PREMIÈRE PARTIE
Hiéorie de la cristallisation^
De tous les phénomènes que l'attraction moléculaire produit , Te plus immédiat , le plus sensible , et celui qui se rapproche le plus y à cpielques égards , de cette simplicité qu'exigent les applications des mathématiques, c'est la cristallisation des substances homogènes , ou l'union de leurs molécules selon certaines lois , pour constituer ces corps d'une figure polyèdre déterminée , que l'on nomme des cristaux.
La partie de ce phénomène qui tient aux divers an-angements que ces molécules prennent entre elles est devenue , dans les mains de Hau)r, l'objet d une science tout entière.
Depuis long-temps on savait que plusieurs sels , plusieurs pierres , affectent, jusqu'à un certain point, des formes constantes dans chaque espèce. On avait même observé qu'un cube de sel marin , par exemple , se compose de la réunion d une infinité de cubes plus petits.
Néanmoins un premier embarras naissait de ce que d'autres sels , d'autres pierres, se présentent aussi sous des formes infiniment variées , et qui ne paraissaient pas faciles à ramener à une origine unique.
Un minéralogiste français, Rome de l'Isle (1), fit en 1772 un premier pas , mais bien faible encore , vers la vérité.
Ayant rassemblé et décrit un grand nombre de cristaux différents de chaque substance , il reconnut dans presque tous une forme générale propre à chaque espèce , et dont il est aisé de déduire toutes les autres formes , en supposant que ses angles ou ses arêtes sont tronquées plus ou moins profondément.
Mais les cristaux , comme tous les minéraux , croissent parce que de nouvelles couches les enveloppent : on ne peut donc supposer que la nature , après leur avoir donné leur forme primitive , leur
(M EsMi de criftallo^raphie, etc. ; 1'* Wit., Paris, 1772, 1 vol. in-8%2* édit., 1783, 4 vol.
8 SCIENCES PHTSIQUES.
enlève ensuite leurs parties saillantes , pour les tailler en quelque sorte en cristaux secondaires.
Le célèbre chimiste suédois Bergman , de son côté , avait fait un pas de plus, et l'avait dû au hasard (2). Un de ses élèves, Gahn , s'aperçut qu'un cristal secondaire , le spath à double pyramide par exemple , se laisse aisément casser en lames régulièrement posées les unes sur les autres , et que , si l'on enlève successivement les lames extérieures, on finit par arriver à un noyau central , qui est précisément la forme générale et primitive, commune à tous les spaths calcaires.
Cette remarque était applicable à tous les cristaux : la pratique nommée clivage par les joailliers , montrait qu'en efFet tous les cristaux pierreux sont composés de lames , et une expérience aisée en apprenait autant pour les sels.
Mais Bergman se trompa dès qu'il voulut étendre la découverte de Gahn. Au lieu d'observer immédiatement la disposition des lames dan^ les cristaux des autres espèces , il voulut l'imaginer , et n'arriva à rien de précis.
Haûy est donc le seul véritable auteur de la science mathématique des cristaux. Le hasard lui fit faire un jour la même remarque qu'à Gahn , sans qu'il eût été informé de celle du Suédois , et il sut en tirer un tout autre parti (2). Un cristal secondaire, dit-il , ne diffère donc de son noyau que parce que les lames qui enveloppent celui-ci diminuent de largeur, selon certaines proportions régulières ; et les divers cristaux d'une même espèce , formés tous sur un noyau semblable , diffèrent les uns des autres , parce que le décroissement des lames s'est fait dans chacun d'eux selon des proportions et des directions différentes.
Mais chaque lame , supposée la plus mince possible , peut être considérée comme une couche des molécules de la substance placée côte à côte et formant des compartiments particuliers.
Chaque lame nouvelle sera donc moindre que la précédente , si elle a une ou plusieurs rangées de molécules de moins , soit sur ses bords , soit sur ses ançles ; et en supposant que toutes les lames successives diminuent suivant la même loi , il doit résulter des espèces d'escaliers représentant pour l'œil des surfaces nouvelles qui modifient la forme primitive , et qui sont précisément ce que Rome de risle appelait des troncatures.
Mais , toute lumineuse que cette théorie paraissait , Haiiy ne s'est point contenté de ces généralités : suivant l'exemple de tous ceux qui ont véritablement servi les sciences , il a confirmé sa théorie en montrant qu'elle eiyplique réellement, d'une manière rigou-
(1) De la forme des cristanx; Mém. d^Upsal, 1773.
(2) Essai d'une théorie de la structure des cristaux j Paris, 1784, l vol. in<8*.
rease , les phénomènes connus , et qu'elle prévoit avec précision les phénomènes possibles.
Pour cet effet il a déterminé , par la cassure mécanique , et par une mesure exacte des angles , les formes des noyaux et des molécules élémentaires de tous les cristaux connus ; puis , au moyen d'un calcul trigonométrique , il a montré qu'en admettant un nombre assez borné de lois de décroissement , et en les combinant ensemble de diverses manières, on peut en faire dériver un nombre déterminé , mais très considérable , de formes secondaires possibles. Examinant enfin les formes secondaires découvertes jusqu à présent dans la nature , il a fait voir qu'elles rentrent toutes dans celles que les éléments précédents démontrent possibles pour chaque espèce.
C'est ainsi une Haiiy (1) a créé l'ensemble et les détails d'une science nouvelle , qui appartient presque tout entière k l'époque dont nous devons tracer l'histoire , et qui est d'autant plus satisfaisante , d'autant plus honorable pour Vesprit humain , qu elle n'a rien d'hypothétique ni de vague , et que tout y ,est déterminé par une heureuse réunion du calcul et de l'observation immédiate.
Deux cas seulement offrent quelque chose d'arbitraire. Le premier est celui des cristaux à noyau prismatique : la division mécanique n'y donne point par elle-même la proportion de la hauteur du prisme à la largeur de sa base; mais on admet alors celle qui satisfait aux formes secondaires connues , au moyen des lois de décroissement les plus simples.
Le second est celui où les joints naturels des lames se multiplient assez pour intercepter des espaces de diverses figures : probablement alors les uns sont seuls occupés par des molécules solides; les autres sont des vides ou des pores : mais on ne sait auxquels attribuer cette qualité. Au reste c'est une chose indifférente , pourvu qu'il y ait toujours un noyau constant.
Quant à la cause qui détermine dans chaque variété , telle loi de décroissement plutôt que telle autre , elle est encore couverte d'un voile épais.
Leblanc était bien parvenu à faire cristalliser à volonté l'alun sous la forme primitive d'octaèdre , ou sous la forme secondaire de cube , en saturant plus ou moins (2) ; mais il ne parait point que les formes secondaires des autres sels dépendent amsi des proportions de leurs composants , et les innombrables variétés de spath calcaire n'ont donné aucune différence sensible, à l'analyse qu'en a faite Vauquelin.
Indépendamment de cet intérêt général que la science des cristaux offire à l'esprit en sa qualité de doctrine précise et démontrée ,
(h Trtil^ de minëraloc^ie, par M. Haûy ; Paris, 1801 , 4 vol. in-S* et aUae in-4'. (2) Essai sur quelques phéoomènes relatifs à la cristallisation des sels : Journ. de p*f#.,t. XXfllI, p. 841.
son utilité directe pour la connaissance des minéraux est très grande : elle leur fournit des caractères faciles à saisir ; elle a souvent aidé à en distinguer que Ton confondait, et plusieurs fois elle a précédé à c^ éçard l'analyse chimique. Nous verrons , à l'article de la minéralogie , l'heureux emploi qu'en a fait Haîiy pour éclairer cette science importante.
On a élevé , dans ces derniers temps , la question si une même substance doit avoir constamment la même molécule primitive et le même noyau; et l'on a cité l'exemple de l'arragonite qui cristallise tout diflFéremment du spath calcaire , quoique la chimie trouve les mêmes principes dans l'un et dans l'autre , malçré tous les soins
3ue Vauquelin et plus récemment encore MM. Biot et Thenard ont onnés à leur comparaison analytique et à celle de leur force réfractive.
Mais peut-être cette difficulté se résoudra-t-elle ou par la découverte de quelque nouveau principe chimique , ou parce que l'on s'apercevra que des circonstances passagères ont influé sur la cristallisation , comme il y en a qui influent sur les combinaisons , ainsi que nous le dirons bientôt d'après Berthollet , ou parce qu'enfin le parallélipipède rhomboïde , regardé jusqu'à présent comme la molécule primitive du spath , doit lui-même être subdivisé en molécules d'une autre forme. On conçoit en effet (jue , lorsqu'on trouve de nouveaux joints dans un cristal , on est obligé d'en conclure une autre forme pour ses molécules , et qu'alors celles-ci peuvent constituer des noyaux ou formes primitives qu'on n'avait pas calculées d'abord.
Ce sont là , comme on voit , des difficultés qui tiennent à l'imperfection momentanée de l'observation , et qui n'affectent en rien les principes fondamentaux de la science.
Théorie des affinités.
Les combinaisons des substances diverses et leurs séparations , ou ce que l'on nomme le jeu des affinités , sont un autre effet de l'attraction moléculaire beaucoup plus varié et jusqu'à présent beaucoup plus obscur que la cristallisation , quoiqu'on l'ait étudié beaucoup plus tôt.
On s'en faisait , il y a très peu d'années , encore des idées extrêmement simples. Deux substances différentes , dissoutes et mélangées , s'unissent en un composé binaire , mais homogène , qui manifeste des qualités différentes de celles des substances composantes : voilà ce que l'on nommait affinité. Une troisième substance mise dans cette dissolution s'empare de l'une des deux premières , et laisse précipiter l'autre : c'est , disait-on , qu'elle a avec la première plus d'affinité que n'en avait la seconde. Essayant ainsi toutes
CHUm GÉNÉRALE, II
les substances par rapport à une seule , on les avait rangées d'après leur plus ou moins d'affinité pour celle-ci : c'était la table des affinités. Chaque substance choisirait dans un grand nombre celle pour qui elle aurait le plus d'affiinité , et l'attirerait de préférence : de là le nom diaffinUés électives. On ne peut détruire une combinaison binaire que par une substance qui ait avec l'un de ses deux éléments une affinité plus forte qu'ils n'en ont ensemble ; mais , si cette affinité pour le premier est trop faible , on peut l'aider en donnant à la substance décomposante , pour auxiliaire , une quatrième substance qui agisse sur la seconde du premier composé. Alors les deux composés binaires, tirés en quelque sorte chacun en deux sens^ se décomposent à la fois pour en reformer deux nouveaux, ou, en d'autres termes , ils font un échange de leurs bases ] ce qui se reconnaît quand l'un de ces deux composés nouveaux se précipite ou se d^age en vapeur : voilà ce qu'on appelait affinUés doubles. U pouvait y en avoir de triples , etc.
Ces idées, ainsi vaguement énoncées, n'avaient pu échapper lon^-temps aux anciens chimistes, puisqu'elles résultent plus ou xxïoxns immédiatement de tous les phénomènes de la chimie, et qu'elles en donnent à peu près la solution générale.
6eoffi*oy (1) imagina le premier de réduire les affinités en tables; et cette heureuse idée, éclaircie et développée par Senac et par Macquer, devint le principe fondamental de tous les travaux des chimistes.
Bergman surtout , par des recherches assidues que guidait un génie élevé , avait fait des affinités un corps de doctrine extrêmement séduisant , et qui semblait démêler et représenter clairement la marche des phénomènes les plus compliqués.
Cependant on négligeait une foule de considérations importantes ; on admettait au moins tacitement plusieurs suppositions évidemment erronées, et l'on confondait sous un même nom, plusieurs efiEets très différents. Ainsi , quoique l'on connût Tinfluence de la chaleur et de quelques autres circonstances extérieures pour altérer l'ordre des affinités , on n'en avait point fait d'application générale ni à cet ordre même ni à la proportion des élérhents de chaque combinaison ; l'on regardait à peu près celles-ci comme constantes ; dans les décompositions par affinité simple on supposait que la substance intervenante s'empare entièrement de l'élément qu elle attire , pour laisser l'autre entièrement libre ; enfin , dans les décompositions par affinités doubles , on croyait pouvoir toujours déterminer la formation des deux nouveaux composés et leur séparation par un calcul rigoureusement appréciable des affinités prises deux à deux.
C'est contre cette doctrine trop absolue que s'est élevé Bcr-
(1) Mémoires de l'académie des sciencea pour 1718.
n SaENCES PHYSIQUES.
thoUet dans plusieurs mémoires et dans son grand ouvrage de la Statique chimique , où il a en quelque sorte imposé des lois toutes nouvelles aux affinités en leur créant une véritable théorie (l).
Il a commencé par faire voir que les précipitations ne fournissent que des indices très équivoques de la supériorité d'affinité , et ne tiennent , dans le cas des affinités simples comme dans celui des affinités doubles , qu'à la moindre dissolubilité de l'une des combinaisons définitives. Cette remarque a conduit M. BerthoUet â examiner la force par laquelle les molécules des solides tiennent ensemble et résistent à leur dissolution. C'est V affinité de cohésion qui unit les molécules de même nature et qui opère la cristallisation : loin d'être identique avec V affinité de combinaison ^ qui tend à former un com-
r)sé homogène des molécules de nature difiEerente , elle s'oppose son action et la contrebalance; elle parait agir au contact des molécules seulement et dépendre de leurs surfaces et de leur figure , tandis que l'affinité de combinaison , s'exerçant à quelque distance, laisse moins d'influence à ces modifications pour en donner davantage À la masse. C'est ainsi, selon l'ingénieuse comparaison de de Laplace, que, dans les phénomènes astronomiques, les corps très éloignés n'agissent les uns sur les autres que par leur masse , que Ton peut considérer comme réduite en un point , tandis qu'il faut avoir égard à la figure dans les attractions des corps plus rapprochés.
Passant ensuite à l'examen de l'affinité de combinaison elle-même, qui ne s'exerce , comme on sait , qu'entre des substances dissoutes ou au moins broyées ensemble , BerthoUet a vu dans cette propriété d'agir à distance la source d'une foule de variations dans sa force.
Ainsi la quantité relative d'une substance qui ne change point la cohésion influe sur les affinités. Les molécules semblent s'aider mutuellement; et telle matière qui n'agirait point sur une autre , si elle ne lui était présentée que dans une certaine quantité , exerce de l'action quand elle devient plus abondante. La (Quantité influe sur le pouvoir de décomposer comme sur celui de dissoudre.
Tout ce qui peut écarter ou rapprocher les molécules peut chan-
(^er les affinités de combinaison : de là l'influence de la chaleur, de a pression , du choc , de la tendance à l'élasticité ou à l'efflorescence , pour opérer des unions ou des séparations.
Il faudrait donc autant de tables d'affinité différentes qu'il pourrait y avoir de changements dans ces diverses circonstances , et il n'y a peut-être pas de variation imaginable dans les affinités que l'on ne parvint à effectuer, si l'on était le maitre de faire varier à son gré ces circonstances accessoires. Chaque substance pourrait devenir
(1) Essai de statique cbimiquci par C.-L. BerthoUet; Paris 1803; 2 vol. in-8*.
CHIllIE &EIIÊRALE. 13
susceptible de se combiner à toute autre dans une multitude de proportions différentes. BerthoUet , par exemple , a réussi à saturer complètement les alcalis d'acide carbonique en s'aidant de la pression.
II n'y a hou plus presque jamais de séparation absolue dans les décompositions , quand elles résultent du contact d'une troisième substance ; mais il s'y fait ordinairement un partage de lune des trois avec les deux autres , selon la force des a£Einités que donnent respectivement à celles-ci tant leur propre nature que l'ensemble des circonstances étrangères que nous Tenons d'énoncer. Ainsi les précipités sont des combinaisons variables, qui exigent une analyse particulière : aussi verrons-nous que la plupart des analyses ont besoin d'être revues.
Pour remplacer à quelques égards cet ancien ordre des afiinités , Bertbollet considère les rapports des substances entre elles , sous un point de vue nouveau qu'il nomme capacité de saturation : il entend par ces mots la quantité qu'il faut de l'une à l'autre pour être complètement saturée, c'est-à-dire pour que ses propnétés soient entièrement masquées dans la combinaison. Il a reconnu avec Richter (I) et Guyton (2) que c'est une force constante, et que s'il fiiut , par exemple , à une base deux fois plus d'un certain acide qu'à une autre pour être saturée , il lui faudra aussi pour cela deux fois plus de tout autre acide , et réciproquement.
