuis plus de trois siècles : on les rencontre dans le Deckan, au Bengale, près de Golconde (mines de Kuddapah au nord du fleuve Penaz; de Banganpally; mines du Kistna inférieur, du côté de Golconde; Rivière à diamants, de Sunderpore à Sonapur; mines du district dePanna). Les terrains diamantifères de l'Inde ont été décrits comme formés de débris de cornaline, de jaspe, de grès et d’uné argile rouge ferrugineuse. Dans le district de Panna, les grès sont nettement stratifiés. Dans le district de Kuddapah, on a vu le diamant enchâs.sé dans les grès eux-mêmes. L’extraction est des plus rudimentaires : on recueille le sable, on le lave, et on le secoue dans des tamis.

On le trouve également à Sumatra ; à Bornéo, dont les gisements ont fourni le plus gros diamant connu, pesant 367 carats. Le terrain diamantifère de Bornéo est une argile rouge recouvrant des fragments de serpentine, de quartz, de diorite, et autres roches, renfermant aussi de l’or et du platine. Les mines aurifères de l’Oural ont fourni quelques diamants dont la provenance authentique a été contestée. On peut avoir également des doutes sur l’existence réelle du diamant dans l’Amérique du Nord (Californie, et Caroline du Sud) et en Chine. On a trouvé quelques diamants en Australie (mines de Cudgegond). Les gîtes les plus importun ssont actuellement ceux du Brésil et du Cap de Bonne-Espérance.

L’exploitation du diamant au Brésil date du commencement du dix-huitième siècle ; pendant longtemps on a nié l’existence réelle des diamanls au Brésil, et l’on croyait que les pierres provenant de ce pays avaient été apportées de l’Inde; c’est le contraire qui se produisait en réalité ; certains marchands faisaient passer des diamants brésiliens dans l’Inde, où les prix demeuraient plus élevés. Le diamant se rencontre dans les provinces de Bahia, Goyaz, Matto, Grono, Parana, et surtout de Minas-Geraës. Le district de Diamantina (Minas-Geraës) est la partie la plus fertile : les autres districts exploités (Bagagem, Abaété, Grao-Mogol, Cocoès) présentent au point de vue minéralogique et géologique de grandes ressemblances avec les terrains diamantifères de Diamantina.

C’est principalement dans les graviers des ruisseaux, au milieu de sortes de conglomérats nommés « cascalhos », que le diamant se rencontre en abondance. Ces conglomérats occupent le lit même des cours d’eau, où on les a déjà exploités en grande partie, et se trouvent aussi disposés en couches élevées sur les plateaux ou le long des parois des gorges que le niveau des eaux n’atteint plus actuellement. Ce sont des cailloux roulés, généralement sphériques, dans les({uels le diamant est accompagné de divers minéraux, quartz, oxyde de titane, fer titané, tourmaline, fer oligiste, magnétite. Les gisements les plus fructueux sont des cavités creusées dans le lit des rivières, où s’est produite une accumulation des minéraux les plus lourds et les moins fragiles; on désigne ces cavités sous le nom de « caldeiroès ».

Le diamant n’existe donc pas au Brésil dans les roches au sein desquelles il a pris naissance. Toutefois, M. Gorceix a réussi à observer le diamant en place dans des grès à mica vert, situés à 300 kilomètres de Diamantina : les échantillons y sont très rares et fort petits, mais cependant non douteux. (Gorceix, Revue Scientifique, t. XXIX, p. 558.)

6 ENCYCLOPÉDIE CIIIMIQDE.

L’extraction des diamants au Brésil est longue, et très simple. Le travail se feit entièrement à la main : Le gravier (80 ou 100 kilog.) est placé dans des auges rectangulaires dont un côté n’est pas muni de rebord. On jette de l’eau sur ce gravier, de manière à entraîner l’argile et le sable fin : on enlève les gros fragments, puis la partie intermédiaire contenant le diamant est lavée dans des sébiles .coniques, que l’on secoue au-dessus d’un réservoir d’eau, on leur donnant en même temps un mouvement.de rotation. Les divers minéraux se classent ainsi par ordre .de densités dans le fond de la sébile; en liant, les oxydes de fer et de titane; au milieu, le diamant; au-dessous, le quartz et la tourmaline.

Les diamants du Brésil sont en général de petites dimensions, et atteignent rarement 20 carats : on cite comme une exception la célèbre « Étoile du Sud », trouvée dans les gisements de Bagagem, et dont le poids brut atteignait 254,5 carats, que la taille a réduits à 125. Le poids total extrait chaque année est bien inférieur à celui des diamants provenant du Cap : mais l’éclat des diamants du Brésil est en général supérieur à celui des diamants africains.

