III. LAVOISIER

Pour renverser une autorité régnante, il suffît d’un esprit révolutionnaire; mais pour élever sur des ruines un édifice nouveau, il faut un génie créateur. Lavoisier eut l’un et l’autre. C'était l’homme qu’il fallait pour renverser l’autorité de Stahl, la doctrine du plilo gislique, et pour jeter les fondements d’une école dont l’enseignement dure encore.

Né à Paris le 20 août 1 743, Antoine-Laurent Lavoisier reçut de son père, riche négociant, une éducation soignée. Ne vivant pour ainsi dire qu’avec des maîtres, tels que Rouelle, Bernard de Jussieu, Guellard, il concourut, à vingt-un ans, pour une question proposée par l’Académie sur le meilleur système d’éclairage public. On rapporte que pour rendre ses yeux plus sensibles aux différentes intensités de la lumière des lampes, il fit teindre sa chambre en noir et s’y enferma pendant six semaines sans voir le jour. Son mémoire, récompensé d’une médaille d’or, fut imprimé par ordre de l’Académie. « Que de motifs, s’écrie à son début le jeune auteur, pour exciter un citoyen ! Dans ce mouvement général, comment ne sentirait-il pas son cime s’échauffer d’un zèle patriotique! Comment ne serait-il pas tenté de joindre ses efforts à ceux de ses conciioyens! » Ce premier travail fut bientôt suivi de deux mémoires Sur le gypse (en 1765 et 1766), et de différents articles de physique, sur le passage de l’eau à l’état de glace, sur le tonnerre, sur l’aurore boréale, etc.

Lavoisier n’avait que vingt-cinq ans lorsqu’il succéda au chimiste Baron à l’Académie ; il l’emporta sur le minéralogiste Jars, dont la candidature était appuyée par Buffon et patronnée par un puissant ministre, le duc de Choiseul. Encouragé par son élection, il consacra son temps et sa fortune à l’avancement de sa science favorite. Ce fut principalement pour subvenir è des frais d’expériences physicochimiques coûteuses qu’il sollicita et obtint, en 1769, la place de fermier-général. Dès celte époque il réunissait chez lui, régulièrement une fois par semaine, des savants français et étrangers pour leur soumettre les résultats de ses travaux de laboratoire, et provoquer des objections ou l’émission d’idées nouvelles. Ses conférences formaient en quelque sorte une Académie libre, militante, qui devait battre en brèche les doctrines traditionnelles de la chimie alors enseignée.

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Appelé, en 1776, par le minisire Turgot, à la direction générale des poudres et salpêtres, il fit à Essone des expériences qui faillirent lui coûter la vie en même temps qu’à Bertliollel '. Ces expériences le conduisirent à perfectionner la poudre à canon au point de donner plus de 200 mètres de portée dans des circonstances où, avant lui, la meilleure poudre ne portait qu’à 150 mètres. Il fit aussi supprimer les recherches que l’on avait alors l’habitude de faire dans les maisons pour se procurer du salpêtre, et il parvint à quintupler la production en délivrant la France du tribut qu’elle payait à l’Angleterre pour le nilre des Indes. Pour encourager l’agriculture, il proposa de diminuer l’intérêt de l’argent, et pour combattre la routine, il faisait, en essayant des procédés nouveaux, valoir par lui-même 2d0 arpents de terre dans le Vendômois : « Il récoltait ainsi, dit son biographe et collègue Lalande, trois seliers là où les procédés ordinaires n’en donnaient que deux ; au bout de neuf ans il avait doublé la production. »

Au début de la révolution, Lavoisier fut élu député suppléant à l’Assemblée nationale, et il présenta, dans la séance du 21 novembre 1789, le compte-rendu de la caisse d’escompte. Nommé, en 1791, commissaire de la Trésorerie, il proposa, pour simplifier la perception des impôts, un nouveau plan dans un ouvrage dont il ne parut qu’un extrait sous forme de brochure, et qui devait avoir pour litre : De la richesse territoriale. Il prit aussi une part active à la Commission nommée par la Convention nationale pour créer un nouveau système des poids et mesures, et comme trésorier de l’Académie il mit de l’ordre dans les comptes et les inventaires. Ses derniers travaux eurent pour objet la respiration et la transpiration. Ces importantes recherches physiologiques n’étaient pas encore terminées quand la hache révolutionnaire vint, le 18 mai 179d, trancher la vie de ce grand citoyen.