Ainsi, selon BerthoUet, il n'y a point d'affinité élective absolue; l'afiinité n'est qu'une tendance générale d'un corps à s'unir à d'autres , dont la force , par rapport à chacun de ceux-ci , se mesure par la quantité qu'il peut en saisir , et augmente avec sa propre quantité : cette force continuerait d'agir, lorsqu'on mêle trois ou plusieurs corps , si elle n'était contrebalancée par des forces opposées , comme l'indissolubilité de l'une des combmsiisons résultantes, ou sa plus grande tendance à cristalliser ou à se vaporiser, ou enfin à effleurir ; ce sont ces dernières causes qui produisent les séparations ou décompositions , et celles-ci ne sont point des effets immédiats de l'affinité : enfin la chaleur et la pression sont à leur tour deux causes opposées entre elles , qui font varier dans différents sens l'affinité elle-même , aussi bien que les tendances qui lui sont contraires , et qui influent par ce moyen sur les résultats définitifs.
On îuge aisément que Berthollet n'a pu s'élever à des idées si générales et si neuves sans porter son attention sur une foule de phénomènes chimiques , et sans y faire une multitude de découvertes de détail. Nous en verrons une partie dans la suite de ce rapport.
SStécKiomëtrie de Richter, sect. 1 , p. 124.
Mémoire SUT les tables de composition des sels, etc.; mémoires de l'institut, «CMwctf* matkém^OqHe» ei physique* , t. U, p. 326.
Indépendamment de leur vérité intrinsèque ces vues ont l'avantage d'expliquer beaucoup de phénomènes qui échappaient à la théorie reçue; elles ont surtout celui de rattacner plus étroitement la chimie au grand système des sciences physiques , tandis que la simple considération de laffinité et l'exclusion donnée tacitement aux forces ordinaires de la nature semblaient laisser cette science dans l'état d'isolement où ses créateurs Tavaient mise. Le chimiste , obligé désormais d'avoir égard à tant de circonstances accessoires et d en mesurer la force pour en calculer les effets , ne pourra plus se dispenser d'être physicien et géomètre. C'est une garantie de plus de la certitude des découvertes futures.
AgenU chimiques impondérables.
Parmi ces circonstances, dont les diverses intensités font varier les affinités chimiques , il en est qui paraissent tenir à des principes d'une nature tellement particulière que l'on n'a point encore décidé généralement s'ils sont vraiment matériels et s'ils ne consistent pas dans un mouvement intestin des corps. Toujours est-il sûr que nous n'avons aucun moyen de les peser et d'en apprécier la masse ; nous ne pouvons pas même les contenir, les diriger ou les transporter entièrement à notre gré : mais chacun d'eux est assujetti dans ses mouvements à des lois invariables , auxquelles il faut que nous nous soumettions nous-mêmes quand nous voulons en faire usage.
Peut-être le nombre de ces agents chimiques impondérables est-il plus grand qu'on ne croit; peut-êti*e même est-ce de ceux qui nous sont encore cachés que dépendra un jour l'explication d'une multitude de phénomènes de la nature , surtout de la nature vivante , aujourd'hui incompréhensibles pour nous : mais jusqu'à présent on n'est parvenu à en distinguer que trois ; la lumière et la chaleur , qui sont connues de toute antiquité, et l'électricité , qu'on n'a bien caractérisée que dans le dix-huitième siècle.
Le principe de l'aimant ressemble à beaucoup d'égards aux trois autres ; mais on ne lui a encore reconnu aucune action chimique distincte.
Que la lumière soit un simple mouvement de l'éther , ou un corps particulier, ou l'un des éléments de la matière delà chaleur, ou enfin un certain état de cette matière , car toutes ces opinions ont été avancées , les lois de sa transmission sont depuis long-temps déterminées par les mathématiciens , et il ne reste de découvertes à faire que dans leur application aux arts.
Mais son action chimique est beaucoup moins connue, quoique l'on sache positivement qu'elle en exerce une assez forte non seulement sur les corps vivants , comme nous le dirons ailleurs , mais encore sur les suDstances mortes ^ et en particulier sur les couleurs
CHIUIIË GENERALE. ]5
et sur quelques acides ou oxides métalliques qu'elle aide à dépouiller de leur oxigène. Elle dégage même l'acide muriatique du muriate d'argent.
la uature du lien qui unit la lumière et la chaleur dans les rayons solaires a été l'objet de grandes disputes et de longues recherches.
Herschel a remarqué que les différents rayons ne donnent ni la même clarté ni la même chaleur , et <pe ces deux actions ne suivent pas le même ordre. Ceux du milieu du spectre éclairent dayantage; mais leur force échauffante va en augmentant du violet au rouge. Ce célèbre astronome assure même qu'il se produit encore une chaleur plus forte, au-delà du rouge et en dehors des limites du spectre.
D'un autre côté, Ritter, Bœckmann, et WoUaston ont été jusqu'à avancer qu'il y a encore une troisième sorte de rayons auxquels appartient la propriété de désoxigéner , et qu'ils suivent un ordre inverse , augmentant de force du côté du violet et s'étendant au-^elà et hors du spectre comme les rayons échauffants du côté opposé. Ces opinions ont été encore combattues par d'habiles physiciens.
Enfin il est plusieurs hommes de mérite qui pensent ^uc les rayons solaires ne produisent de la chaleur que par quelque influence chimique qu'ils exercent en traversant l'atmosphère , et qui croient avoir besoin de cette hypothèse pour expliquer le grand froid des hautes montagnes.
Quant à la chaleur en elle-même , on conçoit qu'elle a dû être étudiée de bonne heure , puisque son pouvoir de changer les affinités des substances entre elles , ainsi que celui de dilater tous les corps et d'en écarter les molécules , sont les moyens les plus actifs de la nature, pour entretenir à la surface de notre globe le mouvement et la vie.
11 est vrai que tous les travaux dont elle a été l'objet n'ont pas encore établi, d'une manière plus démonstrative que pour la lumière, sa qualité d'être matérielle; mais ils n'en ont pas moins fait connaître, dans ces derniers temps , relativement à ses diverses sources , aux lois de sa propagation , aux différentes modifications quelle fait subir aux corps, et à celle qu'elle subit elle-même, Une foule de faits de première importance , qui constituent une science pour ainsi dire entièrement nouvelle , et dont les physiciens de la première moitié du dix-huitième siècle se faisaient à peine une idée.
Nous venons de parler de sa source principale , les rayons du soleil ; nous traiterons ailleurs de la combustion et des diverses décompositions chimiques qui en produisent aussi une grande quantité. Il ne nous reste donc à rappeler ici que sa naissance par le frottement.
Le comte de Rumford a montré que c'en est une source pour ainsi dire intarissable j et ses expériences à cet égard sont au nombre
des plus fortes preuves que l'on puisse alléguer en faveur de Topinion qui ne fait de la chaleur qu un mouyement Yibratile des molécules des corps (l).
La propriété la plus apparente de la: chaleur, une fois manifestée, consiste à se distribuer entre les corps jusqu'à ce qu'ils exercent tous une action égale sur le thermomètre : c'est ce quon appelle /mywrgation de la chaleur libre. Prise ainsi en général , elle est connue de tous les temps; mais , en examinant de près sa direction et son plus ou moins de facilité de transmission , l'on a découvert des lois de détail extrêmement intéressantes.
Mariotte avait indi(][ué depuis long-temps, la distinction de la chaleur rayonnante , qui se transmet en ligne droite au travers de l'air ou du vide , et de la chaleur engagée , qui pénètre plus irrégulièrement et plus lentement dans la substance des corps , à peu près comme l'eau pénètre dans une matière spongieuse. 11 avait fait voir que la chaleur rayonnante , même obscure , se réfléchit comme la lumière, en frappant les corps polis , mais qu'elle ne traverse pas le verre.
Schèele a développé, plus nouvellement, le même ordre de faits (2) ; il a remarqué que si l'on noircit les surfaces qui repoussaient la chaleur , ou qu'on les rende sombres ou rudes , elles la reçoivent promptement et la changent en chaleur engagée.
Les expériences de ces deux physiciens ont été confirmées par celles de Pictet (8).
Le comte de Rumford (4) en a fait récemment gui prouvent que ces qualités de surface qui aident les corps à prenmre ae la chaleur les aident aussi à perdre celle qu'ils ont , et qu'en général la facilité de donner, comme celle de recevoir, est inverse du pouvoir de réfléchir. On devait s'y attendre en effet , puisque autrement l'équilibre de la chaleur ne pourrait s'établir entre les corps.
M. de Rumford a imaginé pour ces expériences un instrument qu'il a nommé thermoscopcy et qui est propre à faire apercevoir les moindres différences de chaleur. C'est un tube de verre horizontal , dont les deux extrémités sont redressées et terminées par des boules. Tout l'appareil est plein d'air , et le milieu du tube horizontal contient une bulle de hquide coloré. On ne peut échauffer l'air de l'une des boules sans que la bulle soit chassée vers l'autre , et elle est si sensible une l'approche de la main suffit pour la faire marcher.
M. Leslie obtenait de son côté les mêmes résultats en Angleterre avec un instrument à peu près semblable , qu'il nomme thermomètre différentiel. Ces expériences nous apprennent que beaucoup d'enve-
(l) Essait politiques, économiques et philosophiques; GenèTe, 17d9, 2 yol. in-8*. (2j Traité chimique de l'air et du feu, traduct. franc. , 1 toI. io-l2.
(3) Essai de physique, pajr M. Â. Pictet; Genèye, 1790, 1 toI. in-8*^.
(4) Mémoires sur la chaleur; Paris 1804, 1 toI. in-8*.
loppes et d'enduits accélèrent le refroidissement , au Heu de le retarder.
Un corps plus échauiBFé que l'air où il se trouve perd, par le rayonnement , une partie déterminée de chaleur dans chaque portion de temps.
C'est une ancienne loi fixée par Newton , et confirmée par Lambert, que dans des intervalles égaux le refroidissement se fait en progression géométrique.
La chaleur engagée dans un corps s'y répand plus ou moins facilement , et en sort plus ou moins promptement , selon la nature intime du corps. Une barre de métal , échauffée par un bout , l'est bien vite à l'autre ; on peut au contraire tenir impunément l'extrémité d'un bâton qui brûle par l'extrémité opposée. C'est ce que l'on nomme des corps bons et mauvais conducteurs de la chaleur ; distinction fort ancienne , dont Bichman s'était occupé , que Franklin et Inçenhouz ont développée , et d'après laquelle us ont cherché les premiers à comparer les corps entre eux avec quelque précision.
En supposant une barre , bonne conductrice , plongée par un bout dans un foyer d'une chaleur constante , et suspendue dans de l'air plus froid , la chaleur se distribuera sur sa longueur suivant une certaine loi que M. Biot (1) a calculée et vérifiée par Texpérience. Des thermomètres dont les distances étaient en progression arithmétique sont montés suivant une progression géométrique décroissante. Cette rèffle donne un moyen de calculer la chaleur du foyer , quelque violente qu'elle soit , d'après celle de quelque endroit de la barre où elle diminue assez pour être mesurable. Lambert s'était aussi occupé de cette question ; mais il l'avait envisagée sous d'autres rapports, et il n'avait pas mis la même exactitude dans ses expériences.
La distribution de la chaleur dans les liquides et les fluides n'a pas lieu de la même manière que dans les solides.
M. de Rumfort a fait voir, par des expériences multipliées , que leurs molécules ne se transmettent entre elles que très difficilement la chaleur qu'elles ont acquise , et qu'une masse liquide ou fluide ne prend une température uniforme qu'autant ^ue chacune de ses molécules , après s'être échauffée par le contact immédiat du foyer, se déplace pour en laisser venir d'autres s'échauffer à leur tour ; c'est ordinairement leur dilatation qui les déplace , en les rendant plus légères et en les élevant.
Les conséquences de ce fait dans tous les arts qui emploient la chaleur , dans l'économie domestique, l'architecture , les vêtements, sont très grandes; et M. de Rumford les a poursuivies avec une patience et une sagacité qui ne le sont pas moins.
Notre propre corps prend part , comme les autres , à cette distri-
(I) Bulletin des sciences, messidor an xii , n* 88.
butîon générale de la chaleur libre , en même temps qu'il déçage constamment de la chaleur nouTcUe ; mais les impressions qui résultent pour nos sens des changements qui lui arrivent en ce genre sont très infidèles. En général la sensation que nous appelons le chaud n'indique pas toujours que nous recevons de la chaleur du deboi*s , mais seulement <|ue nous en perdons moins dans un instant donné que dans l'instant immédiatement précédent : la sensation du froid indique le contraire. De là les impressions différentes que nous donnent les corps de diverses capacités , ou plus ou moins conducteurs , ou enfin l'air libre comparé à l'air en mouvement , quoique échauffés tous au même deçré ; de là aussi l'influence des diverses sortes des vêtements. Segum a le premier bien développé cette idée (1).
L'effet le plus anciennement connu de la chaleur libre sur les corps qu'elle pénètre est de les dilater par degrés en s'y accumulant jusqu'à ce qu elle leur fasse changer d'état , et de les dilater indéfiniment lorsqu'ils sont une fois à l'état élastique , bien entendu tant qu'elle ne les décompose pas. En effet , quoique nous n'ayons pas les moyens de faire changer d'état à tous les corps , il est probable que c'est faute de pouvoir augmenter ou diminuer la chaleur à notre gré. Déjà Buffon a volatilisé par le miroir ardent l'or et l'argent , qui restent fixes aux feux ordinaires de nos fourneaux; et Fourcroy assure avoir fait cristalliser par un froid de 40° l'ammoniaque , Talcohol , et l'éther , que l'on n'avait point vus geler jusque-là.
En ne considérant que la simple dilatation , on trouve à établir encore des lois particulières d'autant plus importantes que la justesse des mesures thermométnques en dépend.
On peut faire en effet des thermomètres solides , liquides ou élastiques. On a observé que les liquides ne se dilatent jias tous à proportion des Quantités d!e chaleur qu'ils reçoivent. Plus ils approchent de l'instant ae la vaporisation , plus leur dilatation croît rapidement. Ceux qui y an-ivent le plus tara sont donc les meilleurs thermomètres pour les degrés élevés. De là la qualité précieuse du mercure. Deluc l'a constatée le premier (2) par des mélanges d'eau de chaleur différente. M. Gay-Lussac vient de la confirmer en comparant les dilatations du mercure à celles de l'air.
Les liquides éprouvent aussi de Tirrégularité lorsqu'ils approchent de leur congélation. L'eau , par exemple , que k gelée dilate , commence à éprouver cette dilatation un peu avant le moment où elle se gèle : ainsi ce n'est par à o du t^rmomèti*e , mais à quelques degrés au-dessus , que Feau est à son mmxifnum de densité. L'académie <Ie Florence l'avait remarcpié II y a long-temps. Lefèvre-
Annales de chimie, t. VIU, p. 183.
Recherches snr les modifications de Tatmosphère: Paris, 1762, et seconde édition , n84.4Tol. in^.
CHIIIE G£N£RAL£. 19
Gineau a constaté , lorsqu'il s'est agi de fixer l'étalon des poids , qae ce maaimum est à quatre degrés, quatre dixièmes (centigrades) ; et tf. de Rumford l'a confirmé depuis par des expériences d'un autre genre.
D'autres liquides , et surtout le mercure , éprouvent un effet conti'aire ; ils se contractent fortement à l'approche de la congélation , ainsi que l'a fait voir Cavendisch. Ceux qui gèlent le plus tard , comme l'esprit-de-vin , sont donc à préférer pour la mesure du froid.
Les thermomètres solides prennent le nom de pyromêtres quand ils sont employés à mesurer de très hauts degrés de chaleur. La difficulté n'est que de les placer sur une échelle qui ne se dilate point; car autrement on ne pourrait savoir de combien ils ont varié. C'est ce qu'on cherche à faire en réunissant une barre de métal à une échelle d'aigle cuite : MM. Guyton et Brongniart se sont occupés de cet instrument, qui serait bien important pour les arts qui emploient le feu. En attendant le succès de leurs expériences , on y supplée imparfaitement en comparant , comme l'a imaginé Wedgwood , le retrait que prennent des morceaux d'argile homogène exposés aux divers degrés de feu.
Depuis lonff-temps on avait essayé des thermomètres d'air ; il avait donc fallu faire des recherches sur la dilatabilité de ce fluide; et Amontons l'avait ancîi^nnemeiLt portée è un tiers de son volmne ,
Sour l'intervalle de la gkce à l'eau bouillante. On avait depuis fait es expériences semblables sur les autres çslz ; mais les parcelles d'humidité qu'on avait négligé d'enlever avaient occasionné de fortes erreurs. Dalton, en Angleterre (l), et M. Gay-Lussac, à Paris (2) , viennent de les répéter sur tous les fluides élastiques, en empêchant l'humidité de s'introduire dans les vaisseaux; et ils sont arrivés l'un et l'autre à ce résultat inattendu , que , quelle que soit la nature du fluide , il se dilate d'une quantité totale , égale , pendant qu'il monte de la température de la glace à celle de l'eau bouillante , et qu'il acquiert un peu plus du tiers , ou plus exact^onent 0,379 de son volume primitif. M. Gay-Lussac a pi*ouvé de plus que les vapeurs sont soumises à la xxkème loi.