C’est en 1867 qu’on a constaté d’une manière authentique l’existence du diamant au Cap, entre le Yaal et l’Orange; dès 1870, une exploitation considérable s’organisa sur les bords du Yaal d’abord, dans les alluvions anciennes ou récentes [river diggings), puis dans les mines à ciel ouvert de Kimberley, Bultfontein, du Toit’s Pan et Old de Beer’s (dry digghigs). La mine de Kimberley est aujourd’hui la plus importante : les déblais, en 1879, formaient un volume de 5 millions de mètres cubes sur un espace très restreint, et morcelé entre une multitude de propriétaires, dont quelques-uns exploitent des parcelles ou daims n’atteignant pas 100 pieds carrés ; les puits creusés ont par suite une grande profondeur, et l’on a dù prendre des mesures sérieuses pour prévenir les éboulemenls qui entravaient l’exploitation. La matière diamantifère est une roche serpëntineuse, se délitant facilement à l’air, souvent recouverte d’un enduit bleuâtre ou violacé, quelquefois l’ose. Le traitement du minerai consiste en des lavages méthodiques, effectués par des machines. Les diamants du Cap sont fréquemment des octaèdres incolores, ou ]ilus souvent d’un jaune pâle, et enveloppés d’une couche de matière carbonatée. Leur volume est quelquefois considérable : on a signalé, par exemple, un octaèdre de 55 millimètres de haut, pesant 289 carats. De 1870 à 1879, la valeur des diamants récoltés au Cap s’est élevée à plus de 550 millions de francs. (M. Chaper, Noie sur la région diamantifère de l’Afrique australe, chez Masson, 1880.)

Outre ces gîtes de diamants proprement dits, qui fournissent les pierres destinées à la joaillerie, on rencontre au Brésil, dans la province de Bahia, une variété noire, moins précieuse, que sa couleur a fait nommer carbonado. Ce minéral consiste d’habitude en morceaux roulés d’assez grandes dimensions, ayant quelquefois une structure cristalline, avec des faces octaédriques, mais le plus souvent amorphes, tantôt compacts, tantôt légèrement poreux ou remplis d’espaces vides qu’on distingue à l’œil nu. Dans certaines variétés, on a discerné de petits grains d’or. En raison de leur prix moins élevé, les diamants noirs ont pu recevoir certaines applications spéciales.

Taille et usages du diamant. — Quoique les anciens diamants aient été certainement taillés, les procédés réguliers semblent ne dater que de 1456, époque à laquelle Louis de Berquem fit connaître le mode opératoire actuellement en

usage, à quelques modifications près. Louis de Bcr([uem aurait imaginé de polir les diamants en frottant deux cristaux l'im contre l’autre et aurait ainsi découvert ïégrisee'. D’après certains auteurs, les progrès de l’art de la taille auraient été successifs et ne doivent pas être attribués à un seul homme. (Voyez Diamants et Pierres précieuses, par MM. Jannettaz, Fontenay, Vanderheym, Coutance, p. 226.)

On tailla d’abord do simples tables, puis on adopta la forme de rose (1520), dans la([uclle le diamant ne porte des facettes que d’un seul côté, l’autre étant constitué par une face qui est une base de clivage. Les premiers brillants furent exécutés sur les ordres de .Mazarin (1650). Pendant longtemps la taille se pratiqua surtout en Hollande : cette industrie existe aujourd’hui à Paris.

Sans entrer dans des détails techniques (pii ne sauraient trouver ici leur place, rajipelons brièvement en quoi consiste cotte industrie :

Le clivage est la première opération que subit le diamant brut : elle consiste à, ramener le diamant à sa forme régulière et à faire disparaître les impuretés, taclics ou grains qui le souillent ordinairement : on profite, pour exécuter cette opération, de ce que le diamant peut être fendu assez facilement dans les directions de l’octaèdre : le cliveur enchâsse la pierre à l’extrémité d’un manche de bois terminé par une virole de cuivre dans laquelle on a coulé un mélange de mastic, de colophane et de sable fin ; ce mastic étant ramolli par la chaleur, on y introduit le cristal qui, par refroidissement, se trouve solidement maintenu. La pierre qui doit produire l’entaille est fixée de la même manière dans un autre manche ; l’opérateur prend alors le diamant à cliver dans sa main gauche, l’autre dans sa main droite, et détermine en frottant une entaille assez profonde, dans une

i. Voici le passage relalit à la taille du diamant, dans l’ouvrage de Kobert de Berqnem, intilulé : tes Merveilles des Indes. Paris, in-A”, 1069 :

Lütiis de Berqnem, l’un de mes ayeuls... le premier a trouvé l'invention, en mil quatre cens soixante et seiz.e, de les tailler avec la poudre de diamant mesme... Auparavant on fut contraint de les mettre en œuvre [les diamants) tels qu’on les rencontrait aux Indes, c’est à savoir des pointes naïves..., tout à fait bruts, sans ordre et sans grâce, sinon quelques faces au hazard, irréguliires et mal polies, tels enfin que la nature les produit, et tels qu’ils se voient cncores aujourd’huy sur les vieilles châsses et reliquaires de nos églises. Le ciel doua ce Louis de Berqnem, qui était natif de Bruges, comme un autre Bezellée, de cet esprit singulier ou génie... Charles, dernier duc de Bourgogne, luy mit trois grands diamants entre les mains pour les tailler advantageusement selon son adresse. U les tailla dès aussitôt, l’un espais. l’aidre faible, et le troisième en triangle, et il y réussit si bien que le duc, ravy d’une invention si surprenante, lui donna 5000 ducats de récompense.

