‹ Histoire de la chimieChapitre 41 sur 137 · I.A ClllMIK DE LAVOISIKK. iS-j · texte numérisé non relu

I.A ClllMIK DE LAVOISIKK. iS-j

') La calcination des métaux n'a jamais troublé l'eau de chaux sur laquelle je l'ai opérée, la chaux métallique se saisissant immédiatement de l'air fixe précipité au préjudice de la chaux de l'eau (^) ».

La confusion qui rèo;ne ici entre l'air vicié par la combustion ou par la calcination des métaux était inévitable à ce moment. Ce n'est que trois ans plus tard que Lavoisier interprétera exactement, encore qu'avec certaines réserves, la réduction des chaux métallicpies par le »>harbon, avec formation d'air fixé.

Mais en 1770. Priestley cherche encore à classer les gaz, bien plus parleurs propriétés que par leur composition. Ne nous parlet-il pas de priver l'air inflammable de son inflammabilité (^). On dira que, sur ce point, le phlogisticfue l'égaré. Voyons donc comment il apprécie ce que nous appelons l'individualité des différents gaz qu'il a si habilement isolés :

'( Toutes les espèces d'air qui me paraissent essentiellement distinctes l'une de l'autre sont l'air fixe, l'air acide et l'air alcalin : car celles-ci et un autre principe appelé phlogistique, que je n'ai pu voir sous forme d'air et qui, jusqu'à présent, n'a été démontré seul sous aucune forme, semblent constituer toutes les espèces d'air c[ue ie connais.

I) L'air acide et le phlogistique constituent un air qui éteint la flamme ou est inflammable lui-même; et c'est probablement suivant la quantité de phloo.istique combiné, ou le mode de combinaison. Lors(pi'il éteint la flamme, il est apparemment si fort chargé de matière phlogisti(pie qu'il ne peut en recevoir davantage d'une chandelle allumée, laquelle doit en conséquence s'éteindre nécessairement dans cet air. Lorst(u'il est inflammable, il est sans doute tellement chargé de [>hlogistique que la chaleur d'une chandelle allumée fait séparer ce principe de l'autre auquel il était uni... (''). »

L'air acide (acide chlorhydrique), mis au contact du fer, dégage de l'air inflammable. Priestley en déduit que :

') Loc. cit., t. I, p. 180.

') Ibid., t. I, p. 347.

;') Ibid., t. I, p. 336.

|J() (IIAPITRE V.

« L'air acide a assez d'affinité avec le pldogistique pour l'enlever aiix autres substances et former avec lui cette union qui constitue l'air inflammable; ce qui semble montrer que l'air inflammable résulte universellement de l'union de quelque vapeur acide avec le phlogistique (^). «

Il fait memie une expérience à ce sujet : il met en contact de < l'air diminué >^, qui est pour lui de l'air phlogistique, avec de Tair acide, espérant que celui-ci pourra s'emparer du phlogistique, et rendre par là l'air diminué salubre (^). L'expérience ne conduisit évidemment à aucun résultat.

On rencontre souvent dans l'œuvre de Priestley cette préoccupation de purifier l'air vicié par la respiration, la putréfaction, la calcification, la combustion. C'est ainsi qu'il découvre que la végétation assainit l'air altéré par la respiration animale, mettant ainsi avi jour l'un des phénomènes les plus importants de la nature.

Pour évaluer l'excellence de l'air, Priestley, se sert, comme Boyle, de petits animaux, spécialement de souris. A l'exemple de Haies (^), il emploie aussi un mélange humide de soufre et de fer; nous savons que ce mélange absorbe l'oxygène de l'air par un long contact. Mais il se sert de préférence des souris; elles ne sont pas toujours comparables, mais donnent lieu à des ol:)servations variées. Cependant, dit-il, toutes les âmes sensibles se réjouiront de la découverte d'une nouvelle méthode basée sur l'emploi de l'air nitreux.