Lavoisier était le quatrième des vingt-huit fe miers généraux qui furent guillotinés le même jour. On a représenté cette mort comme une ineffaçable tache delà révolution française; on a répété et varié sur tous les tons ces paroles de Lalande : « Un homme aussi rare, aussi extraordinaire que Lavoisier aurait dû être respecté par les hommes les moins instruits et les plus méchants; il fallait que le pouvoir fût tombé entre les mains d une bêle féroce. »

1. Pour les détails de l’explosion de la poudrière d’Essone, voy. f. II, p. 551, en note, de notre Histoire de la chimie.

Mais pour que, dans un moment donné, les plus méchants puissent se raviser, il faut leur apprendre d’abord ce qu’ils ignorent. Il fallait montrer à « cette bête féroce » qu’elle commettrait un crime de lèse-humanilé en immolant un homme qui, par ses travaux et ses découvertes , avait reculé les bornes de la science ; il fallait exposer aux regards de tous Lavoisier quintuplant la production du salpêtre et délivrant la France d’un tribut qu’elle payait à l’étranger, Lavoisier améliorant et encourageant l’agriculture, Lavoisier consacrant son temps, sa fortune, les revenus de sa charge, à produire dans l’ordre intellectuel une révolution aussi grande que celle qui se produisait alors dans l’ordre politique et social; il fallait montrer que ces deux révolutions étaient sœurs, et que ce serait souiller la patrie d’un crime irréparable que de traîner sur l’échaffaud un de ses plus glorieux enfants. L’Académie des sciences se serait honorée elle-même, si elle était venue en corps, au pied du tribunal révolutionnaire, réclamer un de ses membres; si, par un suprême effort, elle eût tenté d’arracher à l’ignorance populaire et aux passions déchaînées une aussi illustre victime. Où étaient donc alors, nous le demandons, les amis, les collaborateurs, les collègues de Lavoisier? Guyton Morveau et Fourcroy étaient, non-seulement les collègues de Lavoisier à l’Académie, mais membres de la Convention nationale. Ils ne firent rien pour soustraire Lavoisier à la hache révolutionnaire.

Travaux de Lavoisier. — Trois questions avaient particulièrement fixé l'attention du grand chimiste : 1° La composition de l’air atmosphérique; 2° l’augmentation du poids des métaux par la calcination ; 3° l’insuffisance de la théorie du phlogistique. Ces trois questions étaient tellement connexes que la résolution de l’une devait comprendre en même temps celle des deux autres.

Dès 1770 Lavoisier paraît avoir été autorisé à croire que l’ail* n'est pas un corps simple, que les métaux absorbent, pendant leur calcination, sinon la totalité, au moins une partie de l’air, enfin que la théorie du phlogistique était radicalement erronée. Cette triple croyance formait pour ainsi dire le pivot de ses recherches: mais il n’avait pas môme osé l’énoncer sous forme d’hypothèse, tant qu’il lui manquait la sanction de l’expérience.

Composition de l'air. Oxygène et azote. — Le travail de Charles Bonnet Sur les fondions des feuilles dans les plantes avait inspiré à Lavoisier la réflexion suivante : « On dira peut-être que si l’air est la source où les végétaux puisent les différents principes que l’ana-

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lyse y découvre, ces mêmes principes doivent exister et se retrouver dans l’atmosphère. Je répondrai que, quoique nous n’ayons point encore d’expériences démonstratives en ce genre, on ne saurait douter cependant que la partie basse de l’atmosphère, celle dans laquelle croissent les végétaux, ne soit extrêmement composée. Premièrement, il est probable que l’air qui est en fait la base n’est point un être simple, un élément, comme l’ont pensé les premiers physiciens. Secondement, ce fluide est le dissolvant de l’eau et de tous les corps volatils qui existent dans la nature. »