M. de Laborde {Notice des émaux, bijoux, etc., exposés dans les galeries du Musée du Louvre, //• partie, p. 249. Paris, 1855) pense que la taille du diamant n’a pas été imaginée en une fois, mais qu elle a subi des progrès successifs. D'après lui, il fut d’abord débité en tables, avec tranches taillées en biseau, ou à faces et à facettes. Puis, ponr les pierres d’une certaine épaisseur, on tailla la partie la plus large en table, et la partie opposée eu prisme régulier : on trouve des diamants de cette forme sur quelques anciens bijoux d’église. Ajoutons que la profession de tailleurs de diamants paraît avoir été connue en France dès le quatorzième siècle ; la Description de Paris, en 1407, de Guillebert de Metz, \isi\ \o io plusieurs artificieicr ouvriers, comme Herman, qui polissaient dyamans de diverses formes. M. de Laborde, à l’appui de son opinion, cite plusieurs diamants taillés du quatorzième siecle et de la première partie du quinzième. Si l’on remonte plus haut, ou trouve dans Pline que les Romains savaient déjà que les diamants peuvent être percés à l’aide d’un autre diamant, qu’on peut les réduire en éclats : les Hindous savaient aussi, très-sûrement, que le diamant est divisible. .Au seizième siècle, Garcias ab Horto, médecin du vice-roi des Indes, dit qu’on peut aisément réduire le diamant en poudre, et le broyer dans dés mortiers de fer ; il cite le fait, sans donner le nom de l’inventeur, comme un procédé connu depuis les temps les plus reculés. Il est donc assez vraisemblable que Louis de Berquem n’a découvert ni l’égrisée, ni l’art de la taille, mais qu’il a simplement fait faire de notables progrès aux procédés alors en usage.

ilirection convenable ; jinis, fixant le manche qui porto la pierre entaillée, il place dans l’entaille l’arètc tranchante d’un couteau d’acier, et frappe sur le dos de ce couteau un coup sec; une partie du diamant se détache. Les parcelles détachées ou la poussière sont recueillies dans une boîte placée sous la main de l’ouvrier et dans un tablier de cuir qui se rattache à la table. Le clivage est la partie la plus délicate de la taille : de l’habileté du cliveur dépend le paéli plus ou moins heureux que l’on tirera d’une pieirc donnée : on cherche généralement à obtenir par clivages la forme de l’octaèdre parfait (kap brillant), ou la forme plate et triangulaire (enden), produite en fendant un des côtés de l’octaèdre. Les parties détachées, impures, ou non susceptibles d’ètre ramenées à l’une de ces formes, constituent lerehit.

h’ébrutage consiste à préparer les facettes, avant de leur donner le poli définitif, en frottant deux pierres l’une contre l’autre : l’attirail de l’ébruteur est à peu près le même que celui du cliveur; les diamants à frotter sont enchâssés dans des manches analogues à ceux que nous avons décrits. Cette partie du travail est assez pénible, et nécessite de la force.

Les diamants sans défauts et de forme octaédrique sont directement soumis au brûlage, sans passer par le clivage. Les boiits, produits par le clivage, subissent également lebrutage : avec ces bouts, on fait des rosettes.

Pour l’opération définitive du polissage, le diamant est enchâssé à l’extrémité d’un manche portant une sorte de coquille de cuivre, dans laquelle on introduit de la soudure à l’étain, que l’on chauffe assez pour la ramollir. Le sertisseur place la pierre de manière que la partie à polir émerge un peu de la soudure : puis la tige est solidement fixée, au moyen de tenailles et de chevilles, de telle sorte que la portion à polir frotte contre la meule. Cette meule est en acier, et doit être d’une dureté suffisante, mais pas trop grande, pour que la poudre de diamant s’y incruste assez et pas trop. Elle tourne autour d’un axe vertical, avec une vitesse de plus de 2000 tours par minute. On recouvre la surface, contre laquelle appuie le diamant, de poudre de diamant, ou égrisée, délayée dans de l’huile d’olive. L’égrisée comme nous l’avons dit, provient des débris de l’opération précédente du clivage; on l’o'.tient encore en pilant dans un mortier de fer le boort ou diamant concrétionné, irrégulièrement mâclé, qui ne peut subir la taille. Le diamant noir ])ulvérisé peut également servir au même usage : on a fait aussi quelques essais de polissage du diamant avec le bore cristallisé.

Voici comment on procède pour obtenir un brillant, forme réservée surtout aux diamants volumineux et d’une grande valeur. La pierre étant amenée par le clivage à la forme d’une octaèdre régulier ABCDEE (fig. 1) dont la base constituera la ceinture, on enlève à la partie supérieure une pyramide AGlllK : la pyramide tron((uée GIIIKBGDE porte le nom de couronne ou dessus, sa face GlllK est la table. La hauteur de ta pyramide enlevée est généralement les 4/9 de la hauteur de la pyramide ABCDE. A la partie inférieure, on détache une autre pyramide FMNOP, dont la hauteur est seulement 1/9 de celle de la pyramide EBCÜE : la face MNPQ constitue la culasse, la pyramide tronquée BCDE.MNOP est le dessous. Les faces de l’octaèdre représentées en B, dans la fig. li-is qui montre le dessus du brillant vu de face, forment les grands biseaux; puis on taille d’autres facettes sur les angles, telles que b, inclinées aussi à 45“ sur la base ; autrefois, on formait avec chacune des faces de l’octaèdre des losanges B, au moyen des facettes t et e. A présent ou

CARBOHE.

reproduit de préférence la forme do la fig. 1*“'’, dans laquelle les grands biseaux et les coins ont môme forme et même étendue, de sorte que la table vue de face, pré-

Fig. 1. Fig. 11-'-. F'g- l'"-

sente l’aspect d’une sorte de polygone étoilé. Le dessous porto sur les aretes des facettes partant des coins de la culasse et allant aux coins de la ceinture. Ces faces sont appelées coins, tandis que les quatre faces primitives sont nommées pavillons. Les quatre coins sont réunis à la ceinture par seize demi-facettes. La forme que nous venons de décrire constitue le brillant recoupé à ceinture carrée. La ceinture est souvent rectangulaire.