Cet air nitreux avait été entre^'u par Plaies et m^me par Van TIelmont (''), mais on peut dire qu'il a été découvert par Priestley; ses premières expériences furent pul)liées en 1772; la ])réparation du gaz nouveau se fait par notre méthode actuelle : action de l'acide nitrique sur les métaux, notamment le cuivre

(') Loi: cit., 1. f, p. 195.

(2) Ihid., t. I, p. '5ii.

(*) ]''.tieniic Ilales (i 677-1 7G1), savant anglais, célèbre par son livre Slali'iuc des vigélaiix (Londres, 1727; traduction française par BufTon, l'iiris, 1735). Oji hii attribue la découverto ou tout au moins le porfcclionnoment du jiroccdé qui nous sert à recueillir les gaz.

('•) Comme le prétend Jloi'fer [Histoire de la Cliiinic, U TI, 1866, p. i/|0).

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et le mercure. Sur cet air nitreux (notre bioxyde d'azote, NO), Priestley fait agir pendant longtemps le mélange humide de soufre et de fer; les propriétés du gaz sont tout à fait modifiées; une chandelle y brûle avec un flamme agrandie; il donne à cet air ainsi modifié (notre protoxyde d'azote, N^O) le nom d' « air nitreux déphlogistiqué « (').

Mais les premières expériences sur ce que nous appelons la réduction de l'air nitreux ne datent que delà fin de Tannée 1778 ("). Au contraire, aussitôt sa découverte, Priestley se sert du bioxyde d'azote dans une voie bien plus féconde : il évalue, comme nous le dirions, la richesse de l'air atmosphérique en oxygène (''). Le nouveau réactif ne réduit le volume ni de l'air fixe, ni de l'air inflammable, ni de l'air diminué, soit par la combustion des chandelles, soit par l'action d'un mélange humide de soufre et de fer, soit par la calcination des métaux. On voit combien ces expériences faisaient serrer de près à Priestley la découverte de l'oxygène.

A ce moment de sa carrière, en 1773. il fut amené, à la suite de nouvelles traverses, à accepter une place de lecteur auprès du marquis de Landsdowne, lord Shelburn; il se retira donc dans la résidence de Wiltshire, et suivit son protecteur dans ses voyages. C'est ainsi qu'il vint à Paris en 1774 et qu'il y rencontra Lavoisier. C'est peu après ce voyage qu'il exécuta ses recherches sur l'oxygène; nous reviendrons sur la question de priorité dans le paragraphe suivant; nous nous contenterons de résumer sommairement les recherches sur ce sujet. Elles sont

(') Pourquoi ce produit de réduction de l'air nitreux est-il qualifié de déphlogistiqué, tandis que l'oxygène sera bientôt l'air déphlogistiqué, l'azote l'air phlogistiqué ? Le même réactif (soufre et fer) servant à préparer l'azote et le protoxyde d'azote, povirquci ne sont-ils pas phlogistiqués l'un comme l'autre ? Nous supposons que Priestley a voulu seulement rappeler, par cette dénomination, que le nouveau gaz entretenait mieux la combustion que l'air nitreux dont il dérivait. En d'autres endroits de son Ouvrage, il l'appelle air nilreux modifié (t. II, p. /îT) "^t ^"'' nitreux phlogistiqué (t. II, p. 48).

(2) Ibid., t. I, p. 283.

(■') Ibid., t. I, p. 148, 271, 9.72.

l38 (IIAI'ITRK V.

relatées dans sou Ouvraoe sous le titre : 'De Vair phlogistiqué et de la constitution de Vatmosphère » {^).