Tels sont les termes dans lesquels Lavoisier posa le problème de la composition de l’air. Voici comment il essaya de le résoudre. Sachant qu’il est impossible de calciner les métaux dans des vaisseaux exactement clos et privés d’air, et que la calcination est d’autant plus rapide que le métal présente à l’air plus de surface, il « commençait à soupçonner, — ce sont ses propres expressions, — qu’un fluide élastique quelconque, contenu dans l’air, était susceptible, dans un grand nombre de circonstances, de se fixer, de se combiner avec les métaux, et que c’était à l’addition de cette substance qu’était dû le phénomène de la calcination, l'augmentation de poids des métaux convertis en chaux. » — Eli bien, ce que Lavoisier commençait, par sa véritable intention du génie, a soupçonner. c’était la vérité même. Malheureusement les expériences sur lesquelles il croyait devoir s’appuyer, l’induisirent en erreur. Ces expériences consistaient à brûler soigneusement, à l’aide d’un miroir ardent, un mélange pesé de minium (chaux de plomb) et de charbon dans un volume d’air, également pesé d’avance. Quel devait être le résultat de ces expériences? S’il ne s’agissait que constater le fait brut, tel qu’il se présente aux yeux de tout le monde, Lavoisier le savait : le minium se changeait en plomb, d’oxyde il redevenait métal, sans cependant que l’air changeât de volume. Mais ce que Lavoisier ignorait alors et ce que nous savons aujourd'hui , c’est V interprétation du fait, que donne l’intelligence redressée et éclairée par sa marche progressive : le fluide élastique, nommé plus tard oxygène, qui par sa combinaison avec le plomb formait le minium, ce fluide, au lieu de se dégager librement, se portait, en abandonnant le plomb redevenu métal, sur le charbon et produisait immédiatement un autre fluide, qui reçut par la suite le nom de gaz acide carbonique. Or, ce fut ce dernier gaz que Lavoisier prit d’abord pour l’oxygène, c’est-à-dire pour le fluide élastique qui se fixe sur le métal pendant la calcination, et son erreur était inévi—

table ; car, par une singulière coïncidence, il avait précisément allaire a un gaz qui, en se combinant avec le charbon, ne change pas de volume. Personne ne savait alors (en 1772) que le même volume d oxygène donne, par sa combinaison avec le carbone, exactement un égal volume de gaz acide carbonique. EL ce fut, chose curieuse, Lavoisier lui-même qui le découvrit en brûlant un diamant, au moyen d’un miroir ardent, dans de l’oxygène pur. En somme, ce grand expérimentateur se trompait de la meilleure foi du monde, et il ne pouvait pas ne pas se tromper : il lui manquait la connaissance d’une terme nécessaire, dans la série du progrès.

il n’y a pas de spectacle plus instructif que celui de l’homme qui, en cherchant à atteindre la vérité, se trouve aux prises avec l’erreur. Lavoisier croyait si bien tenir la vérité en prenant le gaz acide carbonique pour l’oxygène qu’il déposa, le 1er novembre 1772, le résultat de son expérience, sous pli cacheté, au secrétariat de l’Académie. Dans un document publié après sa mort, il explique luimême celle précaution : « J’étais, dit-il, jeune, j’étais nouvellement entré dans la carrière des sciences ; j’étais avide de gloire, et je crus devoir prendre quelques précautions pour m’assurer la propriété de ma découverte. Il y avait à celle époque une correspondance habituelle entre les savants de France et ceux d’Angleterre ; il régDail entre les deux nations une sorte de rivalité qui donnait de l’importance aux expériences nouvelles et qui portait quelquefois les écrivains de l’une et de l’autre nation à les contester à leur véritable auteur. » Celle insinuation ne pouvait s’adresser qu’à Black ou à Priestley.

Cependant poussé par l’instinct du vrai, Lavoisier recommença ses expériences, et cette fois il parvint à démontrer « que ce n'est point le charbon seul, ni le minium seul, qui produit le dégagement du fluide élastique ainsi obtenu, mais que celui-ci résulte de Yunion du charbon avec une partie du minium. » Il tenait celte fois la vérité. Mais il la lâcha presque aussitôt pour revenir à la théorie du phlogislique, dont il subissait, comme tant d’autres, l’empire. Afin de faire accorder les faits avec cette théorie, il inclinait à penser « que tout fluide élastique résulte de la combinaison d’un corps quelconque avec un principe inflammable ou peut-être même avec la matière pure du feu (phlogislique), et que c’est de cette combinaison que dépend l’état d’élasticité. » Puis il ajoute : « La substance fixée dans les chaux métalliques et qui en augmente le poids, ne serait pas, dans cette hypothèse, un fluide élastique, mais la

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parLie lue d’un Uuide élastique, qui a été dépouillé de sou principe inflammable. Le charbon alors, ainsi que toute substance charbonneuse employée dans les réductions, aurait pour objet principal de rendre au iluide élastique lixé ie phlogislique, la matière du leu, et de lui restituer en meme temps l’élasticité qui en dépend. » — Que d’elîorls pour taire entrer un lait dans le cadre d’une fausse théorie !