Comme l'abondance de la chaleur, ou sa privation, dilate les corps ou les resserre , on peut réciproquement , en les dilatant ou en les comprimant par des moyens mécaniques , leur faire absorber ou restituer une quantité de chaleur plus ou moins considérable. Tout récemment encore, BerthoUet a fait voir que, pour les solides, la chaleur produite est, pour ainsi dire , proportionnelle à la compression. Beaucoup plus anciennement, CuUen, Wilke, avaient montré qu'on refroidit en faisant le vide; Darwin, que la même chose a lieu si on laisse dilater de l'air comprimé : il était à croire
(1) Balletin des sciencesi ventôse an xi, no 72.
(2) Ibid., thennidoT an x , n» 65.
que le contraire arriverait , si l'on comprimait de l'air qui ne le fût point. En effet on produit même de la lumière quand la compression est subite. Un ouvrier de Saint-Étienne «n a fait lobservation avec un fusil à vent. M. Mollet , de Lyon, s'est servi de ce moyen pour allumer de l'amadou (l); et M. Biot , pour faire détonner un mélange d'hydrogène et d'oxygène (2). Cette dernière expérience a de l'intérêt pour la chimie , en ce qu'elle opère la formation de l'eau sans le concours de l'électricité.
Mais, de tous les phénomènes relatifs à la chaleur, que l'âge présentai fait connaître, il n'en est point de plus intéressants, ni qui aient plus influé sur tout l'ensemble des sciences physiques , que ces apparitions et ces disparitions subites de chaleur qui arrivent quand les corps se fondent ou se vaporisent , ou quand ils reviennent de l'état de fusion ou de celui de vapeur à leur solidité primitive.
On croyait autrefois , avec Boerhaave et tous ceux qui s'étaient occupés de la mesure de la chaleur, qu'à même volume et à même pesanteur tous les corps qui marquent le même degré au thermomètre en ont la même quantité.
Richman et Kraft., académiciens de Pétersbourg, commencèrent , vers le milieu du dix-huitième siècle , à proposer les motifis qu'ils avaient de douter de cette opinion ; «t c'est peut-être à cette époque qu'il faut placer la première origine du grand système des nouvelles découvertes sur la chaleur.
Black , qui conçut des idées semblables à-peu-près vers le même temps , démontra , dans ses leçons particulières , à Glascow , cette proposition capitale , que , chaque fois qu'un corps se fond ou se vaporise , il disparaît subitement une portion considérable de chaleur , qui devient ce (ju'il nomma latente^ comme si elle se cachait , en s'unissant plus intimement avec les molécules du corps , au lieu de rester entre elles libre et active sur le thermomètre.
Quand le corps reprend son état primitif , cette chaleur se reproduit ; et ces effets ont lieu lorsque la fusion , la vaporisation ou la fixation , s'opèrent en vertu d'afKnités chimiques , tout comme lorsqu'elles sont immédiatement dues A l'accumulation ou à la déperdition de la chaleur.
Par-là se trouvèrent expliqués non seulement la constance du de- Çré de la glace fondante et de l'eau bouillante, mais encore les iroids artificiels et quelquefois excessifs qui résultent de la dissolution de certains sels.
Fahrenheit avait essayé il y avait long-temps de ces mélanges frigorifiques.
Lowitz et Walker en ont fait ensuite un grand nombre , et ont
(1) Bulletin des tciences, prairial an xu , n" 87.
(2) Ibid., frimaire an xiii, n* 93.
observé que le plus refroidissant de tous est celui de muriate de chaux avec de la neige.
Black ne s'arrêta point à ces premières découvertes , toutes brillantes qu'elles étaient : mêlant ensemble deux liquides différents diversement échauffés , ou plongeant un solide dans un liquide ^ il vit que le superflu du plus chaud ne se partage ni selon le volume ni selon la masse , et que le degré définitif est tantôt plus haut tantôt plus bas qu'on n'aurait dd s'y attendre , d'après ce qui se passe dans des mélanges de même espèce ; ou , en d'autres termes,
3un faut, pour élever des corps différents d'un même nombre de egrés , des quantités de chaleur plus ou moins fortes selon leurs espèces , propriété qu'il appela capacité plus ou moins grande pour la chaleur.
Il résulte , en effet , de ces expériences , que chaque corps relient, selon son espèce, une ceilaine proportion de chaleur qui n'agit point sur le thermomètre ; par conséquent que , dans tous les états , les corps d'espèce différente qui marquent le même degré peuvent différer beaucoup par leur chaleur totale.
Mais , pendant que les découvertes de Black restaient concentrées dans son école , le Suédois Wilke travaillait avec succès sur le même sujet , d'après une méthode un peu différente : il nommait chaleurs spécifiques les quantités respectivement nécessaires aux divers coips, pour les élever tous d'un même nombre de degrés (l).
Ces différences de capacité ou de chaleur spécifique expliquant un grand nombre de productions de chaleur ou de froid qui ont lieu lors des combinaisons chimiques , celles qui résultent des chan-
Îfements d'état n'étant elles-mêmes que des cas particuliers de cette oi générale , on conçut promptement combien il devenait important d'en avoir une mesure exacte pour tous les corps.
Black et son disciple Irwine y procédaient , comme nous venons de le dire , en mêlant des corps différents , et en calculant d'après la chaleur définitive. Leur méthode est embarrassante , et ne peut servir pour les corps qui ont une action chimique les uns sur les autres.
Wilke employait un moyen plus simple et plus général, qui consiste à mesurer la quantité de neige que chaque corps fond en se refroidissant d'un degré à un autre 5 mais son appareil était inexact et incommode.
Delaplace (2) en a imaginé un beaucoup plus parfait , où la glace dont la fusion doit servir de mesure est enveloppée par d'autre glace qui arrête la chaleur extérieure. Il est devenu , sous le nom de calorimètre , l'un des plus essentiels de la nouvelle chimie.
(l)Âcad^ie des sciences de Stockholm , 1781, quatrième trimestre; et Journal de physique, 1785, t. XXVI, p. 256.
(2) Hémoiref de l'Académie des sciences de Paris, année 1780, p. 355.
On est arrivé ainsi à avoir des tables de plus en plus exactes de ces capacités : Kirwan, Crawford, Berg^man, Lavoisicr et Delaplace, y ont successivement travaillé.
On a même cherché à déterminer le zéro réel , c'est-à-dire à combien de degrés un thermomètre baisserait s'il n'y avait point de chaleur du tout : mais on a besoin, pour ce calcul , de supposer qu'un corps conserve la même capacité proportionnelle, tant quil ne change point d'état; et cette proposition , qui affecte plusieurs autres théories , et notamment toute celle des thermomètres , n'est point prouvée, et ne peut guère l'être.
Ces recherches sur les capacités ont fait découvrir encore un nouveau mode de combinaison de la chaleur. Il anive , dans quelques cas , qu'un gaz se combine et se fixe avec presque toute la chaleur qui Ife maintenait à l'état élastique, et sans en laisser échapper à beaucoup près autant qu'on devait lui en supposer. La théorie de la chaleur latente semble alors, au premier coup d'oeil , se trouver en défaut, puisqu'il se fait un changement d'état sans manifestation proportionnelle de chaleur ; mais aussi cette chaleur contrainte se reproduit avec violence , quand la combinaison se détruit. L'acide nitrique est un exemple de ce genre d'union de la chaleur, et l'explosion de la poudre est un de ses efiFets. Nous en verrons d'autres dans l'histoire de la chimie particulière. C'est aux travaux communs de Lavoisier et de Delaplace que Ton doit la connaissance de ces faits importants.
Enfin la dernière des propriétés de la chaleur , celle qui lie le plus son histoire à la chimie , et par où elle exerce le plus de pouvoir dans la nature , c'est la faculté de modifier les effets des affinités mutuelles des corps. C'est ainsi qu'elle combine des substances qui , sans elle , seraient toujours restées étrangères l'une à l'autre , et qu'elle en sépare qui seraient demeurées unies ; c'est par-là qu'elle s'engendre et se multiplie sans cesse elle-même , en se dégageant des combinaisons où elle était entrée.
Il y a de l'apparence que ces changements tiennent à ceux qu'elle occasionne dans la densité: mais cette idée générale ne peut s'appliquer encore aux phénomènes d'une manière détaillée : ce qui est certain c'est que leur exposition fait peut-être la moitié de la chimie.
Parmi les circonstances étrangères qui modifient les affinités, nous avons nommé ci-dessus la pression : comme son influence s'exerce principalement dans les effets auxquels la chaleur prend part , c'est ici le lieu d'en dire un mot.
On sait depuis long-temps qu'elle arrête la vaporisation ; et personne n'ignore , par exemple , que de l'eau bout dans le vide , lorsqu'elle est à peine tiède, tandis qu'on peut la faire rougir en la tenant comprimée dans la marmite de Papin.
On peut aussi ramener la vapeur à l'état liquide sans la refroidir.
CIUMIE aÊJXÊRALE. 28
par la simple compression. Chaque fois que l'ou réduit un espace rempli de vapeur, il y en a une partie qui retombe en eau ; c'est une expérience de M. Watt : il s'en dégage alors une énorme quantité de chaleur.
Des liquides différents de l'eau bouillent quelquefois sans être échauffés , pour peu que la jwression de l'air diminue.
C'est ce que Lavoisier a fait voir pour l'éther.
En général , suivant M. Robison , le poids ordinaire de l'atmosphère augmente de 62® centigrades la chaleur nécessaire pour faire bouillir un liquide quelconque ; ils bouillent donc tous dans le vide à 62" au-dessous de leur point d'ébuUition dans lair.
Cette même pression , quand elle est absolue , arrête et modifie beaucoup d'autres effets de la chaleur. Le chevalier Jacques Hall , d'Édimboui^ , a soumis un grand nombre de corps aux feux les plus violents dans des vaisseaux qui ne pouvaient se rompre. Leurs éléments n*ayaut alors aucun moyen de se séparer , ces corps ont pris des formes et des consistances toutes différentes de celles sous lesquelles ils paraissent ordinairement : la craie , au lieu de se cal ciller en laissant échapper son acide carbonique, est entrée en fusion et a pris l'apparence cristalline du marbre blanc ; le bois , la corne ,. au lieu de se brûler, se sont changés en une sorte de houille, etc. Nous veiTons ailleurs quelle application Hall a cru pouvoir faire de ces expériences à la théorie de la terre : mais nous devons les citer ici comme une confirmation intéressante des vues de Berthollet.
L'eau ne se vaporise pas seulement à la température qui la fait bouillir ; chacun sait qu'elle se dissipe aussi , quoique plus lentement , à des degrés bien inférieure : les physiciens ont reconnu que la glace même s'évapore. Quelques uns ont pensé, avec Leroy de Montpellier , qu'il se fait alors une dissolution de l'eau par Tair. D'autres , comme Deluc et de Saussure , n'y ont vu qu'une action ordinaire de la chaleur, qui ne diffère de l'ébulUtion que par sa lenteur et la moindre densité de la vapeur produite. Dalton vient en effet de prouver qu'un espace donné dans lequel on laisse des vapeurs se former en admet toujours la même quantité , tant que la chaleur reste la même , qu'il soit vide ou plein d*air , et quelle que soit l'espèce d'air qui le rempUt. Saussure et Volta lavaient déjà fait voir pour Fair atmosphérique en particulier, et Deluc et Watt avaient montré de leur côté que cette évaporation lente absorbe au moins autant de chaleur que VébuUition.
Dalton a aussi recomiu ce fait important , que la pression exercée par les vapeurs est la même , qu'il y ait de l'air ou qu'il n'y eu ait point dans l'espace où elles sont. Dans le premier cas , celte pression s'ajoute simplement à celle de l'air. A tension égale , cette vapeur d'eau est plus légère que lair , dans le rapport de 10 à 14" ; par conséquent , à pression et à chaleur égales , Tair d<*vienl plus
léger en devenant humide. C'était aussi une ancienne décourerte de Saussure. Enfin Dalton a déterminé la quantité de rapeur produite et la pression exercée par chaque degré de chaleur , et est arrivé à un rapport remarquable entre le degré d*éhullition de chaque fluide et la force élastique de sa vapeur à une température donnée : c'est que , à partir du terme où les forces élastiques des vapeurs seraient égales (par exemple , de celui de l'ébuUition sous une pression déterminée , comme celle de l'atmosphère) , les accroissements ou les diminutions de ces forces élastiques sont aussi les mêmes pour chaque fluide , par des variations égales de température (l).
La règle de M. Robison pour le degré d'ébuUilion dans le vide est un cas particulier de celle de Dalton.
Toute cette théorie des vapeurs sera un jour, comme il est aisé de le voir , la base fondamentale de la météorologie : mais elle ne borne pas là son utilité ; ainsi que tout le grand corps de doctrine que nous venons d'exposer , et qui appartient presque en entier à l'âge présent , elle est aussi profitable pour la société qu'honorable pour l'esprit humain.
M. de Rumfort l'a appliquée à l'art de chauffer , soit les appartements , soit les liquides , et il est arrivé à des économies qui , dans certains cas , surpassent tout ce que l'on aurait osé espérer.
On sait assez l'heureux emploi que l'on fait de la vapeur comme force mouvante. Les recherches délicates dont nous venons de parier ont prodigieusement augmenté le parti qu'on tire de cet agent puissant ; la multiplication des pompes à feu , les emplois infinis auxquels on les applique , la force incroyable que l'on est parvenu à leur donner , doivent être mis au nombre des preuves les plus frappantes de l'influence que le perfectionnement des sciences peut avoir pour la prospérité des nations (2).
L'électricité est encore un de ces principes impondérables qui jouissent du pouvoir de modifier les affinités. La production par le frottement , sa transmission au travers des différents corps , sa distribution le long de leur surface , la répulsion mutuelle de ses molécules , les deux fluides que l'on croit y pouvoir admettre , son analogie avec la foudre , sont déjà des découvertes un peu anciennes. Les lois mathématiques qui la gouvernent ne sont point de notre ressort ; mais son action chimique , sa production par le contact de divers corps , c'est-à-dire le galvanisme et la nature différente de
(1) Bibliothèque britannique, tome XX, page 338: et Bulletin des sciences, ventôse an x\. Voyez auhsi les Essais d'hygrométrie de Saussure.
(2) ISous regrettons que notre plan ne nous ait pas permis d'exposer les hypothi^ses Ihéorctiques. Celle de l'équilibre mobile du calorique, par M. Prévost, eût tenu, dans Tarticle de notre rapport qui concerne la chaleur, une place distinguée. Voyez le Journal (le physique de 1791, et la Bibliothhque britannique , tomes XXI et XXVI.
ses effets dans cette circonstance , rentrent complètement dans le cercle de notre rapport.
Non seulement Tétincelle électrique brûle les corps combustibles ordinaires, tels que l'hydrogène , parce qu'elle produit de la chaleur, peut-être en comprimant l'air; elle en brûle encore qui résistent à toute autre flamme : tel est l'azote , qu'elle combine avec l'oxygène pour fonner l'acide nitreux , selon la belle découverte de Cavendish ; et depuis que l'on connaît l'action chimique de la pile galvani([ue pour décomposer l'eau et les sels, on est parvenu à opérer les mêmes effets par l'électricité ordinaire , en la faisant arriver en grande masse par des conducteurs très déliés.
Pfaff et Van-Marum (1) ont fait cette expérience d'une manière, et M. WoUaston l'a faite d'une autre.
L'électricité galvanique est peut-être de toutes les branches de la physique celle qui a excité le plus vivement la curiosité , qui a donné le plus d'espoir, et qui a occasionné le plus de travaux et d'efforts dans ces dernières années.
L'intérêt que le gouvernement a pris à ces recherches, et l'honorable récompense qu'il a promise à ceux qui s'y distingueraient , ont réveillé le zèle ; et chaque jour semble entrevoir quelque influence nouvelle de ces phénomènes dans leure liaisons étendues à presque toute la nature.
On peut diviser l'histoire du galvanisme en trois époques principales , d'après les trois grandes propriétés qui le caractérisent et qui n'ont été découvertes que successivement.
La première est son effet sur l'économie animale , aperçu par Cotugno et développé par son maître Galvani (2); la seconde , sa nature et son origine démontrées par Volta; la troisième, son action chimique si particulière, reconnue par Ritter, Carlisle, Davy , et Nicholson.