Le brillant dit simple taille, porte un nombre moindre de facettes; huit en dessus, huit ou quatre en dessous, plus la table et la culasse. Le demi-brillant est une pierre plate en dessous, ou, si l’on veut, un brillant recoupé scié en deux parties égales. Les pierres à portrait sont des brillants plats, formés de deux faces parallèles que réunit une mince couronne- à facettes. Les pendeloques sont des pierres taillées en forme de poire; les briolettes sont des diamants en poire, généralement percés d’un petit trou : l’usage de percer des trous dans le diamant était répandu dans l’Inde; peu de lapidaires savent exécuter cette opération.

La rose a le dessous plat et le dessus forme un dôme taillé à facettes ; la pointe du dôme est le lieu de réunion de six faces triangulaires égales ; six autres triangles appliqués base à base contre les précédents rejoignent la ceinture par leurs sommets, et les intervalles laissés par ces six triangles sont taillés chacun en deux facettes; c’est ainsi qu’est faite la rose de Hollande; la rose demi- Hollande n’a que dix-huit facettes, la rose de Brabant douze seulement ; on en fait même qui n’ont que six faces.

Le poids total des diamants qui parviennent annuellement en Europe n’excède guère 5 à 7 kilogrammes, dont la taille n’utilise qu’une faible partie. L’unité de poids adoptée pour la vente du diamant brut ou taillé est le carat, soit 08^205*. La valeur du carat augmente très rapidement avec le poids de la pierre: on n’applique guère d’ailleurs, pour déterminer le prix d’un diamant, l’ancienne règle, consistant à multiplier par le prix du premier carat le carré du nombre de carats que pèse le diamant ; l’évaluation de cepiSx résulte en réalité d’une foule de conditions

CARBONE

verre. Le diamant noir du Brésil, encastré à l’extrémité d’outils divers, peut servir à travailler au tour certaines roches très dures : il a été utilisé avec succès pour la perforation des trous de mine dans le percement des tunnels.

3. Propriétés physiques. Forme cristalline. — Le diamant appartient au système cubique. Sa forme prédominante est l’octaèdre, le plus souvent modifié (solides à 24 et 48 fîmes, trioctaèdre et hexoctaèdre) (fig. 16, 17, 18 et 19).

Le dodécaèdre rhomboïdal est aussi fréquent. On rencontre quelquefois des formes intermédiaires présentant des faces secondaires assez nombreuses pour donner au cristal une apparence convexe. Souvent aussi les faces sont réellement courbes, phénomène qui n’a pas encore reçu d’explication satisfaisante.

Le clivage est facile parallèlement aux faces de l’octaèdre régulier; malgré sa dureté, le diamant est cependant fragile. La cassure est conchoïdale.

Les mâcles et bémitropies sont assez communes : le plan d’assemblage est parallèle à une face de l’octaèdre A*.

Les faces' A, généralement unies et miroitantes, présentent parfois des saillies ou des creux ayant la forme triangulaire équilatérale.

Le diamant n’a pas d’action sur la lumière polarisée quand le cristal est bien homogène ; mais d’habitude on observe la formation de couleurs irrégulières et une extinction plus ou moins complète selon l’azimut.

Densité. — La densité est quelque peu variable. M. Dumas indique les chiffres 3,50 et 0,53 ; pour les diamants du Brésil, 3,524 (Damour); diamants du Cap, 3,520,

considérait celle p.irtie comme la cassure du point d’attache du diamant à sa gangue ; opinion confirmée par ce fait, que l’Etoile du Sud n’était pas symétrique, comme le sont en général les cristaux qui se développent en liberté. Près de ce point d’attache, on remarquait diverses lamelles noires, considérées comme du for titané. Dufrénoy pensait que l’Etoile du Sud était un fragment d’un groupe do cristaux, pareils aux groupes que forment le quartz et une infinité d’autres minéraux.

Après la taille, l’Etoile du Sud fut réduite à 125 carats i/2 ; c’est aujourd’hui un fort beau brillant de forme allongée, de 35 millim. de long, 29 de large et 19 d’épaisseur : il est d’une teinte légèrement verdâtre (fig. 14 et 15).

fig. l-i. Fig. 15.

Citons encore, le diamant du roi de Portugal, pesant 205 carats (on a longtemps parlé d’un diamant de grosseur fabuleuse, pesant 1680 carats, appartenant à la couronne de Portugal, et dont l’existence paraît quelque peu légendaire); les deux diamants du Sultan, de 147 et de 84 carats; le Pacha d'Égypte, diamant octogonal de 49 carats; le Piggot, de 82 carats; le Xassak, de 82 carats. M. llope, membre du Parlement anglais, possède une pierre célèbre par sa couleur d’un bleu de saphir magnifique, cl du poids de 44 carats 1/4. Il existe au musée de Dresde un beau diamant vert de 48 carats.

ii ENXYCLOPÉmE CHIMIQUE.