« Cette Seetion mettra dans un nouveau jour la vérité d'une remarque que j'ai faite plus d'une fois dans mes écrits sur la Physique, et qvi'on ne saurait trop répéter, puisqu'elle tend à encourager les recherches ; c'est qu'on doit plus à ce que nous appelons le hazard, c'est-à-dire, philosophiquement parlant, à l'observation des effets dont les causes sont inconnues, qu'à aucun dessein prémédité, ou à aucune théorie imaginée d'avance pour diriger les travaux. On ne s'aperçoit point de cette vérité dans les Ouvrages de Physique écrits syiitJiétiqueineut. Mais elle paraîtrait sans doute d'une inanière très frappante, dans les Ouvrages des Physiciens les plus célèbres par leur pénétration s'ils écrivaient analytique ment et avec sincérité. »

« Peu de maximes sont mieux établies en physique, que l'air est une substance simple. » Il n'est cependant pas tel puisque le phlogisti([ue dont il se charge par la respiration et les com- Uuslions l'altère et le déprave au point de le rendre inapte à ces mêmes piiénomènes. Mais, si l'air était une substance simple, comment concevoir que l'on pviisse faire de l'air meilleur qur l'air commun? Et cependant l'action de? rayons solaires concentrés par une forte lentille sur le précipité per se donne un air dans lequel une chandelle brûle avec une vigueur remarquable, comme dans l'air nitreux modifié. »

Un instant, il croit que le mercure calciné a retiré de l'atmosphère « quelque chose de nitreux )>. 11 tâtonne, essayant des oxydes de diverses origines.

« Ces expériences, dit-il, auraient pu satisfaire un sceptique modéré. Mais cependant, nie trouvant à Paris au mois d'octobre suivant, et sachant qu'il y a de très habiles chymistes dans cette \ille, je ne iiiaufpiai pas l'occasion de me procurer, par h; moyen (!<• mon ami, M. Magellan, une once de mercure calciné l»répai('' pal' M. Cadcl, et doni il n'était pas possible de suspecter la ixtnté. Dans le même temps, je fis part plusieurs fois de la surjuise cpie me causait l'air que j'avais tiré de cette

{') l.o(. cil.. I II, |.. :}5.

l.A CHIMIE l)K LAVOISIKK. l3Ç)

[)réparation à MM. Lavoisier, Leroi et autres physiciens qui m'honorèrent de leur attention clans cette ville, et qui. j'ose (lire, ne peuvent manquer de se rappeler cette circonstance.

I Je n'avais alors aucun soupçon que l'air que j'avais tiré du mercure calciné fût même saUihre, tant j'étais éloigné de savoir ce que j'avais réellement découvert ».

Le minium donna les mêmes résultats que le précipité per se. (( Comme je ne fais jamais un secret d'aucune de mes ohservations, je fis part de cette expérience, aussi hien que de celles sur le mercure calciné et le précipité rouge à toutes mes connoissances à Paris et ailleurs. Je ne soupçonnois pas alors où dévoient me conduire ces faits remarquables. »

Le 19 novembre 177!' Priestley remarque une différence entre le gaz nouveau, qui sera bientôt l'oxygène, et 1' « air nitreux modifié )>: il ne perd pas la propriété d'entretenir la combustion lorsqu'on l'agite avec l'eau, et ne diminue pas au contact de l'air commun, comme le fait l'air nitreux modifié. Malgré cela, il resta « dans l'ignorance de la nature réelle de cette espèce d'air jusqu'en mars 1770 ».

II fait des expériences avec des souris et l'on aurait tort de croire qu'elles fussent dépourvues de valeur déductive. Mais c'est l'essai à l'air nitreux qui a raison de son scepticisme.

« L'air commun prend environ la moitié de son volume d'air nitreux, avant de commencer à recevoir de l'addition à ses dimensions par de nouvel air nitreux. Or, puisque l'air dont il s'agit en prit plus de quatre demies-parties, avant qu'il cessât d'être diminué pas de nouvel air nitreux. et que même cinq ilemies-parties de plus ne firent aucune addition à ses dimensions primitives : je conclus qu'il était de quatre à cinq fois aussi bon que l'air commun. On verra que j'ai obtenu depuis un air meilleur que celui-là, et même de cinq à six fois aussi bon que le meilleur air commun que j'aie jamais examiné » (^).

Voyons maintenant comment Priestley justifie le titre de son

^^) Le Chapitre do l'édition anglaise en 3 volumes (1790) se termine ici. Celui de l'édition précédente dont nous donnons la traduction française de Gibelin se poursuit par des essais sur le minium et autres.

l4o CHAPITHE V.