Si l'on réunit quelques nei-fe du corps d'un animal avec quelque partie de ses muscles par un conducteur formé de métaux différents , les muscles éprouveront des convulsions. Galvani en fit d'abord l'essai sur des grenouilles, dont les muscles sont fort irritables. Divers physiciens, et principalement M. Aldini, neveu de Galvani (3), M. de Humboldt (4) , M. Rossi (5) , M. Nysten (6j, etc., Font étendu depuis à tous les animaux et à toutes leurs parties , surtout par le moyen de l'énergie de la pile.
(1) Extrait d'une lettre de Van Iffarum à BerthoUet; Annales de chimie t. XLI, p. 77.
(2) Journal encyclopédique de Bologne, 1786, n"8: De vifibuf olectricitalis in motu MUMcuhn Commenta riu9. Mc^moires de l'Institut de Bologne, t. VII.
(3) K<isai sur le galvanisme, par J. Âldini; Paris, 1804, 1 vol. in-4*.
(4) Essai sur Tirritation musculaire, en allemand; Berlin, 1797, l 'vol. in-S**.
(5) M(:moires de l'Académie de Turin, t. VI, do 1792 a 1800.
(6) IVouvcUes expériences galvaniques ^ par P. H. Wysten; Paris, an xi.
2e SCIENGES PHTSIQt£S.
Oua VU des grenouilles moites sauter à plusieurs pieds ; des membres séparés du corps se fléchir et s'étendre avec violence ; des têtes décollées grincer les dents , remuer les yeux d'une manière effrayante : les vivants -ont éprouvé des sensations fortes , quelquefois même douloureuses. Mais, en dernière analyse , tout se réduit à avoir trouvé un excitant d'un nouveau genre, plus subtil et plus actif à-la-fois que ceux qu'on avait possédés jusque-là : aussi dit-on en avoir tiré quelque parti dans certaines paralysies. M. de Humboldtl'a employé pour distinguer dans les animaux quelques parties d'une nature douteuse; et MM. Tourdes et Circaud croient avoir produit par son moyen , dans cette partie du sang qu'on nomme la fibrine, des mouvements assez analogues à l'irritabilité des fibres vivantes (l).
On soupçonna de bonne heure que l'électricité entrait pour quelque chose dans ces singuliers phénomènes ; mais on ne voyait point clairement la cause qui la produisait : les uns la cherchaient dans les nerfs , d'autres dans les muscles ; d'autres enfin supposaient quelque nouveau fluide. Volta le premier dit : L'électricité natt du seul contact des deux métaux ; les convulsions ne sont que des effets ordinaires de ce fluide ; c'est dans sa manière de naître , ou plutôt d'être mis en mouvement , que consiste tout ce que vos expériences ont de particulier.
Pour mieux convaincre les physiciens de cette production d'électricité par le simple contact de substances diverses , il importait de la rendre tellement intense qu'elle ne pût rester soumise à aucune de ces conjectures vagues qui servent toujours d'auxiliaires au doute. La découverte que Volta avait faite quelque temps auparavant de l'influence des matières demi-conductrices , pour faire accumuler l'électricité dans l'iustrument nommé condensateur, lui indiqua le moyen qu'il cherchait. Multipliant un grand nombre de fois les plaques de deux métaux , et les séparant par des plaques de carton mouillé , il vît se manifester à l'instant , à l'une des extrémités de cette pile , l'électricité vitrée , à l'autre la résineuse ; il obtint des attractions , des répulsions, et des commotions toutes semblables à celles de la bouteille de Leyde ; en un mot il eut un instrument qui s'électrise constamment lui-même , et qui , par cette action continuée, exerce les ejBfets les plus inattendus et les plus importants pour la chimie et pour la physiologie (2) , et deviendra peut-être , pour l'une et pour l'autre , ce que le microscope a été pour l'histoire naturelle , et le télescope pour l'astronomie. Aussi les sciences compteront-elles parmi leurs époques les plus brillantes celle où ce grand physicien rut couronné dans l'Institut.
Divers physiciens , comme Gautherot , PfafF et Davy , ont varié
(1) Bultetin des sciences, pluviôse an XI, n° 71.
(2) Transactions philosophiques, 790 ; et Bibliothèque britannique, t. \V, p. 3.
CHIHIE G£NËRALE. 27
les substances des piles , et reconnu que les métaux n*y sont pas nécessaires. Il suffit de combiner des plaques de deux natures; observation qui peut deyenir de la plus {grande importance pour expliquer plusieurs phénomènes physiologiques.
M. Aldmi , dans ses expériences sur les animaux , a aussi remplacé l'arc métallique par des parties animales ou par des corps riyants. MM. Biot et Frédéric Cuvier (1) ont montré que Toxy dation des plaques métalliques n'est point la cause essentielle de Télectiisation , quoiqu'elle la farorise ; mais c'est par cette oxydation (|ue la pile altère Tair où on la renferme.
MM. Fourcroy , Thénard , et Hachette (2) , ayant fort agrandi le diamètre des plaques , ont enflammé des conducteurs de m de fer : c'est un effet de la grande masse d'électricité dans un conducteur mince. Mais les commotions qui tiennent à la vitesse de l'électricité dépendent du nombre des plaques , et sont en raison inverse de leur largeur, ainsi que M. Biot l'a fait sentir. Yan-Marum a bien comparé et constaté ces divers effets.
On remplace aussi la pile par des tasses pleines d'eau que réunissent , en y plongeant , des lames recourbées de deux métaux. Cet appareil commode est également de Volta , qui la imaginé par imitation dé l'appareil électrique de la torpille.
C'est encore une belle expérience que celle de la pile secondaire imaginée par Ritter : formée d'un seul métal et de cartons mouillés, elle n'engendre point l'électricité par elle-même ; mais si l'on fait conununiquer ses deux bouts avec ceux de la pile ordinaire , ils prennent leurs électricités opposées, et les conservent à cause de la difficulté qu'oppose le carton mouillé h la communication.
Yolta avait reconnu une distribution semblable dans un simple ruban ^ Gautherot, dans des fils conducteurs qui venaient d'être séparés de la pile primitive ; et il parait qu'elle se fait de même dans beaucoup de conducteurs imparfaits.
L'institut a admis d'autres expériences de M. Erman , desquelles il résulte que quelques uns de ces conducteurs , quand on les fait communiquer à-la-fois avec les deux pôles de la pile, ne transmettent que l'une des deux électricités seulement , encore quand on lui donne une issue vers le sol (3).
Mais de toutes les propriétés de la pile , son action chimique est ceilaiucment la plus impoilantc. Ritter, en Allemagne, Carlislc et Nicholson (4), en Angleterre , ayant plongé dans l'eau deux fils métalliques , qui communiquaient chacun avec l'un des pôles de la pile , remarquèrent qu'il se manifestait à l'un et à l'autre beaucoup
(1) Bulletin des sciences, par la Socî<^ié pbilomathique , thermidor an tz.
(2) Journal de physique , meisidor an ix.
(3) KouTeau Bulletin des sciences, n* 4 et suiv.
(4) Bibliothèque britannique, t. XV, p. 11.
28 SaENGES PHYSIQUES.
de bulles d'air ; et ayant examiné la nature des gaz qui les formaient, ils trouvèrent que celles du pôle positif étaient de l'oxygène , et celles du fil opposé de l'hydrogène.
Davy et Ritter virent chacun de leur côté ces gaz naître dans deux rases séparés , pourvu qu'ils communiquaient ensemble par le corps humain, par une fibre animale , par de lacide sulfurique ou tel autre conducteur. Nous exposerons ailleurs ce que l'on a cru pouvoir conclure de ce phénomène contre la théorie de la composition de l'eau. Quelques personnes voulaient également en déduire une différence de nature entre le fluide galvanique et l'électricité; mais cette opinion est réfutée depuis que Pfaff, "Van-Marum et WoUaston, ont aussi décomposé l'eau par l'électricité ordinaire.
M, Gruikshank aperçut , dès les premières expériences , des traces d'acidité et d'alcalinité. M. Pacchiani (1) crut voir qu'il se formait de l'acide muriatique du côté positif , et en conclut que cet acide est de l'hydrogène moins oxygéné que l'eau. On trouvait ordinairement aussi de la soude du côté opposé. Mais MM. Thénard, Biot , Simon , Pfaff , et plusieurs autres physiciens , constatèrent bientôt qu'il n'y a point d'acide ni d'alcali quand on emploie de l'eau bien pure , et quand on éloigne soigneusement de l'appareil tout ce qui pourrait fournir du sel marin ; précaution très difficile à prendre complètement , car il n'est pas jusqu'à la peau des doigts qui n'exhale de ce sel.
Enfin Davy et Berzelius , ainsi que Riffault et Ghomprc, de la société galvanique de Paris, ont démontré que tous ces phénomènes tiennent à la propriété qu'a la pile de décomposer les sels de la même manière que Veau ; semblant entraîner aussi l'un de leurs principes d'un vase dans l'autre , au travere de la fibre ou du siphon qui unit ces vases , et cela de la manière que l'oxygène ou les substances oxygénées étaient attirées vers le pôle positif, et l'hydrogène et les alcalis vers le négatif.
Dans la plupart des expériences qui avaient fait d'abord illusion , il se trouvait un peu de sel marin , fourni par les fibres animales, ou par les autres moyens de communication que l'on établissait entre les deux vases ; souvent c'était le verre qui avait fourni la soude ; le tube même de l'alambic où l'on distille l'eau peut lui communiquer quelque principe propre à induire en erreur.
Cette action sur les sels était reconnue depuis cfuelque temps par Ritter : Vassali-Eandi en avait trouvé une sur l'alcohol et les
(1) Histoire du galvanisme, t. IV, p. 282. Extrait d'une nouvelle lettre du docteur Pacchiani à H. Fabroui, par M. Darcet; Annales do chimie, t. LVI, p. lll. Cette histoire du galvanisme, par M. Sue, Paris , 4 vol. in-S"*, peut en général être consultée avec beaucoup de fruit pour tout ce qui tient aux progrès de cette nouvelle branche de la physique.
acides; Elaproth, sur l'alcali volatil. On s'explique ces phénomènes en supposant que , dans tous ces cas , l'un des éléments de la substance qui se décompose est repoussé par l'un des pôles de la pile , pendant que l'autre élément se dégage , et que le contraire arrive au pôle opposé ; enfin que la décomposition se continue de molécule à molécule , jusqu'à un point intermédiaire où ces éléments , repoussés de part et d'autre , se combinent entre eux de manière que le résidu reprend toujours sa composition primitive. Mais il faut admettre aussi que ce transport d'un élément d'un vase dans l'autre a lieu avec tant de force qu'un acide traverse, par exemple , une dissolution alcaline sans y laisser la moindre trace de combinaison , et réciproquement.
H résulte toujours de cette grande découverte cette vérité aussi nouvelle qu'importante , que le simple contact des substances hétérogènes a le pouvoir d'altérer l'équilibre électrique, et que cette altération peut en occasionner dans les affinités chimiques de tous les corps environnants. U est aisé de concevoir â quel point cette action tranquille et continue peut influer sur ce qui se passe à la surface du globe et dans son intérieur, et contribue peut-être aux mouvements les plus compliqués de la vie , et queue abondante source de lumière ce nouveau corps de doctrine doit ouvrir à toute la philosophie naturelle.
Aussi rinstitut n'a-t-il cru pouvoir mieux placer en 1807 le prix annuel fondé par le gouvernement pour le galvanisme qu'en le décernant à Daiy , qui a su apprécier avec le plus d'exactitude les lois de cette puissance singulière (1).
C'est ici que viendrait se placer l'action cachée que l'on attribue aux métaux , au charbon , et à l'eau , sur le corps humain , action par laquelle on cherche à expliquer et à remettre en crédit la baguette divinatoire : mais nous ne pouvons nous permettre de ranger parmi les progrès réels et constatés des sciences des expériences équivoques , et que l'on avoue ne réussir que sur quelques personnes pnvilégiées. Le pendule métallique de Forlis , auquel on a prétendu trouver de l'analogie avec la baguette , et dont on assure qu'il vibre en des sens aifférents , selon les substances sur lesquelles on le suspend, n'a point donné à nos physiciens les résultats que des étrangers , d'ailleurs gens de mérite , assurent en avoir obtenus (2).
(1) Lorsque ce rapport a été rédigé , les eipériences qui paraissent annoncer la décomposition des alcalis par la pile n'étaient pas encore connues à Paris.
(2) On ne peut en général trop recommander, sur toutes les questions physiques mentionnées jusqu'à cet endroit, la lecture du Traité élémentaire de physique de M. Ilafiy ; Paris, 1806, 2 toI. in-8*; et celle de la Physique mécanique de Fischer, traduite par madame Biot; Paris, 1806, 1 toI. iu-8».
30 SCIENCES PHTSIQITES.
Théorie de la combustion^
De tous les effets qui peuvent résulter , soit des afiinités immédiates , soit de ces modifications instantanées qu'y apportent la chaleur, lelectricité , ou d'autres circonstances, la combustion est non seulement le plus important pour nous , en ce que nous en tirons toute la chaleur artificielle dont nous avons besoin dans la vie commune et dans les arts ; mais c'est encore celui dont l'influence est la plus générale dans tous les phénomènes de la nature comme dans ceux de nos laboratoires.
Nous ne lui donnons guère le nom de combustion que quand c'est la chaleur qui l'occasionne , et qu'elle est accompagnée de flamme ; mais elle peut aussi être amenée par une foule d'autres causes , ou n'aller pomt jusqu'à cet excès : et lorsqu'on la prend ainsi dans son acception la plus étendue , on peut dire qu'elle précède , qu'elle accompagne ou qu'elle constitue la plupart des opérations chimiques et des fonctions vitales ; il n'en est presque aucune où quelque coi^ps ne se trouve , soit brûlé , soit débrûlé , si l'on peut employer ce terme expressif : en un mot c'est presque de la manière de concevoir ce qui se passe dans la combustion que dépendent toutes les diversités des explications que Ton peut donner en chimie; et par les mots de théorie chimique y on n'entend guère autre chose que théorie de la combustien.
Aussi tout le monde sait-il que la nouvelle théorie de la combustion est la plus importante des révolutions que les sciences naturelles aient éprouvées dans le dix-huitième siècle.
Elle coïncide à-peu-près avec le c(Mnmeucemeut de l'époque dont nous avons à rendre compte \ mais ce n'est guère que pendant le . cours de cette époque même qu'elle a abtenu l'assentiment universel des savants. D'ailleurs elle a eu trop d'influence sur les découvertes postérieures , elle est trop honorable à la nation française, pour que nous n'en rappelions pas l'histoire en peu de mots ; histoire bien singuUère , et qui remonterait bien haut si la tradition des idées n'avait pas été interrompue pendant un siècle et demi.
Un médecin de Périgord, nommé Jean Rey (1) , avait eu, dès 1630 , sur la calcination de l'étain et du plomb , qui n'est qu'une sorte de combustion, des idées toutes semblables à celles de la nouvelle chimie ; mais son écrit était tombé dans l'oubli le plus profond. L'un des créateurs de la physique expérimentale, l'illustre Robert Boy le, avait aussi reconnu, dès le milieu du dix-septième siècle, une grande partie des faits qui servent aujourd'hui de base
?(1) Essais de Jean Rey, docteur en médecine, sur la recherche de la cause pour lauelle l'étain et le plomb augmentent de poids quand on les calcine ; nourelle édition ; aris , 1777, 1 vol in-8'.
GHISIE GENERALE. 31
à cette chimie nouvelle; il savait que la combustion et la respiration diminuent le volume de lair et le rendent insalubre, et il n'ignorait point l'augmentation de poids que les métaux acquièrent par la calcination. Son disciple Mayow avait appliqué ces faits à la respiration et à la production de la chaleur animale , pi^esque comme nous le ferions aujourd'hui. L'appareil que nous appelons pneumaiochimique était connu de l'un et de l'autre ,• ils avaient déjà distingué différentes sortes d'air.
Mais, par une fatalité inconcevable, ces hommes célèbres n'araient point saisi les conséquences immédiates de leurs expéiiences. Boyle surtout n'avait vu dans cette augmentation de poids que la fixation du feu, et depuis eux les chimistes proprement dits avaient presque perdu de vue les fluides élastique^.