3,524 (Baumhauer); diamants de Bornéo, 3,492. Von Schrôttcr (Ja/iresfc., 1871, p. 257) représente par la formule suivante, déduite d’un grand nombre d’expériences, la densité moyenne du diamant à T” :

Chaleur spécifique. — La chaleur spécifique du diamant est environ 0,113 à la température ordinaire : elle s’élève à 0,46 vers 1000". Nous reviendrons sur ce point avec plus de détails.

Le coefficient de dilatation cubique est très faible, 0,00000554. D’après M. Fizeau (Comptes rendus, LXII, p. 1145), le diamant présente un maximum de densité à 42",3.

Indice de réfraction. — M. Descloizeaux (Manuel de minéralogie, 1 . 11,1" fascicule, p. 19) a trouvé pour les rayons rouges w = 2,4135, pour les rayons jaunes, n = 2.4278. C’est en raison de son grand pouvoir dispersif que le diamant présente les jeux de lumière particuliers qui constituent sa grande valeur. La petitesse de l’angle limite (24",24') explique l’éclat remarquable que prend le diamant quand on le regarde sous une incidence oblique.

conduit mal la chaleur et l’électricité. Par le frottement il acquiert l’électricité positive.

CARBOSB.

La dureté du diamant est supérieure à celle de tous les corps connus : le bore dit adamantin peut seul lui être comparé sous ce rapport.

Généralement incolore, il peut cependant présenter des teintes variées, vert, bleu, jaune, rose, gris et noir. Ges colorations dépendent d’impuretés diverses.

La poussière est d’un gris cendré.

Il devient phosphorescent par insolation, et, pour certains échantillons, l’émission de lumière, jaune ou verdâtre, dure un temps assez long. Dans les tubes à gaz très raréfiés de M. Crookes, le diamant, sous l’influence de l’illumination électrique, présente une phosphorescence d’un éclat imcomparable : de toutes les substances ainsi étudiées, c’est celle qui a présenté les effets les plus brillants.

Il devient fluorescent dans les rayons ultra-violets.

4. Action de la chaleur et de Vélectricité. — Les expériences dans lesquelles Lavoisier et ses prédécesseurs ont étudié l’influence des hautes températures sur le diamant, ont montré que, chauffé brusquement, par exemple au foyer d’une lentille ou d’un miroir ardent, ce corps décrépite et se brise en fragments ; cliauffé graduellement, il résiste à une température extrêmement élevée s’il est à l’abri de l’oxygène, tandis qu’au contact de l’air, il se transforme en acide carbonique et laisse un résidu peu volumineux.

En général un diamant incomplètement soumis à l’action oxydante de l’air à haute température, s’émousse, se dépolit et se ci'euse de cavités qui montrent son défaut d’homogénéité.

Ces résultats ont été confirmés depuis par bien des observateurs. Rappelons seulement que MM. Dumas et Stas {Ann. de Chim. et de Phys., o® série, t. I, p. 5), dans leur importante étude sur le poids atomique du carbone, ont brûlé le diamant dans des tubes de porcelaine chauffés au rouge, et traversés par un courant d’oxygène ; ils ont constaté qu’il brûle ainsi plus facilement même que le graphite artificiel. Le résidu de ces combustions consistait en une matière spongieuse jaune rougeâtre, renfermant des fragments incolores ou des parcelles cristallines jaunes. Ces savants ont d’ailleurs vérifié, en fidsant bouillir longtemps les échantillons dans l’eau régale, que les impuretés n’élaient point accidentelles ou adhérentes au cristal, mais qu’elles faisaient partie intégrante de la matière même. Défalcation faite de ces impuretés, le diamant a fourni le poids d’acide carbonique exactement indiqué par l’équivalent fi du carbone. Par exemple, 0s‘',717 de matière ont produit 2®‘',o98 d’acide carbonique, quantité correspondant à 0*‘',708 de carbone : il restait en réalité dans l’expérience citée un résidu accidentel de 9 milligrammes.

Il est donc démontré que le diamant constitue du carbone presque pur. Les impuretés, dont le poids varie de 1/500 à 1/2000 (Dumas et Stas), sont de genres divers ; on y a signalé de petites aiguilles de pyrite {Jahresb. Min., 1859, p. 192), des lamelles d’or, du fer oligiste, du cristal de l’oche, une matière verte qui paraît être la ripidolite, et qui se trouve dans quelques diamants du Brésil, enfin des bulles d’air emprisonnées dans la masse ; les cavités existant à l’intérieur de certains échantillons paraissent être remplies par des liquides ou des gaz très comprimés (Sorby et Baker) : on pourrait peut-être attribuer à cette cause la rupture spontanée qu’on a quelquefois observée sur des diamants du Cap (des Demaines Hugon). Suivant quelques auteurs, ce liquide pourrait être de l’acide carbonique liquéfié : on a

IG ENXYCLOPÉDIE CIIIMKJIIE.

même pensé que l’aeide carbonique liquide sérail un dissolvant du carbone; mais le fait n’a pas etc démontré.