Cependant il n'était guere possible de mieux raisonner dans i’etat de la science d’alois. Les savants de nos jouis n'auraient peut-être pas eu la meme réserve que Lavoisier, lorsqu’il se hâte d’ajouter, comme correctif, a l'hypothèse qu’il vient d'admettre : « Au surplus, ce n’est qu’avec la plus grande circonspection qu’on peut hasarder un sentiment sur celle matière si difficile, eL qui lient de pies à une plus obscure encore , je veux dire la nature des éléments mêmes, au moins de ce que nous regardons comme éléments. »

Jj’autres expériences vinrent bientôt obligei Lavoisiei d’admettre € que l’air dans lequel on a calciué des métaux (sans charbons) — azote, — n'est point dans le même état que celui — acide carbonique, — qui se dégage des effervescences et des réductions. » Il dut reconnaître en même temps que si les deux fluides élastiques (azole et acide carbonique) éteignent également la flamme, ce sont cependant des corps très-distincts, puisque l’un trouble l’eau de chaux, tandis que l’autre est sans effet sur cette solution. Toutes ces expériences tendaient à laire voir « que la calcination des métaux dans des vaisseaux exactement fermés cesse dès que la partie iixable de l’air qui y est contenu a disparu ; que l’air se trouve diminué d’environ un vingtième J, par 1 effet de la calcination, et que le poids du métal se trouve augmenté d’autant. «

Tort de ce -fait, Lavoisier allaitenlin saisirla vérité, lorsque l’autorité d’un homme célèbre vint se jeter a la traverse, iioyle croyait et était parvenu a laite croire aux physiciens et aux chimistes que « la matière de La flamme aida feu pénétrait a travers la substance du verre, qu’elle se combinait avec les métaux, et que c’était a cette union qu’elail due la conversion des métaux eu chaux et l’augmentation de poids uu’ils acquéraient. » Celte opinion se ressentait de l’influence de la théorie du phlogistique.

Lavoisier reprit les expériences de buyle en les variant tres-mgemeusemeul, et il en conclut qu’on ne peut calciner qu’une quantité

i . Comparez plus haut bclieelc, p 4ü9.

Il ldi - ÜL LA C H I .VJ IL .

déterminée d’étain clans une quantité d'air donnée, et «que les cornues scellées hermétiquement, pesées avant et après la calcination de la portion d’étain qu’elles contiennent, ne présentent aucune différence de ppsanteur, ce qui prouve évidemment que l’augmentation de poids qu’acquiert le métal ne provient ni de la matière du feu, ni d’aucune matière extérieure à la cornue. » 1 — Il remarque aussi, en passant, « que la portion de l’air qui se combine avec les métaux est un peu plus lourde que celle de l’atmosphère, et que celle qui reste après la calcinaLion est, au contraire, un peu plus légère ; de sorte que dans celte supposition l’air atmosphérique fournirait, relativement à sa pesanteur spécifique, un résultat moyen entre ces deux airs. » — « Mais, ajoute-t-il aussitôt, il faut des preuves plus directes que je n’eu ai pour pouvoir prononcer sur cet objet... C’est le sort de tous ceux qui s’occupent des recherches physiques et chimiques d’apercevoir un nouveau pas à faire sitôt qu'ils en ont fait un premier, et ils ne donneraient jamais rien au public, s’ils attendaient qu’ils eussent atteint le but de la carrière qui se présente successivement à eux et qui paraît s’étendre à mesure qu’ils avancent. »

Eh bien ! ce que Lavoisier n’osait énoncer que sous forme d’hypothèse était cependant la vérité. Enfin la suite de ses recherches le conduisit à proclamer que l’air n'est point un corps simple, et qu il se compose d'une portion salubre etd une mofette irrespirable. Ce fut là le 89 d-Q la chimie. A dater de ce moment commença une ère nouvelle pour la science.

Le hardi révolutionnaire devint le point de mire d’innombrables attaques de la part des savants attachés aux anciennes doctrines : à la presque unanimité ils traitaient la portion salubre de l'air et la mofette irrespirable de corps imaginaires, il importait donc de montrer aux incrédules, l’existence de ces corps, mais comment? Voilà le point. Nous en parlons aujourd’hui bien à notre aise : ce qui nous paraît maintenant si simple était alors d’une difficulté presque insurmontable, et, sans l’intervention de ce Dieu qu on nomme le hasard, Lavoisier ne serait peut-être jamais arrivé à la démonstration que ses antagonistes avaient le droit d’exiger.