Beccher et Stahl , ne donnant d'attention qu'à la facilité de ramener toutes les chaux métalliques à l'état de régule par une matière grasse ou combustible quelconque , imaginèrent , l'un sa terre sulfureuse , l'autre son phlogistique , principe commun , selon eux , à tous les corps combustibles , qu'ils perdent en se brûlant et reprennent en se réduisant : cette hypothèse , développée et appliquée à presque tous les phénomènes par les travaux successifs d'un grand nombre d'habiles gens , semblait avoir reçu ses derniers per« fectionnements par les travaux brillants de Scheele et de Bergman ; elle avait acquis un tel crédit qu'elle domina constanunent ceux même des physiciens de la Grande-Bretagne dont les expériences ont le plus contribué à l'ébranler.
En effet, les recherches sur les fluides élastiques furent continuées dans cette lie presque sans interruption depuis Boyle. Haies (1) montra dans combien a occasions de lair fixé et retenu dans les coips recouvre son volume et son élasticité. Black (2) reconnut l'identité de celui qui s'élève des liqueurs fermentées, avec la vapeur qui se manifeste lors de l'effervescence de la pierre calcaire et des alcalis, vapeur dont la privation les met dans l'état appelé catuUique, Cavendish (3) détermina la pesanteur spécifique respective de l'air fixe et de l'air inflammable; il montra l'identité du premier avec la vapeur du dharbon et sa nature acide. Priestley (4) surtout, par des expériences multipliées avec une patience admirable , étudia toutes tes circonstances où ces deux airs se forment, fixa les carac-
(1) La ftotiqoe des ▼é^étam et l'analyse de l'air, par M. Haies ; traduites de Tanglats par 1. de Buffon ; Paris , 1736 , 1 -vai în-4*.
(2) Transactions philosophiques, années 1766 et 1767.
(3) Expériences sur l'air, mémoires lus é la société royale de Londres le 15 janvier 1782 et 2 juin 1785, trad. par Pelletier, et kAMrës dans le Journal dé phfftiqtte, t. XXT, p. 417 ; t. XXVI, p. 38, et t. XXiVU, p. 107.
(4) Eap^MBfMs et dbservatioDS «or différeaies espèces d'air, traduites de l'anglais ; Berlin, 1775, l vol. in-8*. -* Expériences et observations sur différentes branches de la fliiai^ue , avec une c<»ntiBttation des observations aur l'air, owvn^e traduit de r«n^ais par M. Gibelin, Paris, 1782, 8 vol. in-8*.
tères de celui qui reste après la combustion dans Tair commun , et qu'il nomma phlogistiqué ^ découvrit Vair nitreux et sa propriété de mesurer la salubrité de l'air commun en absorbant toute sa partie respirable , obtint enfin séparément cette partie respirable , cet air pur, le seul qui entretienne la combustion et la vie.
Cependant nos Français n'étaient pas restés entièrement inactifs.
Bayen (1), entre autres, avait remarqué que plusieurs chaux de mercure se réduisent sans addition d'aucune matière combustible , et en dégageant beaucoup d'air. On peut dire que c'était lui qui avait donné à Priestley l'iaée d'examiner cet air, et par conséquent l'occasion de découvrir l'air pur.
Mais ces expériences , tout en faisant sentir l'insuffisance de la théorie du phlogistique , n'en donnaient pas immédiatement une meilleure.
Celle-ci fut due entière au génie d'un Français. Lavoisier , après avoir long -temps examiné les phénomènes relatifs aux airs dégagés et fixés , après avoir vu , comme beaucoup d'autres , que l'augmentation de poids des métaux calcinés est due à la fixation d'une portion quelconque de l'air , eut enfin le bonheur particulier de reconnaître et de démontrer par une suite d'expériences aussi claires que rigoureuses que non seulement les métaux , mais encore le soufre , le phosphore , en un mot tous les corps combustibles , absorbent , en brûlant, seulement de l'air pur (2) , c'est-à-dire cette portion uniquement respirable del'air, etcela en quantité précisément égale à l'augmentation de poids des chaux ou des acides produits ; qu'ils rendent cet air en se réduisant , et que l'air ainsi restitué se change en air fixe , quand c'est par le charbon qu'on les réduit (8).
Le phlogistique est donc un être de raison , se dit-il ; la combustion n est qu'une combinaison de l'air pur avec les corps. La lu
qui reste après que la portion pure de l'atmosphèr consommée est un fluide particulier dans son espèce. L'air nommé fixe est le produit spécial de la combustion du charbon.
Il est évident que dès-lors la nouvelle théorie fut découverte.
On doit naturellement chercher aussi à savoir ce que donne la combustion de l'air inflammable ; il était d'ailleurs nécessaire qu'on le sût , pour expliquer plusieurs phénomènes dans lesquels cet air se montre ou disparaît. Cavendish observa le premier qu'il se
(1) Mémoires do rAcadémîe des sciences, année 1774.
(2) C'est en ce point que consiste ce qu'il y a de propre à Lavoisier dans sa découverte : ainsi déterminée, elle fut soupçonnée seulement en 1774, et nettement énoncée en 1776.
(3) Opuscules physiques et chimiques, par A. L. Lavoisier; Paris, 1773. — Mémoires de l'Académie des sciences, années 1777, p. 186, et 1781, p. 448.
GHIIIIE GÉNÉRALE. 33
manifestait de l'eau dans cette combustion (l). Monge fit cette expérience de son Côté, sans connaître celle de Cavendish. La- TOisier, Meunier, Delaplace, la répétèrent avec les précautions les plus rigoureuses (2) ; ils obtinrent de Teau qui égalait en poids l'air inflammable brûlé et l'air pur consommé. On fit passer à son tour de l'eau sur des corps qui pouvaient lui enlever son air pur ; il resta de l'air inflammable. La composition de l'eau fut donc connue. Les nombreuses calcinations qu'elle opère sans le concours de l'air, les productions d'air inflammable par ces calcinations , furent expliquées , et les principes particuliers à la nouvelle théorie absolument complétés.
Ils furent en (juelque sorte démontrés , lorsque Lavoisier et Delaplace eurent imaginé le calorimètre, et que la quantité de chaleur dégagée dans chaque combustion se trouva constamment répondre à la quantité d'air pur employée , comme celle-ci répondait à l'augmentation de poias du produit.
On put alors se faire des idées de la composition des substances combustibles végétales , formées essentiellement de la réunion de l'air pur , du charbon , et de l'air inflanunable. Les quantités respectives d'air fixe et d'eau qu'elles fournissaient en brûlant indiquèrent les proportions de leurs principes. Les fermentations de toute espèce , ces mouvements intestins des sucs et des substances végétales , jusque-là rebelles à toute explication précise^ ne furent plus que re£Fet des chanfi^ements d'affinités qu'amène l'accès de Vair et de la chaleur. Les éléments de ces substances une fois connus et mesurés, on put calculer les détails et les résultats de leurs nouvelles combinaisons; on put confirmer ce calcul par l'analyse de leurs produits , tels que l'alcohol et le vinaigre. Ce fut encore entièrement là l'ouvrage de Lavoisier.
Pendant ce temps BerthoUet faisait une découverte particulière destinée à tenir une grande place dans l'explication de phénomènes plus compliqués encore (3) ; il reconnaissait ({ue l'alcali volatil est formé de l'air inflanunable , combiné avec /cet air nommé jusquelà phloffùtiqué , qui reste de l'air commun après la combustion, et Sue toutes les matières animales , toutes celles des végétales qui onnent cet alcali en se brûlant ou en pourrissant , contiennent de l'air phlo^tiqué : c'était à ce nouvel élément qu'étaient dues les fermentations putrides et les modifications si désagréables de leurs produits.
(1) L'expérience de Gavendich date de 1781 ; la lecture de son mémoire est de janvier 1783; l'expérience de Lavoisier de juillet 1783 : mais Cavendish, dans son mémoire, conserve 1 nypotlièse du phlogistique.
(2) Développement des dernières expériences sur la décomposition et la recomposition de l'eau. Journal polyiype du 26 juillei 1786.
(3) mémoire sur l'analyse de l'alcali volatil, lu à l'Académie des sciences le U uin 1785. Journal de physique, t. XXXIX, p. 175.
Les expériences du même chimiste, jointes à celles de Priestley, pouvaient encore faire présumer un emploi important de cet air , celui de former l'acide du nitre en se combinant avec l'air pur plus intimement qu'ils ne le font dans l'atmosphère : et Cavendish ne tarda pas à changer ces soupçons en certitude , en composant cet acide immédiatement par l'étincelle électrique (1).
On peut dire qu'alors la théorie nouvelle s'étendit sur toutes les branches importantes de la science.
Elle n'est, comme on voit , qu'un lien qui rapprocheheureusement des fait particuliers reconnus en des temps et par des hommes très différents.
ment< celle
et de l'eau àans celle de l'air inflammable , par Cavendish , sont des portions intégrantes de la nouvelle chimie , tout comme l'augmentation de poids des métaux calcinés , déjà annoncée par Libavius , et l'absorption de l'air dans les calcinations, reconnue dès le temps de Boyle.
Mais c'est précisément la création de ce lien qui constitue la gloire incontestable de Lavoisier. Jusqu'à lui, les phénomènes particuliers de la chimie pouvaient se comparer à une espèce de labyrinthe dont les allées profondes et tortueuses avaient presque toutes été parcourues par beaucoup d'hommes laborieux ; mais leurs points de réunion , leurs rapports entre elles et avec l'ensemble , ne pouvaient être aperçus que par le génie cjui saurait s'élever au-dessus de l'édifice et en saisirait le plan d'un oeil d'aigle.
C'est ce qu'a fait Lavoisier dans cette science ; c'est ce qu'ont fait , chacun dans la leur , tous ceux dont les gi*andes théories ont éclairé la nature. Ici , comme dans toutes les autres branches , c'est à l'expression la plus générale des faits que se reconnaît la force du ^énie.
L'Europe fut témoin , à cette époque , d'un spectacle touchant , dont l'histoire des sciences offire bien peu d'exemples. Les chimistes français les plus distingués , les contemporains de Lavoisier , ceux qui avaient le plus de droits à se regarder comme ses émules, et particulièrement Fourcroy , Berthollet , et Guyton , passèrent franchement sous ses drapeaux, proclamèrent sa doctnne dans leurs livres et dans leurs chaires , travaillèrent avec lui à l'étendre à tous les phénomènes et à l'inculquer dans tous les esprits.
C'est par cette conduite noble , autant que par l'importance de leurs propres découvertes , qu'ils méritèrent de partager la gloire de cet heureux génie , et qu'ils firent donner à la nouvelle théorie le nom de chimie française ^ sous lequel elle est adoptée aujourd'hui de toute l'Europe.
(1) Voyex les Mémoiret cités plus haut.
GHDIIE GÉRE&ALE. 36
Ce n^est pas sans combats qu elle y est paiTeiiue.
Les partisans de Tancienne doctrine recoururent à mille ressources pour défendre le phlo^tique : les uns lui attribuèrent une pesanteur négative ; les autres le regardèrent comme identique avec Tair injQammable. Kirwan , le plus habile de ceux qui soutinrent cette dernière modification de la théorie de Stahl , fut cependant si complètement réfuté par les chimistes français , qu'il s'avoua vaincu , et qu^il passa solennellement dans leur parti (1).
On peut dire , en effet , que les objections que la nouvelle théorie chimique excita dans son origine ont toutes été combattues avec
► que J celles de Priestley (2) , de Wiegleb , de Gœttling.
On en a fait nouvellement quelques autres , tirées de la météorologie ou des découvertes du galvanisme : c'est ici le lieu d'en dire un mot , et de faire voir qu elles ne méritent pas véritablement le nom d'objections, mais qu'elles indiquent seulement des développements ultérieurs dont la théorie est peut-être susceptible, et auxquels on doit donner une grande attention.
Deluc est celui qui a le plus insisté sur les premières. Il arrive très souvent , quand on est sur des montagnes , qu'on voit nattre des nuages à des hauteurs où Thygromètre n'annonce point d'eau dissoute ni suspendue , et où d'ailleurs il ne peut y avoir d'air inflammable. D'où vient donc l'eau qui forme ces nuages , à moins qu'elle n'ait fait partie intégrante des gaz qui composent l'atmosphère (3)?
Les objections tirées du galvanisme tiennent à la décomposition de l'eau par la pile de Volta, découverte par Ritter, Garlisle, et Nicholson. Deux fils métalliques communiquant avec les deux bouts de la pile , et plongés dans de l'eau , en tirent continuellement, ainsi que nous l'avons dit plus haut, l'un de l'oxygène, l'autre de l'hydrogène , et cela même quand ils plongent dans deux vases séparés, pourvu que ceux-ci soient joints par une fibre animale , le corps humain , ou tel autre conducteur. L'eau d'un vase semble devoir se changer tout entière en oxygène , celle de l'autre en hydrogène. Ces deux gaz ne seraient-ils donc pas chacun une combmaison de l'eau avec l'un des principes électriques excités par la pile? On répond que , dans toutes les expériences , il y a de l'eau
(1) Essai sur le pblogistiqae et sur la constîtaiion des acides, traduit de Tanglais de Kirwan, avec des notes de Guyton, Latoisier, Delaplace, Hooge, BerthoUet, et de Fourcroy j Paris, 1788, 1 vol. in-8*.
(2) Réflexions sur la doctrine du plilogistique et de la décomposition de Feau, oairTa|;e traduit de l'anglais par P.-A. Adet} Paris, J796, 1 vol. in-S**; et plusieurs Mémoires particuliers.
(3) Introduction à la physique terrestre par les fluides expansibles, précédée de deux Mémoires sut la nou'velle théorie chimique considérée sous différents points de vue ; Paris, 1803, 2 Tol. in-8'.
36 SGttNCES PHYSIQUES.
intermédiaire , et qtfelles s'expliquent par ce aue nous avons dit ci-dessus, d*après Davy. Même lorsque Ritter a ootenu de l'oxygène sans hydrogène, en mettant , d'mi côté, de l'acide sulfurique , il s'est précipité du soufre ; ce qui prouve que l'hydrogène de l'eau allait enlever l'oxygène de Facide.
Il est d'ailleurs évident que , si ces conjectures venaient à se vérifier , la nouvelle théorie , loin d'être renversée, aurait fait un pas de plus , et que, quelle que soit la composition de l'oxygène, il n'en remplirait pas moins , dans les combustions de tout genre, le rôle que cette théorie lui assigne ; mais il est évident aussi que l'on no peut regarder ce nouveau pas comme entièrement fait , qu'autant que les propositions qui en résulteraient seraient établies sur des expériences aussi exactes et sur des conclusions aussi rigoureuses que celles des créateurs de la chimie française, et que des suppositions tirées des phénonrènes de la science jusqu'à présent les plus obscurs , non seulement à l'égard des points en question , mais encore par rapport à toutes les circonstances qui peuvent les précéder, les accompagner ou les suivre , ne peuvent être mises au même rang que des faits circonstanciés , faciles à reproduire à volonté , et dont on mesure avec précision tous les détails.
Nous devons en dire autant des développements d'un autre genre que des savants étrangers , et suitont des Allemands , ont cherché récemment à donner à la théorie chimique.
Winterl , professeur à Pesth, en est le principal auteur (1). Il se fonde d'abord sur un point incontestable; c'est que l'oxygène n'est pas le principe général de l'acidité , puisqu'on ne Ta point encore extrait de plusieurs acides , et que des combinaisons où il n'entre certainement point agissent à la manière des acides , ainsi que cela est reconnu de tout le monde pour l'hydrogène sulfuré , tandis que plusieurs de celles où il entre , comme les oxydes métalliques , se composent à la manière des alcalis.
Rangeant alors, d'un côté , avec les acides , toutes les substances qui agissent comme eux , et parmi lesquelles il compte jusqu'au soufre et à la silice , et de l'autre , sous le nom de base , toutes celles sur lesquelles les acides réagissent, comme alcalis , terres , oxydes , etc. , il attribue les qualités respectives de ces deux ordres de corps à deux principes qu'il nomme facide et de basicité^ et dont la tendance mutuelle à s unir occasionne , selon lui , toutes les combinaisons chimiques. Les corps sont tous originairement composés d'atomes semblables , et les caractères particuliers à chacun dépendent de son degré d'adhérence au principe de basicité ou
^1) Proluaiones in chemiam seeuli deciminoni, auctore Fr. Job. Winterl; 1800, 1 Tol. iii-8*. — Matériaux d'une chimie du dix-neuxièmc siècle, en allemand, par OErstedt; Ratisbonne, 1805. — Exposé des quatre élémeols de la nature inorganique, en allemand, par Schuster ; Berlin, 1806.
CHIMIE GÉNÉRiU-E. 37
d'acidité ; adhérence dont Winterl fait encore un troisième principe immatériel , qui peut se perdre , se reprendre , et se transmettre d'un corps à l'autre.
Une matière douée du principe d'adhérence, et qui ne demande que l'un des deux autres pour devenir active, s'appelle un substratum.