M. Dcscloizeaux [Ânn. de Chini. et de Phys, (ô), t. XIV) a décrit deux lames de diamant, clivées parallèlement aux faces de l’octaèdre, présentant dans l’inté- •rieur une substance grise disposée en étoile régulière à six rayons dans l’iinc des lames, et en trois secteurs demi-elliptiques dans l’autre. Divers observateurs ont cru distinguer dans les cendres de diamant une forme rappelant celle des cellules végétales.

5. Jacquelain (Ann. de Chim. et de Phys, (ô), t. XX, p. 459) a étudié avec détail l’action des hautes températures sur le diamant. Une première série d’essais a été faite à l’aide d’une pile de Bunsen de 100 éléments : le corps était soumis à l’arc électrique entre deux électrodes de charbon, l’une taillée en pointe, l’autre creuse à son extrémité et portant le cristal. J1 est difficile d’envelopper exactement le diamant dans l’arc électrique : une pierre même de faibles dimensions suffit pour empêcher le passage du courant. Dans ces conditions, le diamant s-e fragmente, sans que les morceaux se séparent complètement ; puis il se ramollit et se change en une matière analogue au coke, dépourvue de cohésion, conductrice de l’électricité, rappelant encore le diamant par sa dureté. La densité subit en meme temps une variation considérable (de 5,556 à 2,678). Jacquelain n’a pas réussi à i-amollir le diamant à la flamme du chalumeau oxyhydrique, non plus qu’à celle de l’oxyde de carbone brûlant dans l’oxygène.

Despretz {Comptes rendus, t. XXIX, p. 709) s’est également occupé des modifications que subit le diamant, et le carbone en général, sous l’action des hautes températures développées dans l’arc électrique : l’appareil dont il s’est servi pouvait être rempli d’azote, à des pressions supérieures à celles de l’atmosphère : Un diamant de 5 millimètres de diamètre, contenu dans un tube de charbon, a été soumis à l’arc volta'ique produit par une pile de 600 éléments Bunsen disposée en 6 séries de 100 éléments. Après 20 minutes il est devenu d’un noir gris, conducteur de l’électricité, capable de tacher le papier. En un mot, il s’est changé en graphite. Les autres espèces de carbone subissent la même transformation : cette transformation n’est pas immédiate : chauffé dix minutes seulement, le diamant n’était pas encore devenu conducteur.

Un mélange de parcelles de diamant et de charbon de sucre, placé dans les mêmes conditions, fond en totalité ; Si la chaleur est longtemps soutenue, on obtient des globules, qui ont manifestement passé par l’état liquide, et qui ne proviennent pas, comme dans les expériences de Silliman, des impuretés du chai-bon (silicates de fer).

Dès baguettes de charbon de 4 millimètres, traversées par uu courant de 100 éléments Bunsen, puis de 200, de 600 éléments disposés en séries de 100, ont donné une vapeur noire de charbon volatilisé.

Des fragments de charbon de sucre placés dans un creuset de charbon, et soumis à l’action de l’arc électrique de 600 éléments, se sont ramollis et soudés; dans une autre expérience, on a même cru voir deux fragments se rapprocher et se réunii', comme le lcraient deux gouttes liquides. Du charbon d’essence de térébenthine, grossièrement pulvérisé, s’est réuni sous forme d’une masse noirâtre. Des baguettes

CARBOiNU.

(l’antliracite, de 1 millimètre de diamètre sur 3 centimètres de longueuf, se sont courbées sous l’influence d’un courant de 200 éléments. Dans tous ces cas, il s'est produit du graphite.

En résumé, ces essais démontrent d’une manière indubitable qu’à ces très hautes températures, le diamant, comme les autres espèces de charbon, est réellement fusible.

G. Rose a également soumis le diamant à l’action de l’arc électrique produit par une puissante machine électro-dynamique. {Pogg. Ann., GXLVlll, 497.) 11 constate ta rupture du cristal par un écbauffement brusque, et vérifie la production du graphite à la surface. En chauffant <à la température de la fusion du fer un diamant enveloppé dans un cube de charbon plongé lui-même dans un creuset de même substance, il n’a point observé d’altération. Dans un autre essai, il s’était formé un dépôt superficiel d’un noir brillant.

Ce qui semble résulter de ces diverses recherches, c’est que le diamant n’est point une roche d’origine ignée, mais qu’il a été formé par des actions lentes, par la décomposition de quelque matière carbonée. Telle était déjà l’opinion de Brewster, qui, ayant observé dans un diamant une bulle d’air autour de laquelle la matière solide agissait sur la lumière polarisée, en concluait que le cristal avait dù être formé, comme le succin et d’autres minéraux, par la solidification lente d’une substance organique. La meilleure raison qu’on puisse fournir pour démontrer que le diamant n’est pas d’origine ignée est précisément sa transformation en graphite à haute température.

C. Sous l’influence de températures plus modérées, les diamants subissent quelquefois des modifications moins profondes. Ainsi, d’après E. H. von Baumhauër (Arch néerland., t. Vlll), ceux qui sont colorés prennent, quand on les chauffe, des teintes diverses : un diamant vert clair est devenu jaunâtre, un autre, du vert foncé est passé au violet ; des diamants bruns ont pris un ton gris et une transparence plus grande ; on apercevait dans l’intérieur de petites taches noires. Les diamants jaunes du Cap n’ont pas subi d’altération.