Voyons ce qu’il y avait pour ainsi dire de providentiel dans la découverte de l 'oxygène et de l 'azote, de ces principaux éléments

1. Sur la calcination de l’étain dans les vaisseaux fermés, etc.,. Mém. lu, en 1775, à l’Académie dans la séance publique de la Saint-Martin.

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de l’air. Les métaux dont on s’était jusqu’alors servi pour les expériences de l’augmentation de poids étaient, ne l’oublions pas, principalement le plomb et l’étain. Or, ces métaux absorbent bien, pendant leur calcination, la portion salubre de l’air; mais, quand cet élément a été une fois absorbé, ils ne le rendent plus par la même opération. Et si on cherche à le leur enlever au moyen du charbon, on obtiendra, il est vrai, un air irrespirable, mais celte espèce de mofette est bien différente, comme nous l'avons montré plus haut, de celle qui reste après la calcination du plomb ou de l’étain dans l'air emprisonné dans un vaisseau. Heureusement il existe un métal singulier, bien connu des alchimistes, un métal liquide, qui, — véritable Deus ex machina, — remplit ici à merveille toutes les conditions nécessaires à la réussite de la démonstration. Le mercure possède, pendant sa calcination, l’étrange propriété de lâcher, dans la seconde période de chaleur; la portion d’air qu’il avait absorbé pendant la première. En fixant cet air, le mercure se change en oxyde rouge, le mercure per se des anciens chimistes ; puis, à une température plus élevée, ce même oxyde repasse à l’état de métal, pendant que l’air (oxygène), qui avait été fixé, se dégage. Rien de plus facile aussi que de le recueillir, comme l’avaient enseigné Moitrel et Haies.

Mais laissons Lavoisier raconter lui-même ses embarras : c’est un des chapitres les plus instructifs de l’histoire des sciences. Après avoir remarqué que le fer présentait les mêmes inconvénients que le plomb et l’étain, il recourut enfin au mercure. « L’air qui restait, dit-il, après la calcination du mercure et qui avait été réduit aux cinq sixièmes de son volume, n’était plus propre à la respiration m a la combustion; car les animaux qu’on introduisit y périssaient en peu d instants, et les lumières s’y éteignaient sur-le-champ, comme si on les eût plongées dans l’eau. D’un autre côté, j’ai pris Û5 grains de matière rouge (chaux de mercure qui s’était formée Pendant la calcination), je les ai introduits et chauffés dans une petite cornue de verre, à laquelle était adapté un appareil propre à recevoir les produits liquides et aériformes qui pourraient se dégager. (Voy. fig. 4.) Lorsque la cornue a approché de l’mcandescense, la matière rouge a commencé à perdre peu à neu i e son volume, et, en quelques minutes, elle a entièrement dispai u. En même temps il s’est condensé, dans le petit récipient, lx grains J/2 de mercure coulant, et il a passé sous la cloche 7à8 pouces eu ies d un fluide élastique , beaucoup plus propre que l'air de tut-

mosphère a entretenir la combustion et la respiration. Ayant fait passer une portion de cet air dans un tube de verre d'un pouce de diamètre, et y ayant plongé une bougie, elle y répandit un éclat éblouissant : le charbon, au lieu de s’y consommer paisiblement

Fig. 4.

comme dans l’air ordinaire, y brûlait avec une flamme et une sorte de décrépitation, à la manière du phosphore, et avec une vivacité de lumière que les yeux avaient peine à supporter. »

Voilà comment furent mis en évidence la portion salubre, qui reçut de Lavoisier le nom à' oxygène, et la portion insalubre de l'air, qui devait, plus tard, s’appeler azote. Le nom d ‘oxygène (du grec cÇuî, acide., et -/cwâw, j’engendre) signifie littéralement générateur de l'acide. Le nom d 'azote (de « privatif et ç<u,j, vie) est la traduction grecque de mofette ou d’air irrespirable. C’est Guylon Morveau qui lui donna ce nom, « afin de distinguer, disait-il, cet air non vital et existant naturellement dans l’atmosphère, des autres gaz, également non respirables, mais qui ne font partie de l’atmosphère qu’accidentellemenl. »

Il se présente ici une question, souvent agitée, celle de savoir si c’est Lavoisier qui a découvert l 'oxygène. Non, répondronsnous i, si l’on n’entend par là que le fait pur et simple de la découverte d’un corps aériforme, d’un gaz particulier. Mais, si l’on entend y associer en même temps le nom de celui qui a donné à un fait nouveau toute sa valeur, qui a su en tirer toutes les consé-