Pour ne rien dire des difficultés métaphysiques qui résulteraient de cette admission des principes immatériels , principalement de celle du dernier, qu'il est bien difficile de se représenter autrement (pie comme une relation , et pour nous en tenir au pur examen physique , il est clair qu'une simple ressemblance des qualités des corps n'autoriserait pas à leur attribuer des principes communs. Aussi Winteri cherche-t-il à prouver, par des expériences , l'existence de ceux qu'il établit ; il assure que si l'on fait sortir d'une combinaison par la simple chaleur non rouge , soit l'acide , soit la bose , le premier n'en ressort pas aussi acide , ni la seconde aussi calcine , ou, comme il s'exprime, aussi base qu'ils y sont entrés. C'est qu'une partie des deux principes s'était détachée au moment de la combinaison, pour produire la chaleur, qui se manifeste presque toujours lorsqu'on unit un acide à une base; et toute chaleur résulte , selon lui , de l'union du principe de l'acidité et de celui de la basicité.
Cet affiaiiblissement n'est pas sensible , quand on décompose par un acide ou par une base, parce que la substance qui entre en combinaison cède le superflu de son principe à celle qui s'en va.
L'oxygène est lui-même un acide , et l'hydrogène une base , qui ont l'eau pour sub^tratum commun : c'est-à-dire que Veau acidifiée , ou saisie , et , comme Winterl s'exprime , animée par le principe d'acidité , est de l'oxygène ; et l'eau basifiée , ou animée par le principe de basicité , de l'hydrogène. On ne s'étonne donc plus que ces deux gaz donnent de l'eau en brûlant, et Ton devine déjà que les deux électricités contiennent les deux principes , ou plutôt sont ces principes eux-mêmes, et que c'est ainsi que la pile a l'air de décomposer l'eau et les sels. Aussi faut-il avouer que Winterl avait, en quelque sorte, prévu ses effets chimiques, avant que Rîtter et Davy les eussent découverts. La différence du galvanisme à l'électricité vient de la faculté qu'a le premier de communiquer aux corps le principe d'adhérence et de leur faire retenir par-là les deux principes actifs. Le maximum possible de chaleur naît de la combustion de l'hydrogène par l'oxygène tiré des oxydes au moyen de la chaleur , P parce que celui-ci est le plus acidifié possible , beaucoup plus que celui qu'on tire de l'air commun ; 2° parce que les deux gaz sont entièrement désanimés dans l'opération; 3* parce que la diminution de capacité du produit vient se joindre aux deux autres causes.
Mais , comme à la longue une réunion complète de toutes les.
38 SGIENCXS PHYSIQUES.
portions des deux seuls principes actifs réduirait toute la matière à son inertie naturelle , Winlerl fait intervenir la lumière pour les séparer en certaines occasions et les rendre aux divers substratum dont elle les d^age aussi quelquefois.
On entrevoit sans doute , dans ce court exposé , qu'en alliant ces vues avec les nouvelles lois de l'affinité et avec celles des combinaisons de la chaleur, on doit arriver à une explication assez plausible de la plupart des phénomènes chimiques , et même que l'on pourrait en éclaircir quelques uns de ceux qui restent encore obscurs pour la théorie reçue : cet avantage , et le rapport qu'on a cru apercevoir entre les deux principes actifs de Winterl et le système métaphysique du dualisme aujourd'hui fort en vogue dans l'Allemagne, ont donné du crédit en ce pays-là aux idées du chimiste hongrois.
Hais le système le plus séduisant , l'édifice le plus ingénieux, ne peut subsister s'il n'est fondé sur l'expérience. Tant que les pertes de force , que Winterl prétend causées aux acides et aux bases par leur simple passage à l'état de combinaison , n'auront pas été généralement démontrées , ses deux principes ne pourront être reconnus. Or BerthoUet vient de répéter les principales expérieoces sur lesquelles Winterl s'appuie pour établir ce point capital , et il les a trouvées fausses. Ce qui les rendait suspectes d'avance cest que quelques autres que Winterl a mises en avant sur des sujets plus particuliers n'ont également pu encore être vérifiées par ceux qui les ont tentées et spécialement par Guyton de Morveau et Bucholz (1).
Nous voulons surtout parler de Xandronia et de la thelykoy deux substances auxquelles Winterl fait jouer un grand rôle dans les
Shénomènes particuliers , et qu'il ne parait pas qu'on ait pu reprouire en suivant les procédés qu'il indique.
Nouvelle nomenclature chimique.
Pour reprendre le fil de l'histoire de la chimie , nous dirons que l'un des moyens qui ont le plus puissamment contribué à faciliter renseignement de la science en général , et à préparer l'adoption universelle de la théorie nouvelle , c'est la nomenclature créée par une société de chimistes français dont nous avons parlé plus haut.
Les termes de la chimie se ressentaient encore , à la fin du dixhuitième siècle, des temps déplorables où cette science a commencé à naître ; plusieurs étaient entièrement barbares; la plupart conservaient cet air mystique ou merveilleux qui leur avait été donné par des charlatans ; presque aucun n'avait le moindre rapport d'étymo-
(1) Annales de chimie de 1807.
GHI1UE GÉNiRALË. Se
logie avec l'objet qu'il désignait, ni avec les noms des objets analo gués : si quelque chose en justifiait lusage, c'était l'impossibilité de faire mieux , tant qu'on n'avait point d'idée nette de la composition de Ja plupart des substances.
Donner aux éléments des noms simples ; en dériver, pour les combinaisons , des noms qui exprimassent l'espèce et la proportion des éléments qui les constituent, c'était offrir d'avance à l'esprit le tableau abrégé des résultats de la science, c'était fournir à la mémoire le moyen de rappeler par les noms la nature même des objets. C'est ce que Guyton de Morvëau proposa le premier dès 1781 , et ce qui fut complètement exécuté par lui et par ses collègues en 1787(1).^
Il fallait s'attendre que la plupart des anciens chimistes ne se résoudraient qu'à reçret à étudier un système entier de dénominations nouvelles ^ mais il fallait espérer que les jeunes gens se trouveraient heureux de recevoir une instruction simplifiée par la fusion des noms et des définitions. La nouvelle nomenclature n'est en efiEét que cela : il serait ridicule de vouloir en faire un instrument de découvertes, puisqu'elle n'est que l'expression des découvertes faitesj mais il est juste de voir en elle un excellent instrument d'enseignement. Sans doute elle ne peut , comme toute définition , rendre que ce que l'on savait à l'époque où on l'a faite : ainsi les acides dont on ignore le radical, ceux dont on n'a point déterminé le degré d'oxygénation , n'y portent encore que des noms provisoires 5 peut-être aussi aurait-on dû donner à l'acide nitrique son véritable nom , puisqu'on savait dès-lors de quoi il est formé; l'ammoniaque ne devait pas non plus y porter un nom simple, dès que l'on connaissait sa composition.
Hais une partie de ces défauts tient à l'état de la science ; les autres peuvent aisément être corrigés , et ils notent rien à l'utilité de la nomenclature méthodique ni au mérite de ses inventeurs.
On se tromperait cependant si l'on attribuait entièrement à la nouvelle nomenclature , ou même à la nouvelle théorie de la combustion , l'état brillant où la chimie est arrivée de nos jours.
Il en est une cause encore plus essentielle , à laquelle même on doit, à proprement parler, et cette théorie nouvelle, et les découvertes qui l'ont fait nattre , aussi bien que celles qui l'ont suivie. Nous l'avons déjà inditjuée en général ; mais il est bon d'en parler encore dans cette occasion où son importance est si frappante. C'est l'esprit mathématique qui s'est introduit dans la science, et la rigoureuse précision qu'on a porté dans l'examen de toutes ses opérations.
Bergman en avait donné l'exemple dans ses méthodes d'analyse
(I) Méthode de nomenclature chimique proposée par Guyton de M ormeau, LoToitiei» Berthollet, et de Fourcroy ^ Paris, 1787, 1 ^ol. in-S"*.
40 SaENGES PHYSIQUES.
minérale ; Priestley s'y était fort attaché dans ses expériences sur les airs ; Cavendish surtout , que nous avons déjà nonuné tant de fois, avait procédé constamment en géomètre profond , autant qu'en chimiste ingénieux.
Les nouveaux chimistes français se sont plus rigoureusement encore astreints à cette marche sévère qui pouvait seule donner à leur doctrine le caractère de la démonstration ; et c'est surtout dans cette partie qu'ils ont eu à se louer du concours de quelques uns de nos géomètres les plus distingués , et que l'on a pu juger de l'heureux effet de cette association des divers genres d études.
Nous avons déjà parlé du calorimètre imaginé par Lavoisier et par Delaplace. Le gazomètre dû. aux recherches de Lavoisier et de Meunier n'est pas moins important. Déjà auparavant l'appareil pneumato-chimique de Mayow , de Haies et de Priestley , et l'appareil de Woulf pour la séparation des différents gaz , avaient rendu les plus grands services : ce dernier a été depuis extrêmement perfectionné par M. Wcllher.
C'est dans le Traité élémentaire de Lavoisier (1) que l'Europe vit pour la première fois avec étonnement le système entier de la nouvelle chimie , et cette belle réunion d'instiiiments ingénieux , d'expériences précises , et d'explications heureuses , présentées avec une clarté et dans un enchaînement qui n'étaient guère moins admirables que leur découverte.
Ce livre ayant paru précisément en 1789, on peut dire que tous les travaux de chimie particulière dont nous avons maintenant à rendre compte se sont exécutés sous son influence; et c'est le point de départ le plus convenable que nous puissions choisir, puisqu'il fait véritablement l'une des plus grandes époques de l'histoire des sciences.
Nouveaux; éléments métalliques.
Nous sommes loin aujourd'hui de la doctrine bizarre des anciens , qui prétendaient composer tous les corps avec quatre éléments ou modifications primitives de la matière : celle des cnimistes du moyen âge , avec leurs teiTCS , leurs soufres , leurs sels , et leurs mercures , s'est écroulée aussi devant l'expérience et une saine logique. Tout ce que nous ne pouvons décomposer est un élément pour nous ; et
(1) Trait<^ «élémentaire de chimie, présenté dans un ordre nou\caa, et d'oprèf les découvertes modernes, par Lavoisier j Paris, 1789, 2 vol. in-8*.
CHIUE PARTIGULIËRE. 41
chaque fois que nous rencontrons une nouvelle matière rebelle à notre analyse , nous nous croyons en droit de l'inscrire sur la liste des substances simples , bien entendu que nous ne les considérons comme telles que relativement à l'état actuel de nos connaissances. Ces substances non encore décomposées vont aujourd'hui à près de cinquante , et les métaux de toute espèce y occupent un rang considérable.
Les anciens , comme on sait, n'en possédaient que sept; et l'iden tité de ce nombre avec celui de leurs planètes et avec celui des notes de la gamme et des couleurs de l'iris , avait donné lieu à une foule d'idées superstitieuses ou ridicules. On découvrit , pendant le moyenàge, quelques demi-métaux, l'antimoine, le bismuth, le zinc, le cobalt, le nickel (l), dont les noms tudesques attestent encore aujourd'hui l'origine. Les chimistes de l'école de Stahl constatèrent la nature métallique et particulière des deux derniers , ainsi que celle de l'arsenic , du molybdène (2) , du tungstène (3) , et du manganèse (4).
Leurs longues recherches parvinrent à purifier le platine , et à nous montrer en lui un nouveau métal noble , le plus pesant et le plus inaltérable de tous.
On comptait donc en 1789 dix-sept métaux, soit cassants, soit ductiles: dès cette année Klaproth en découvrit un dix-huitième, l'urane (5).
Il y en ajouta, en 1796, un dix-neuvième, le titane, que Gregor avait soupçonné dans une substance du pays de Cornouailles , et qui s'est retrouvé dans une foule de minéraux. Son oxyde compose seul ce que l'on nommait schorl rouge et schorl octaèdre.
Muller, Bergman, et Kirwan avaient aussi soupçonné un métal dans quelques mines d'or de Hongrie; Klaproth l'y a démontré en 1798 , et Fa nommé tellure (6).
Vauquelin a fait en ce genre, en 1797, une découverte qui efface , pour ainsi dire , toutes les autres par le rôle brillant que son métal joue dans la nature , et par son utilité dans les arts : c'est le chrome. Son oxyde est d'un neau vert, et son acide d'un beau rouge; il sert de mînéralisateur au plomb rouge de Sibérie, et de
Srincipe colorant à l'émeraude et au rubis. Il y en a en abondance e combiné avec du fer , et on le retrouve jusque dans les pierres
(1) Découvert depuis longtemps, mais reconnu pour un métal particulier, en 1752, par Cronsted.
(2) Scheele en détermina Tacide en 1778 ; Hielm , disciple de Bergman , le métal.
(3) L'acide en fut reconnu par Scheele en 1781 ; Bergman soupçonnait sa nature métallique : MM. d'Ëlhuyar l'ont réduit les premiers.
(4) Gahn Va réduit le premier; Bergman et Scheele en soupçonnaient la nature.
(5) Annales de chimie, t. IV, p. 162.
(6) Annales de chimie, t. XXV, p. 273 ; mémoire lu a l'Académie de Berlin le 25 janvier 1798.
42 SGIfiNGËS PHYSIQUES.
météoriques. La porcelaine, pour laquelle on n*ayait point jusqu'ici de vert qui pût soutenir le grand feu , en reçoit un de Toxyde du chrome, aussi beau dans son genre que le bleu qu'elle tire du cobalt; on s'en sert pour imiter parfaitement la couleur des émeraudes ; et l'acide du chrome , combiné avec le plomb , donne un rouge inaltérable aussi beau que le minium (1).
Les travaux presque simultanés de Fourcroy , Vauquelin , Descotils, WoUaston, et Smithson-Tennant, Tiennent de mettre au jour (en 1805 et 1806) quatre métaux distincts et très remarquables , qui se trouvent mélangés avec le platine brut. L'un d'eux , le palladium , ressemble à l'argent par l'éclat , la couleur , et la ductilité ; mais il est plus pesant et plus inaltérable : un autre , \ osmium, a la propriété smgulière de se dissoudre dans l'eau , de lui donner une saveur et une odeur fortes , et de s'élever avec elle en vapeurs ; le troisième , Viridium, est remarquable par les couleurs rives qu'il communique à ses dissolutions; le quatrième enfin, le rhodium , les colore toutes en rose (2).
Cette découverte presque subite de quatre substances métalliques dans un minéral où on les soupçonnait si peu , et où elles sont accompagnées de sept autres déjà connues , peut faire croire qu'il en reste encore beaucoup à distinguer dans la nature : une foule de différences physiques des minéraux exigent en quelque sorte , pour être expliquées , que l'on y découvre de nouveaux princû)es.
Déjà Hatcbett a retiré, en 1802, d'un minerai des Etats-Unis, un métal particulier qu'il a nommé columbium, MM. Hisinger et Berzelius en ont trouvé un autre , le certum , dans un minerai de Suède (3); et M. Ekeberg un troisième en 1801, le tantale y dans deux minerais du même pays (4). Mais ces trois métaux ont des propriétés moins saillantes que les précédents ; et l'on annonce que le tantale n'est qu'une combinaison de l'étain.
La liste des substances métalliques irait donc aujourd'hui à vingt huit, ou yingt-sept en retranchant le tantale.
Nouveaux éléments terreux.
Celle des éléments terreux n'est pas aussi considérable. Les anciens et les chimistes du moyen âge n'en admettaient qu'une seule espèce , qu'ils désignaient par les noms vagues de terre et de caput mortuum.
C'est dans l'école de Stahl seulement qu'on a commencé à distin-
(1) Annales de chimie, t. XXV, p. 21 ; mémoire lu à Vlnstitut le 11 brnmaire an it.
(2) Bulletin des sciences, floréal et frùcUdor an xi, germinal et fructidor an ui, et vendémiaire an xiii.
(3) Journal de physique, t. LIV, pages 85 , 168, 361.
(4) Journal de physique, t. LV, pages 238 et 281.
CmnS PARTICULIÈRE. 43
guer la terre calcaire, la siliceuse , et largfileuse; encore beaucoup de minéralogistes les regardaient-ils en ce temps-là comme des modifications d'une substance commune.
Les travaux de Black et de Margraf y ajoutèrent la magnésie ; et ceux de Scbeele et de Gabn , la baryte ou terre pesante. Ainsi l'on connaissait cinq terres en 1789.
Klaproth se présente encore le premier parmi ceux qui ont augmenté cette liste. Il découvrit la zircone en 1789 dans la pierre dite jargon de Ceylan (1) , et la retrouva, ensuite dans une variété d'byacinthe. Guyton de Morveau prouva qu'elle entre essentiellement dans toutes les véritables gemmes de ce nom (2).