M. Halphen {Comptes rendus, LXll, p. 1036) cite un exemple très curieux de coloration passagère par la chaleur : Un diam.mt très pur, du poids de 4 grammes, qui, à la température ordinaire, était blanc légèrement teinté de brun, devenait, quand on le chauffait, d’une belle couleur rose qui persistait dix jours environ. La teinte redevenait peu à peu normale, et la modification a pu être reproduite à diverses reprises. Ce phénomène paraît d’ailleurs très rare. Une autre pierre citée par M. Halphen avait la propriété de devenir rose par le frottement, mais senlement pour un temps très court.

7. Reproduction du diamant. — Beaucoup d’essais ont été tentés dans le but de reproduire artificiellement le carbone cristallisé ou diamant. Signalons d’abord les recherches de Cagniard-Latour, et celles de Gannal (-1828, Action du phosphore sur le sulfure du carbone; voir Moniteur Quesneville, 1878, p. 1137).

Despretz {Comptes rendus, t. XXXYll, p. 569) a soumis un cylindre de charbon pur à l’action de l’étincelle d’induction. L’appareil était vide d’air. L’un des rhéophores était constitué par une série de fils de platine enveloppant l’extrémité du

cylindre. L’étincelle ayant jailli pendant un mois, on a trouvé sur les fils de platine un dépôt qui, examiné au microscope, a présenté, outre une partie noire, de petits octaèdres brillants. Délayé dans un peu d’huile, ce dépôt polissait le rubis. Despretz pense avoir ainsi réalisé la transformation du carbone amorphe en diamant.

Enfin, ayant fait passer dans de l’eau acidulée le courant d’une pile de Daniell faible portant comme électrodes des cylindres de charbon purifié, Despretz a vu se déposer lentement, au pôle négatif, une couche noire à l’aide de laquelle on a réussi à polir des rubis, mais bien plus difficilement qu’avec les fragments octaédriques obtenus par l’étincelle. L’électrolyse de l’eau avec des électrodes de charbon peut d’ailleurs, dans d’autres conditions, donner des résultats bien différents (voir p. 65).

Rappelons encore à ce propos les essais de M. Lionnet {Comptes rendus, t. LXIII, p. 213), qui pense avoir séparé du carbone cristallin par la décomposition du sulfure de carbone au moyen d’un couple formé d’une feuille d’or ou de platine enveloppée d’une spirale d’étain. Le soufre se combine à l’étain et le carbone se précipite.

Tout récemment, M. Mactear, en Angleterre, annonçait avoir reproduit le diamant; et M. Maskelyne contredisait ce fait en affirmant que les échantillons obtenus par M. Mactear étaient incapables de polir le saphir et la topaze, assertion contre lequelle M. Mactear a d’ailleurs protesté. M. Marsden {Chem. Society, t. XL, p, 682; Proc. Roy. Society, Edimbourg, t. Il, p. 20), en chauffant pendant 10 heures à haute température un mélange d’argent et de charbon de sucre, et en laissant refroidir lentement la masse fondue,. a trouvé dans le lingot, après séparation de l’argent par Tacide azotique, du carbone sous ses trois formes différentes : carbone amorphe, graphite, carbone octaédrique; le graphite est assez abondant, les cristaux sont microscopiques, les uns transparents, les autres colorés en brun, probablement par du carbone amorphe ; ils rayent le verre, le quartz, le saphir, et brûlent dans l’oxygène. Parmi ces cristaux, les noirs sont octaédriques et possèdent des arêtes courbes; l’auteur les considère comme de véritables diamants; les transparents sont doués d’un vif éclat adamantin, ont un pouvoir réfringent considérable, sont octaédriques, ne présentent pas d’arêtes courbes et agissent sur la lumière polarisée. M. Marsden pense qu’en répétant cette expérience sur une large échelle, on pourrait obtenir des diamants de dimensions moins restreintes.

Nous donnerons aussi quelques détails sur les intéressantes et difficiles expériences exécutées récemment par M. Hannay ; les résultats de ces essais, sans être absolument concluants, sont pourtant plus précis que la plupart de ceux qu’on a publiés jusqu’ici sur ce sujet; on en trouvera le résumé dans le Moniteur Quesneville, 1881, p. 222, et Proc. Roy. Soc., t. XXX, p. 430. M. Hannay a essayé de décomposer par le sodium certains carbures tels que l'esprit de paraffine bouillant à 75»; à une température convenable, en tubes scellés de cristal épais, l’hydrocarbure se décompose, le métal absorbe de l’hydrogène et il se forme un dépôt de charbon, quelquefois en écailles dures; avec le potassium on obtient un charbon moins dur; au contraire, le lithium fournit de meilleurs résultats. Ces essais, plusieurs fois répétés, furent le point de dépai't des expériences relatives à la production du diamant ; M. Hannay s’appuie sur cette idée, que si Un corps a une action dissolvante sur un autre sans réagir sur lui chimiquement, cette action dissolvante peut s’accroître indéfiniment si l’on accroît indéfiniment la température et la pression. H

CARBONE

Utilisa donc la réaction ci-dessus indiquée, en opérant à des températures élevées, dans des tubes clos, c’est-à-dire sous des pressions énormes. Des tubes de fonte et d’acier, essayés à diverses reprises, ne purent êti-e employés ; des tubes de fer seuls résistèrent quelquefois; pour les sceller, il fallut souder le métal sur lui-même après l’introduction des mélanges : malgré l’épaisseur des parois (longueur, 50 centimètres; épaisseur, 2 centimètres et demi; diamètre intérieur, 1 centimètre), beaucoup de ces tubes éclatèrent ou laissèrent échapper les gaz.