Chapitre où il nous fait pressentir des résultats sur la constitution de l'atmosphère. La discussion de cette partie de son programme se réduit à peu près à ce cjui suit :

« Quoicju'il y eut dans les résultats de ces expériences, une différence cjue je discuterai ci-dessous, je fus convaincu dès lors, que c'étoit l'acide nitreux que le minium avait emprunté de l'air, et que cet acide l'avoit mis en état de donner de l'air déphlogistiqué, conformément à ma première conjecture. Ayant trouvé aussi, comme on le verra dans la section suivante, qu'on obtient la même espèce d'air en humectant avec de l'esprit de nitre toutes sortes de terres exemptes de phlogistique, et les traitant comme j'avais traité le minium dans l'expérience dont je viens de parler; il ne resta aucun doute dans mon esprit, que l'air atmospliérique, ou la chose cjue nous respirons, ne soit composé cVacide nitreux et de terre, avec autant de phlogistique qu'il en faut pour le rendre élastique, et avec ce qu'il en faut de plus pour le faire descendre de son état de pureté parfaite à la qualité médiocre qu'il a dans la nature {}).

)) Ce qui me confirma d'autant plus dan? mon idée que l'esprit de nitre et la terre constituent l'air respirahle, c'est ([ue, lorscjue j'avois traité de la manière rapportée ci-dessus quelqu'une des matières sur lesquelles j'ai fait cette expérience, et qu'elle avait donné tout l'air qu'on pouvoit en extraire par ce procédé, si je l'humectois avec de nouvel esprit de nitre, et si je la traitois de la même manière cpi'auparavant, elle donnoit autant d'air déphlogisticpié que la première fois (^).

» Les chymistes ont supposé jusqu'ici, que cet acide nitreux, par lequel le nitre commun est formé, existe dans l'atmosphère comme une substance étrangère, de la même manière cjue l'eau et un grand nombre d'autres substances qui y flottent sous la foi me d'effluves. Mais puisqu'il n'est aucun lieu où l'on ne ])uisse fpire du nitre, on peu1, je pense, supposer avec plus de probabilité sui\aiit iium liy])()lhèse, que le nitre est formé par une décomposition réelle de Cair même : les bases cju'on lui pré-

(') Iaic. cit., 1. Il, |). O7.

(2) n,i,i., p. es.

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sente ayant, dans ces circonstances, une pins forte fiffinité avec l'esprit de nitre, que l'espèce de terre à laquelle il est uni dans l'atmosphère (^). »

On peut voir que cette découverte de l'oxygène était la conséquence logique, presque nécessaire, de toutes les recherches de Priestley sur l'air atmosphérique. De la même manière, ses travaux sur l'air nitreux l'avaient amené à essayer l'action du cuivre sur l'acide chlorhydrique; le gaz chlorhydrique est découvert, mais il reconnaît bientôt l'inutilité du cuivre. Le gaz ammoniac est trouvé par la m^me méthode au moyen de l'esprit de corne de cerf. L'acide vitriolique lui occasionne bien des déboires. Lane lui avait conseillé de chauffer l'huile de vitriol avec quelque matière huileuse ou graisseuse. Etant à Paris, il isole avec Trudaine une certaine quantité de gaz en chauffant de l'acide sulfurique sur des charbons dans une fiole f'^lée. Revenu en Angleterre, il prépare régulièrement le gaz par l'action de l'huile d'olives; puis il remplace avec succès la fiole fêlée, avec les charbons à l'extérieur, par notre procédé actuel au charl)on, non sans constater la production sinuiltanée d'air fixé. Enfin, un accident de laboratoire lui fait connaître l'action dn mercure sur l'acide vitriolique. Le phlogistique est nécessaire à la production d'air acide vitriolicjue ("^). La comparaison avec ses recherches antérieures sur le gaz chlorhydrique lui fait conclure « que l'air acide marin n'est rien de plus que l'acide marin; le phlogistique qu'il contient étant si peu de chose, qu'on ne saurait le découvrir par aucun des moyens qui servent d'ordinaire à manifester sa présence » ('').