Klaproth distingua en 1793 la strontiane, que l'on avait confondue jusqu'à lui avec la baryte. Fourcroy a fait voir que l'une et l'autre jouissent éminemment des propriétés alcalines (3).
Vauquelin se montra aussi bientôt un digne émule de Klaproth dans ce genre de recherches , en découvrant en 1798 la glucîne , qui fait la base du béni et de l'émeraude : son nom vient de la saveur sucrée des sels qu'elle forme avec les acides (4).
Enfin Gadolin a reconnu encore en 1794, dans une pierre de Suède , une terre particulière qu'il a nommée yttria.
Ainsi la chimie possède aujourd'hui neuf terres distinctes qu'il n'a pas été possible de convertir les unes dans les autres , et dont aucune n'a pu être réduite à l'état métallique , quoi que l'on ait fait
f>our cela , et malgré la ressemblance frappante gu'a la baryte avec es oxydes; il faut donc les conserver dans la liste des substances simples pour nos instruments.
L'heureuse détermination des principes de l'alcali volatil par Berthollet pouvait faire espérer que l'on parviendrait à décomposer également les deux alcalis fixes ; mais toutes les tentatives faites jusqu'à présent pour cela ont été vaines , et l'on doit aussi les laisser dans la liste des éléments (5).
Les chimistes devaient de même être encouragés , par la découverte du radical de l'acide nitrique , à la recherche de ceux des trois autres acides minéraux non décomposés , savoir , du fluorique , du boracique , et du muriatique : mais ils n'y ont pas eu plus de succès que dans l'analyse des alcalis fixes; et si 1 on ne place pas également ces acides dans la série des principes élémentaires , c'est que l'ana-
(1) Mémoires de lo société des amis scrutateurs de la nature , de Berlin.
(2) Annales de chimie , t. XXI , p. 72.
i3) Journal de physique , t. XLV, p. SB.
4) Analyse de Taiguemarine, etc., lue à l'Institut , le 26 pluviôse an vi ; Annales de cAsm*e,t. XXVI,p. 195.
(5) Nous afons déjà remarqué que les expériences de Dary n'étaient pas connues lors de la rédaction de ce rapport : au reste on est encore en doute si le produit d'appa* renra métallique qu'elles donnent résulte de la décomposition des alcalis, ou de leur combinaison avec le charbon.
logie n'a guère permis jusqu'à présent de douter qu'ils ne soient, comme les autres , formés de la combinaison d'un radical quelcon^ que avec l'oxygène.
Nouveaux acides.
On a été plus heureux à découvrir des acides nouveaux ; l'école de Stahl en avait déjà obtenu plusieurs (1).
On sait en effet que l'acide sulfurique , le nitrique , et le muriatique , étaient seuls connus des chimistes du moyen-âge : le sulfureux fut distingué par Stahl lui-même; le boracique , par Homberg ; le piaosphorique, par Margraf; le carbonique, par Black, Cavendish , et Bergman; le fluoriqne , par Scheele.
Ce dernier fit connaître deux acides à base métallique , ceux du molybdène et du tungstène, et éclaircit la nature de celui de l'arsenic.
Ce même Scheele , dont les découyertes en ont tant préparé à ses successeurs , ayant oxygéné , ou , comme on s'exprimait alors , déphlogistiqué l'acide muriatique , produisit l'acide muriatique oxygéné , dont les propriétés étonnantes ont été pour les chimistes une source si féconde de vérités nouvelles , qui tiennent presque toutes à la facilité avec laquelle cet acide abandonne son oxygène surabondant.
La période dont nous avons à rendre compte n'a fourni que deux nouveaux acides à base métallique ; le chromioue , trouvé en même temps que le chrome par Vauquelin , et le columbique , par Hatchett : on n'y a reconnu aucun acide nouveau qui soit indécomposable ; mais les acides à bases compliquées , binaires, ou ternaires , se sont multipliés davantage , soit qu'on les ait découverts déjà tout formée dans les végétaux ou dans les animaux , soit qu'on les y ait produits par l'oxygénation.
Les anciens possédaient au fond presque tous les acides animaux et végétaux naturels , tels que celui du Tinaigre , celui du citron , et celui du sel d'oseille ; mais ils étaient loin de les distinguer nettement, et plus loin encore d'avoir des idées justes de leur composition.
Bergman (2) fit faire un grand pas à leur théorie , et même à toute la chimie des corps organisés , en montrant qu'il était possible d'en préparer artificiellement. En traitant le sucre par l'acide nitrique, il obtint un acide végétal, que Scheele reconnut pour le
(2) Voyei en général l'excellent article Acidk, dans V Encyclopédie méihûdique, par Guyton de Morreau ; et les chapitres sur le même sujet dans les Systèmes de chimie de Fourcroy et de Thomson.
(2) Voyex en général les Opuscules physiques et chimiques de Bergman : il y en a une traduction par Guyton de Morveau ; Dijon , 1780, 2 vol. in-S**.
même que celui du sel d'oseille. Scheele en produisit à son tour un nouveau, en traitant de la même manière le sucre de lait; c'est Facide saccolactique ou muqueux. Ce même chimiste enseigna à obtenir purs les acides du benjoin et du tartre , que Ton connaissait depuis longrtemps (1) ; il découvrit la nature acide du calcul de la vessie et celle du principe astringent de la noix de galle. Hermstaedt (2) caractérisa l'acide des pommes , qui s'est retrouvé dans presque tous les fruits rouges, et que Vauquelin a montré à fabriquer, en traitant les gommes par l'acide nitrique. Kosegarten (3) fit connatti-e celui qu'on retire de l'oxygénation du camphre. Georgii et Bergman déterminèreut les propriétés distinctives de celui des citrons. On s'est assuré en général que presqiue toutes les matières végétales et même animales peuvent s'acidifier par divers procédés d'oxygénation : ainsi les matières animales donnent , par l'acide nitrique , des acides en tout semblables à ceux des pommes et de l'oseille.
L'acide du vinaigre surtout se forme dans toutes les matières vineuses exposées à l'air , et dans une multitude d'autres opérations naturelles ou artificielles, dont Fourcroy a, le premier, bien spécifié les eflFets. On le supposait susceptible de divers degrés d oxygénation , et on lui donnait, d'après les règles de la nouvelle nomenclature , tantôt le nom diacide acétique j tantôt celui facide acéteux : M. Adet a montré récemment qu'il n'y a que divers degrés déconcentration (4).
Cet acide acétique , en se mêlant à diverses substances , se montre sous des apparences qui l'ont quelquefois fait prendre pour des acides particuliers. Par exemple ceux qu'on obtient en distillant le bois et les gommes avaient reçu les noms de pyroligneux et de pyromuqueux : Fourcroy et Vauquelin ont fait voir qu'ils ne consistent qu'en acide acétique , altéré par une portion d'huile empyreumatique qui s'élève avec lui. L'acide que Scheele pensait avoir trouvé dans le petit-lait n'est encore , suivant ces chimistes célèbres , que de l'acide acétique mêlé à la partie caséeuse du lait (5).
On croyait également obtenir un acide particulier en distillant le suif. Thenard a montré que c'est de l'acétique mêlé de graisse (6).
Il y a aussi des combinaisons de deux acides que l'on jugeait former des espèces simples , et dont les éléments ont été démêlés par des recherches récentes.
L'acide des fourmis, par exemple, ne s'est trouvé, selon Fourcroy et Vauquelin , qu un mélange des acides phosphorique ,
(1) Voyez le Journal de physique, 1783, t. I, pages 67 et 170 (2^ Journal de physique , t. XXXII , p. 57.
'3) Journal de physique, t. XXXY, p. 291.
' Annales de chimie, t. XXVI, p. 191 ; lu à Tlnstitut le 11 thermidor an yi. Bulletin des sciences, Tendémiaire an ix.
(6) Ibid., prairial an ix.
46 SCIENCES PflTSIQOES.
malique et acétique (1). Ces chimistes soupçonnent qu'il en est de même de celui des vers-à-soie.
Il ne reste donc des anciens acides animaux que celui du calcul de la vessie , auquel Foupcroy a donné le nom auriquBy et Tacide
1>russique, qui se prépare artificiellement, et qui est si utile à a chimie pour reconnaître dans ses analyses les moindres parcelles de fer , et aux arts , comme l'un des ingrédients du bleu de Prusse. Scheele est encore celui qui en a reconnu le premier la nature acide. Il a été trouvé tout formé dans les amandes amères , et Berthollet a réussi à le suroxygéner. Dans ce dernier état il est plus volatil et colore le fer en vert.
Mais la période actuelle a produit six nouveaux acides à base composée, dont quatre ont été retirés des corps organisés , et les deux autres fabriqués de toutes pièces.
Les naturels sont celui que Klaproth a retiré de Vhonygstein ou pierre de miel (2) ( il y était combiné avec de l'alumine et du charbon ) , celui que le même chimiste a trouvé dans la sève du mûrier blanc, celui qui a été extrait du quinquina par Deschamps, enfin celui que Yauquelin et Buniva ont découvert dans les eaux de l'amnios des vaches.
Des deux artificiels , l'un (le subérique) a été préparé en traitant le liéffe par l'acide nitrique. C'est Bruçnatelli qui en est l'auteur. Bouillon-Lagrange en a étudié les combmaisons.
L'autre se produit en distillant le suif. M. Thenard , qui avait réfuté l'exbtence de l'ancien acide sébacique, en a transporté le nom k celui-ci , qu'il a découvert , et qui est plus réel.
Il ne faut pas voir , dans toutes ces découvertes , seulement la possession de quelques principes de plus on de moins : il n'est aucune de ces substances dont la chimie ne puisse tirer parti dans ses analyses en les employant comme réactifs. Ainsi l'acide ^rallique fait reconnaître les métaux ; l'acide oxalique , la chaux; l'acide succinique sépare le fer du manfi;anèse, etc. Comme parties constituantes des corps , leur connaissance est indispensable à l'histoire naturelle ; enfin les arts utiles profitent de quelques unes. Mais l'utilité théorique la plus immédiate de cette liste des principes chimiques c'est de nous donner des idées plus étendues sur la multitude des combinaisons possibles.
Il est aisé de sentir , en effet , que les cinq combustibles non métalliques , les vingt-huit métaux , leurs oxydes des divers degrés , les neuf terres , les trois alcalis et les acides de toute espèce , réunis deux à deux seulement, donneraient déjà plusieurs centaines et même plusieurs milliers de combinaisons , dont un grand nombre
(1) Annales du muséum d'histoire uaturelle, i- I» p* 333.
(2) Journal de physique, novembre 1791.
CHnn£ PARTICULIÈRE. 47
existe réellement dans la nature , et dont un nombre plus considé^ rable encore peut être réalisé par les moyens de Fart.
Elles sont autant d'objets d'étude pour les chimistes : plusieurs étaient connues depuis longtemps ; d'autres n'ont été bien observées que dans la période actuelle , et il en reste beaucoup encore à soumettre à l'examen.
Un exposé complet de ce qui a été fait en ce genre depuis 1789 serait infini; bornons-nous aux résultats les plus utiles, ou à ceux qui répandent une lumière plus générale.
La seule détermination des quantités respectives de l'acide et de la base dans les différents seis a été l'objet de recherches très longues , parcequ'elle se complique de la détermination de la portion d'eau, toujours plus ou moins forte dans les acides liquides, et de cette autre portion qui entre nécessairement dans tous les cristaux salins.
Kirwan s'en est fort occupé (1); Bucbolz, Wensel et Vauquelin ont beaucoup ajouté à ses recherches : mais il s'en faut encore que les résultats de ces chimistes soient uniformes.
L'une des plus utiles de leurs découvertes en ce genre a été celle de la composition de Taiun. Vauquelin, Ghaptal et Descroisilles ont trouvé presque simultanément que la potasse est nécessaire à la composition de ce sel (2).
Vauquelin, en particulier, a ftiit une autre découverte qui n'est pas moins importante : c'est qu'il n'y a de dijBEérence entre l'alun de Rome et l'alun ordinaire qu'un peu plus de fer dans celui-ci. On a fait l'application de cette découverte en grand à la teinlare , et la France a été délivrée par-là d'un impôt considérable qu'elle payait 4 l'étranger.
L'alun est donc un sel triple, puisque sa base est double. La chimie en possède encore quelques autres : on doit remarquer dans ce genre divers sels à base d'ammoniaque et de magnésie , sur lesquels FourcroY a beaucoup travaillé (8).
La difficulté de ces sortes d'analyses augmente quand il s'agit des sels métalliques , et qu'il faut estimer à quel degré d'oxydation le métal s'est uni à l'acide.
Parmi les recherches de ce genre on doit citer principalement l'histoire des sels de mercure, que M. Fourcroy a commencée en 1791 , et qu'il a terminée presque complètement en 1804, avec H. Thenard (4). M. Proust, chimiste français, établi en Espagne,
(1) De la force des acides et de la proportion des substances qui composent les sels neutres ; ouvrage traduit de l'anglais de H. KirMran , par madame L. Toyea aussi , sur tous les sels, le Syêtbme des connaùsanceê ehimiqucs de H. Tourcroy, et la Chimie de M. Thomson.
(2) Annales de chimie, t. XXII, p. 258; t. L, p. 154. (3i Annales de chimie, t. IV, p. 210.
(4) ibid., t, X, p. 293; t. XIV, p. 34; Bulletin des sciences, brumaire an xi.
48 SGIERCXS PHYSIQUES.
a fait des travaux analogues sur les sels de fer et de cuivre , priacîpalement sur les sulfates à divers degrés d'oxydatioa (1).
M. Thenard s'est aussi occupé des sulfates de fer (2).
M. Ghenevix a travaillé sur les arseniates de cuivre, de plomb « sur les muriates d argent , et a découvert le muriate suroxygéné de ce dernier métal (3). Les muriates d*argent ont aussi été étudiés par Klaproth.
Mais , parmi les sels métalliques nouvellement connus , on doit éminemment distinguer le phosphate de cobalt, dont H. Thenard a découvert la préparation, et qui , combiné avec de l'alumine, remplace, à peu de chose près , l'outremer en peinture (4).
Le plomb , combiné avec l'acide du chrome découvert par Yauquelin, donne, ainsi que nous l'avons dit, un rouge éclatant qui ne noircit point comme le minium : on en prépare aujourd'hui une quantité immense.
La décomposition des sels est aussi quelquefois d'ane très grande utilité.
Ainsi l'art de retirer la soude du sel marin est de première importance pour tous les arts qui emploient cet alcali , et spécialement pour les savonneries et pour les verreries ; mais il n'en a pas moins pour la chimie générale , parcequ'il a été la première exception reconnue aux lois anciennement établies pour les affinités , et qu'il a peut-être occasionné la plupart des nouvelles idées de Berthollet sur ce grand sujet.
Scheele a encore ici fourni le premier germe et de l'art et de la doctrine , en remarquant que d'un mélange de sel marin et de chaux vive légèrement humecté et placé dans une cave , il effleurit continuellement du carbonate de soude, quoique la chaux n'ait pas par elle-même le pouvoir d'enlever l'acide muriatique 4 la soude.
Mais la nature opère cette décomposition en grand dans les plantes du bord de la mer , dans beaucoup de vieux murs des pays cnauds , et de la manière la plus marquée dans les fameux lacs de natron de l'Egypte , où elle n'a point de chaux vive , mais seulement du carbonate de chaux (5). La théorie de Berthollet explique seule ces anomalies apparentes.
Guyton de Morveau est celui qui a le plus contribué à tirer de ces expériences des procédés usuels ; ils ont un tel succès , que , sans l'impôt sur le sel , on se passerait de la soude d'Alicante pour nos manufactures.
Les oxydes isolés présentent encore leurs difficultés. Berthollet
(1) Annales de chimie, t. XXXU, p. 26.
(2) Bulletin des sciences, thermidor an xii.
!3) Journal de physique, t. LV, p. 85.
4) Bulletin des sciences, brumaire an xii.
(5) Journal de Physique, t. L. p. 9.
hoUet père et fils ont fait Toir qu'ils entraînent souvent quelques portions d'acide qui les modifient ; tel est Toxyde blanc de plomb ; c'est seulement par un peu d'acide carbonique qu'il diffère du jaune.
D'autres changements de couleur sont attribués à l'eau par Proust (1).
II y en a qui sont dus à diverses proportions d'oxygène , et l'on en a reconnu plusieurs de ce genre. Proust a décrit un oxyde puce de plomb , un jaune de cuivre j M. Thenard , un blanc de fer, un noir et un vert de cobalt (2).