Trois de ces appareils furent remplis, l’un aux 3/4, l’autre aux 2/5, l’autre aux 5/3, d’esprit de paraffine, et on y ajouta 3 grammes de sodium ; la soudure faite, on les chauffa au rouge dans un four à réverbère : le 1" fit explosion, le 2® résista et renfermait, après refroidissement lent, un peu de charbon en écailles, le 3“ ne contenait que des gaz qui s’échappèrent à l’ouverture; mais le fer s’était carburé. M. Hannay songea alors à dissoudre simplement le carbone, à haute pression, et employa comme dissolvant de l’huile de baleine, rectifiée sur du sodium, bouillant entre 115“ et 150°, et renfermant des bases azotées; des tubes partiellement remplis de ce liquide et contenant un peu de charbon de bois, furent chauffés au rouge; on observa dans ces conditions une dissolution partielle, et on trouva dans les matières déposées quelques grains de charbon dur, plus ou moins brillant d’aspect. Le succès relatif de ces expériences fit penser à l’auteur que la présence de l’azote dans la matière employée était une condition favorable ; on répéta donc les essais avec les mélanges alcalins et l’huile de baleine mêlée d’un peu d’esprit de paraffine. Un tube, renfermant du lithium, fournit ainsi une masse dure adhérente, dans laquelle un examen attentif permit de reconnaître la présence d’un peu de charbon cristallisé exactement semblable au diamant. Avec le sodium, les résultats furent négatifs. En somme, sur 20 expériences, 3 seulement ont à peu près réussi. Le carbone cristallisé fut recueilli (08'',014) et brûlé dans l’oxygène; l’acide carbonique produit correspondait à 97,85 pour 100 de carbone; enfin, en le brûlant dans l’oxygène, de manière à ne pas perdre de gaz, on reconnut après la combustion l’existence d’un résidu gazeux non absorbable par le pyrogallate de potasse, probablement de l’azote : il se pourrait donc qu’il y eût de l'azote combiné chimiquement dans le carbone analysé.

M. Hannay dit lui-même, comme conclusion à l’un de ses mémoires : « Je ne m’attends pas le moins du monde à ce que ma découverte ait la moindre influence sur le commerce des diamants ; car le procédé pour obtenir de petites quantités d’une substance égale au diamant commun appelé boort est si coûteux qu’il ne servira jamais qu’à une simple expérience de laboratoire. »

Ce problème a préoccupé bien des gens ; sa solution ne paraît nullement impossible, et il n’est pas douteux que des résultats aient été déjà obtenus dans cette voie. Mais ces sortes d’expériences sont fort difficiles et le diamant artificiel n’est pas encore près de remplacer dans l’industrie le précieu.x minerai que nous fournit la nature.

8. Réactions diverses. — Morren {Comptes rendus, ti LXX, p. 990) a chauffé des diamants dans un tube de platine traversé par des courants de divers gaz. Au rouge blanc, dans l’hydrogène, il n’y a point de modification. Dans le gaz d’éclairage, le diamant se couvre d’une couche noire adhérente, le poids augmente. En

ÜO ENCYCLOI’ÊUIE CllIMlüüE.

chauffant à l’air avec précaution, on fait disparaître ce dépôt, et la pierre retrouve son poids et son éclat primitifs. Dans l’acide carljonique, on constate une altération sensible, due sans doute à un commencement de combustion, sous l’influence de l’oxygène mis en liberté par la dissociation de l’acide carbonique. D’après Morren, le diamant peut brûler à l’air si l’on maintient au rouge sombre la lame de platine qui le supporte ; fortement chauffé, il continue à brûler seul dans l’oxygène, sans noircir, sans éclater et sans se boursoufler.

D’après Baumliauër [Archiv. néerl, t. Ylll), la vapeur d’eau est sans action à haute température.

L’azotate de potasse fondu le dissout rapidement avec formation de carbonate.

L’acide indique anhydre, qui attaque tous les autres carbones, laisse intact le diamant, même à 260° (Ditie).

Le mélange oxydant de chlorate de potasse et d’acide azotique est également sans action (Berlhclot). Ces deux derniers caractères permettent de distinguer le tliamant des autres variétés de carbone.

GIUPIIITË

Le graphite, variété de carbone tantôt naturelle, tantôt artilicielle, diffère essentiellement du diamant et des autres carbones, par sa forme cristalline, et par la nature des dérivés qu’il fournit sous l’influence de certains agents oxydants. Nous étudierons d’abord le graphite naturel, puis le graphite de la fonte, puis les diverses substances analogues qui se produisent dans les transformations d’un certain nombre de composés carbonés.