Les extraits que nous venons de reproduire se rapportent à des recherches qui furent exécutées au début de l'année 1774- A. partir de ce moment jusqu'en 1777, Priestley s'occupa de compléter ses expériences antérieures. Nous aurions peu de choses

(') Loc. cit., p. 7j.

{^) H. Kopp (Beilrf-ige, 3° Partie, Brunswick, 1875, p. 200) signale que, pour Stahl, l'acide vitriolique volatil ou phlogistique est intermédiaire entre le soufre et l'acide vitriolique fixe.

(*j Expériences, traduction Gibelin, t. II, p. 7.

à signaler dans cette dernière partie de son œuvre; l'important est l'ensemble des faits qui créent pour ainsi dire la chimie pneumatique; la théorie de Priestley est mauvaise et ses découvertes n'ont rien à gagner à être complétées à la lumière des idées philosophiques qu'il professe.

Signalons cependant une expérience qii'd décrit dans l'édi- Lion revue et abrégée de son Ouvrage. Il s'agit de détermine]' soi-disant la proportion de phlogistique contenue dans chaque métal. On chauffe, au moyen d'une lentille, les chaux dans une atmosphère d'air inflammable. L'eau formée lui échappe: uiais il trouve qu'une once de plomb correspond à io8 onces mesvu'ées d'air inflammable; une once d'étain correspond à 077 mesures (^). Ces chiffres se rapprochent singulièrement des nôtres; ils représentent /\,4 pour le plomb (au lieu de 4)6) et i5,4 pour l'étain (au lieu de i6,3).

Cependant, malgré ces brillantes recherches expérimentales. Priestley était toujours attiré par des discussions philosophiques et religieuses cjui devaient l'absorber presque exclusivement à partir de 1777. Toujours en lutte avec les orthodoxes, il était si discrédité c[u'il suflisait, dit-on, de prendre à parti l'illustre savant pour se procurer le plus solide des titres auprès du pouvoir; Priestley pouvait ainsi se vanter d'avoir c la feuille des bénéfices de l'Angleterre ». Il voulut accompagner Cook comme chapelain, l'amirauté ne l'agréa pas.

Désireux de revenir au travail expérimental, il accepta un laboratoire que lui oH'rait à Birmingham un cercle d'amis, ilont Watt et Wedgwood. C'est de ce moment que date l'édition abrégée de son Ouvrage. Mais !e vieux lutteur était toujours là sous le chiuusle, el , en 8(), il accueillit avec un tel enthousiasme les idées nouvelles, ([ue le déparlenu^it, de l'Orne, après l'avoir ])roclainé ciloyeii français, le tiésigna ))ou)' le représenter à l'AsscriiMéc iiiiiioïKilc. Ce tilre, d'ailleurs simplement honoriliquc, (lc,\;iil lui rtic l'alal. En i7<)i, tandis ([ue plusieurs de ses amis s'élaiciil n'unis pour fêter le 1 [ .hilllol, on répandit dans l>M inMi'jliani des accusalions luciiisougères, si bien que la po-

(') KxpcriiiK'iils — lîiiniiiiL'lKnn. I. 1, 17()0, ]). ?.5y.

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piilace se dirigea vers la maison du savant et la réduisit en cendres. Priestley, étranger aussi bien à la fête anniversaire qu'à tout ce qui se tramait contre lui, evit la douleur de voir détruire en quelques heures les documents scientifiques d'un labeur <le près de quarante ans. Il resta malgré cela encore trois ans en Angleterre, puis s'embarc[ua pour l'Amérique. Il finit par se retirer dans une petite ferme isolée près des sources du Susquchannah, sous la protection de Jefïerson. Il y termina son Histoire ecclésiastique ; en 1796, il écrivait aux principaux chimistes français une défense de la théorie du phlogistique (^) ; il mourut le 6 février i8o4 dans les sentiments de piété qui avaient animé toute sa vie, et dont l'intolérance et la haine avaient été incapable de le détourner.

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