L'oxyde puce de plomb contient tant d'oxygène , qu'il brûle les corps combustibles que l'on broie avec lui.
Celte diversité de proportion ne change pas toujours la couleur. Il y a trois oxydes d'antimoine, selon H. Thenard (3), et deux d'étain selon Pelletier, tous également blancs.
Les oxydes et les acides se combinent quelquefois à des substances combustibles non métalliques.
Pelletier a montré que la préparation d'étain qu'on appelle or musstf est une combinaison de l'oxyde de ce métal avec le soufre (4).
M. fierthoUet fils a travaillé sur une combinaison intéressante de ce genre , que Thomson avait découverte; c'est le soufre uni à de l'acide muriatique et à de l'oxygène (5).
Les oxydes métalliques n'offrent guère de combinaisons plus curieuses que celles que l'on nomme vulgairement poudres fulmt-^ fiantes.
On ne connaissait autrefois que celle d'or : c'est de l'oxyde d'or mêlé d'ammoniaque. BerthoUet en a donné la théorie; il a formé d'une manière semblable un argent fulminant. On a aujourd'hui trois sortes de mercure fulminant : l'un de Bayen, composé d'oxyde rouge de mercure et de soufre (6) ; le second, de Fourcroy et M. Thenard, formé du même oxyde et d'ammoniaque , c'est-à-dire sur les mêmes principes que l'or et l'argent fulminants ; le troisième, de Hovrard , qui joint à l'oxyde de mercure de l'ammoniaque et une matière végétale (7).
La plus terrible des poudres fulminantes est celle qu'a découverte Chenevix , et qui résulte de l'union du soufre avec le muriate suroxygéné d'argent (8).
Fourcroy et Yauquelin ont remarqué que beaucoup de muriates
(1) Journal de physique , t. LXV, p. 80.
(2) Ifouveau bulletin de» sciences, féTiier 1808.
(3) Ajinales de chimie, t. XXXII , p. 257.
(4) ibfd.. t. Xni, p. 280.
(6) Société d'Arcucil, 1. 1, p. 161.
(6) Opuscules chimiques de Pierre Bayen ; Pari», an vi, 2 vol. m-S*.
(7^ Bulletin des sciences, brumaire an x.
(8) Journal de physique, t. LV, p. 85.
TOIB I.
dO SCIENCES PHYSIQUES.
suroxygénés, joints à quelque matière combustible, fulminent par le choc (1).
La poudre à canon, cette composition chimique qui a exercé une influence si notable sur la civilisation , n'est au fond qu'une combinaison analogue aux précédentes« L'acide nitrique retient tant de calorique avec son oxygène qu'on peut le comparer , à beaucoup d'éfi^ards , à l'acide muriatique suroxygéné ; mais celui-ci produit des effets beaucoup plus violents : l'essai d*une nouvelle poudre où l'on voulait le faire entrer a occasionné une explosion funeste à plusieurs personnes.
Les diverses substances combustibles peuvent aussi se réunir sans être oxydées et sans l'intermède d'aucun acide : quand il n'y a que des métaux dans le mélange , on l'appelle eUliage^ et l'opération qui les isole se nomme départ. Depuis long-temps l'intérêt a perfectionné ce genre de travail pour les métaux précieux ; la révolution en a occasionné une extension particulière , quand il a fallu séparer le cuivre et l'étain mêlés dans les cloches. Fourcroy en a le premier indiqué le véritable moyen (2) , qui consiste à oxyder une portion de l'alliage et à la mêler avec une autre portion non oxydée : l'oxyde de cuivre de la première portion donne tout son oxygène à l'étain de la seconde , et la fusion livre le cuivre pur. C'est ce procédé qu'on a employé en ajoutant un peu de sel pour faciliter l'oxydation. On perdait les scories; mais MM. Lecourt et Amfry ont trouvé moyen de les réduire et d'en retirer encore l'étain par des grillages répétés.
Des substances combustibles non métalliques peuvent aussi s'unir aux métaux. Un peu de charbon , par exemple , combiné avec le fer , donne l'acier , cette substance si utile dans tous les arts ; connue et fabriquée depuis long-temps, ce n'est que depuis peu que sa variable nature a été pleinement éclaircie. Bergman l'a indiquée le premier; Berthollet, Monge, et Vandermonde , l'ont démontrée en détail dans un travail digne de servir de modèle (3) ; et Yauquelin l'a confirmée par ses analyses. Clouet avait indiqué un moyen simple de fabriquer immédiatement l'acier fondu avec du fer doux (4) : quelques difficultés de pratique en ont retardé l'adoption \ mais ces entraves ne peuvent manquer d'être détruites , et la France exercera bientôt ce genre d'industrie jusqu'à présent réservé à l'Angleterre.
Nous en avons déjà conquis un autre dans cette classe de combinaisons; beaucoup de charbon et peu de fer donnent la plombagine , ou le crayon vulgairement appelé mine de plomb. L'Angle- Ci) Annales de chimie, t. XXI , p. 236.
(2) AnnaleH de chimie, t. IX, p. 365; t. X, p. 155; t. XXII, p. I.
(3) Avis aux ouvriers en fer, publie par ordre dn comité de salut public au commencement de Tan ii ; Annales de cnimie, t. XIX, p. 1
(4) Annales de chimie , t. XXVIII, p. 19.
GHIIII£ PAKTICULIÈRE. 51
terre sevle en possédait de belle , qu'elle retirait des eatrailles de la terre ; et les crayons anglais se Tendaient chèrement dans toute TEurope. La chimie nous a appris à en préparer d'artificiels qui ne leur cèdent point. Les crayons de Conté fournissent aux arts du dessin un instrument commode et peu coûteux , et à notre patrie une branche intéressante de commerce (1).
On n'a réussi encore à combiner aucun des autres métaux avec le charbon d'une manière utile , quoique Ton ait la preuve que Tétain en absorbe dans diverses opérations, et devint par-là dur et cassant (2).
Quant au phosphore , Pelletier Ta uni à divers métaux , mais sans rien obtenir d'important ni d'utile; seulement on facilite ainsi la fusion , comme on le fait aussi par l'intermède du soufre (3).
L'union de ce dernier avec les métaux est connue depuis des siècles y et s'observe en abondance dans la nature et dans les arts ; il y a cependant aussi , à cet égard , des remarques nouvelles et importantes. L'élhiops et le cinabre sont des sulfures de mercure qui ne diffèrent Vun de l'autre , selon Fourcroy et M. Thenard , que par la proportion du soufre. M. Thenard a prouvé la même chose pour les sulfures jaunes et rouges d'arsenic, nommés Ofpi' ment et récUgar : on croyait auparavant que le métal était oxydé , et que la proportion de Toxysène influait sur la couleur.
Le soufre se combine également avec les alcalis, et donne ce que l'on nomme vulgairement foie de soufre ^ préparation très anciennement connue et sur laquelle on n'a point d'expérience nouvelle à citer.
Quelques substances inflammables se dissolvent dans des gaz, ou les gaz inflammables s'unissent entre eux et avec plus ou moins d'oxygène : il en résulte des airs nouveaux dont les effets offrent des singularités piquantes, mais dont l'analyse est très difficile, non seulement parce que les fluides élastiques sont moins aisés à manier que les autres corps , mais encore parce que tous les caractères physiques qui résultent de la couleur , de la figure , et de la consistance , nous abandonnent dans leur étude. On s'est beaucoup occupé, dans la période actuelle, de cette partie vraiment trans* cendante de la chimie.
L'hydrogène a la propriété singulière le dissoudre quelques par* celles de fer, d'arsenic , et de zinc, et de les maintenir à l'état gazeux : on le savait depuis assez long-temps pour les deux premiers; Vauquelin l'a découvert pour le troisième.
Ce même hydrogène dissout du soufre, et prend une odeur détestable d'excréments et d'œufs pourris : c'est en effet ce raé-
(1) Annalef de chimie, t. XX, p. 370.
(2) BescotiU vient de s'assurer que le carbone s'unit au platine , et produit avec lu un composé fusible qui peut avoir son utilité dans les arts.
(3) A^onales de chimie, t. XHI, p. ICI.
lange que ces matières exhalent. Scheele en a connu le promier la composition; mais Berthollet a fait une découverte importante, en montrant qu'il possède la plupart des propriétés des acides « quoiqu'il ne contienne point d oxygène : il s'unit en effet aux alcalis , aux terres , aux oxydes ; l'hydrosulfure de baryte cristallise comme un sel , etc. (1).
La combinaison du phosphore ayec l'hydrogène est encore plus désagréable ; elle a l'odeur du poisson pourri : c'est Gengembre qui Fa formée le premier (2). Il a montré en même temps que , lorsqu'on obtient ces deux gaz des sulfures ou des phosphures alcalins, l'hydrogène est fourni par l'eau, dont l'oxygène aide à former , avec une autre partie du soufre et du phosphore , des acides sulfuriques ou phosphoriques. Les sulfures bien secs ne donnent point de gaz, selon les expériences de Fourcroy; mais lorsqu'ils se dissolvent dans l'eau , c'est toujours à l'aide de l'bydrogène qui s'y forme et s'y unit aussitôt. Si le soufre est très abondant, il se produit un corps semblable à de l'huile, qui est un soufre hydrogéné. Lampadius l'avait observé le premier , en traitant du soufre par le charbon. M. Berthollet fils a montré qu'il est dû à Vydrogène que le charbon contient toujours (3).
L'hydrogène phosphore n'ayant point les propriétés acides ne reste point uni à l'eau et à l'alcali ; mais il s'élère à mesure qu*il natt.
Fourcroy a fait voir que l'hydrogène sulfuré est le meilleur de tous les moyens pour reconnaître le plomb dont on altère le vin.
En général il doit être placé, ainsi aue les hydrosulfiires alcalins , au nombre des réactirs les plus délicats de la chimie pour la précipitation de certains métaux.
L'azote dissout aussi le phosphore et le dispose à brûler ; c'est pourquoi il brûle plus facilement dans l'air commun que dans l'oxygène , circonstance que l'on avait un moment voulu opposer à la nouvelle théorie.
L'hydrogène mêlé de carbone dans une certaine proportion offre la base de l'huile , et en donne en effet, quand on le mêle au gaz acide muriatique oxygéné. C'est le gaz oléfiant, découvert par Bondt, Deyman, Van-Troostwyk , et Lauwerenburg , chimistes d'Amsterdam, <{ui ont long-temps travaillé en société (4). Ils l'obtinrent de la distillation de l'étner et de l'acide sulfurique par une faible température.
Quand on réduit l'oxyde de zinc par le charbon , on ne devrait, à ce qu'il semble, recueillir que de Tacide carbonique:
(1) Annalei de chimie , t. XXV, p. 233.
(2) Journal de phyiique, 1785, t. II, p. 276.
(3) Société d'Arcueil, 1. 1, p. 304.
(4) Annales de chimie, t. XXI, p. 48; t. XXIII, p. 205.
GHIHIE PARTICULIÈRE. 53
Prîestley remarqua qu'il se forme au contraire un gaz combustible, et voulut feire de celte expérience une objection contre ]a nourelle théorie de la combustion. Nos chimistes ont examiné ce ga2 avec soin : ils l'ont trouvé combustible en effet; mais, à force de recherches, ils sont parvenus à montrer que c'est une combinaison d'oxygène avec un excès de carbone et une faible portion d'hydrogène. Le charbon de bois ordinaire contient toujours assez d'hydrogène pour en fournir à ce gaz , qui ne différerait ainsi de l'oléfiant que par les proportions. Cruikshank, Guyton, et BerthoUet, se sont principalement occupés de cette question difficile. MM. Austin, Higgins, Henry, et d'autres chimistes anglais , y ont aussi travaillé. 11 parait que ce qui l'embrouille c'est qu'il peut se former de ces gaz dans plusieurs proportions différentes de leurs trois éléments (1).
Un peu plus d'un cinquième d'oxygène mélangé avec de l'azote constitue la portion gazeuse de l'atmosphère. En augmentant l'oxygène par degrés , et en le combinant plus intimement , on produit successivement le gaz nitreux , l'acide nitreux , l'acide nitrique. Nous avons vu précédemment que ces faits sont au nombre des vérités fondamentales de ia nouvelle chimie. Dans le gaz nitreux , l'oxygène fiait déjà près de moitié. Si on lé lui enlève par le moyen du fer ou autrement, au point de l'y réduire à-peu-près au tiers , on le change en un véritable oxyde d'azote, qui montre des propriétés bien singulières : les corps y brûlent, tandis qu'ils s'éteignent dans le gaz nitreux, quoique celui-ci ait plus d'oxygène ; et il asphyxie ceux qui le respirent, quoiqu'il ait plus d'oxygène que l'air commun.
Priestley l'avait produit le premier. BerthoUet en avait indiqué la nature. Elle a été confirmée par l'analyse de Davy , dont le travail à cet égard est extrêmement remarquable , et par celle de Tourcroy , Vauquelin , et M. Thenard.
Davy a vu quelques unes des asphyxies momentanées produites par ce gaz, accompagnées de sensations voluptueuses, mais qui n'arrivent pas constamment (2).
Nous parlerons ailleurs des moyens de mesurer particulièrement la quantité de l'oxygène dissous ou mélangé dans un gaz, et de l'application qu'on en a faite pour déterminer la composition de l'atmosphère.
On voit , par tous ces détails , que cette estimation de la portion des éléments gazeux est ce qu'il y a de plus difficile en chimie.
M. Biot a imaginé, pour y parvenir, une méthode entièrement nouvelle , qui s'applique également à tous les corps transparents dont on connaît les principes quant à leur nature. Chacun de ces
(1) BaUetin des sciences, brumoire, ventôse , et fructidor, an x.
(2) Bulletin des sciences, frimaire an ii.
principes ayant une force de réfraction propre et toujours la même , tant que la densité ne change point , quand on connaît la réfraction totale d'un mélange de principes connus , on peut calculer leur proportion. On emploie pour cela des prismes remplis ou formés des substances qu'on veut analyser; on mesure l'angle de réfraction avec le cercle répétiteur ; la pression et la température sont prises en considération ; et toutes ces circonstances étant susceptibles d'être appréciées avec une exactitude mathématique, cette analyse surpasserait de beaucoup celles que la chimie peut donner par ses moyens ordinaires , si elle ne se compliquait de la difficulté d'avoir les principes biens purs, et si, dans quelques cas, la condensation trop grande qu'éprouve leur combinaison n'altérait les résultats.
L'analyse du diamant tient de près à celle des substances gazeuses ; elle a été reprise plusieurs fois dans cette période. Guyton de Morveau n'a pu obtenir en le brûlant c[ue de l'acide carbonique (1); et Clouet a eu effet fabriqué de Tacier bien pur avec du diamant seul (2). Mais pourquoi diffère-t-il donc tant du charbon ordinaire? Guyton juge que celui-ci contient déjà un peu d'oxygène; BeriJioIlet, que c'est de l'hydrogène qu'il a de plus : M. Biot, au contraire , appliquant au diamant son analyse dioptrique , et lui trouvant une force réfringente supérieure à celle qu'indique pour le charbon l'analyse des substances où il entre , croit que c'est le diamant qui doit avoir au moins un quart d'hydrogène dans sa composition. Cependant des expériences toutes récentes , faites en Angleterre, n'ont encore donné, nous dit-on, que de l'acide carbonique.
Ces difficultés dans l'analyse des substances gazeuses, et de celles qui le deviennent aisément , peuvent déjà donner une idée des difficultés beaucoup plus grandes que la chimie rencontre , quand elle étudie les produits des corps organisés.
Les substances dont nous venons de paner les composent presque en entier : du carbone, de l'hydrogène, de l'oxygène, plus ou moins d'azote , voilà leurs matériaux fondamentaux ; un peu de terre, quelques atomes de soufre , du phosphore, divers sels en très petite quantité, s'ajoutent à ce fonds principal. Tous ces éléments semblent se joiier dans les diverses réactions ; ils s'unissent, se séparent 9 se retrouvent de mille manières; et tous ces mouvements nous échappent presque aussi souvent dans les laboratoires où nous croyons être maîtres de ces produits de la vie que dans les fonctions de la rie elle-même.
On crut d'abord pouvoir séparer les principes des corps organisés par le moyen du feu ; mais ils ne faisaient que changer d'affinités,
(1) Décade philosophique, 30 fructidor an it; Bulletin des sciences, messidor an th.
(2) Bulletin des sciences, brumaire an vni.
CHIHIE PARTICULIÈRE. 66
pour entrer dans des combinaisons nouvelles : de là ces phlegmes , ces huiles , ces sels, dont les anciens chimistes prétendaient cornposer tous les mixtes.
Bientôt on imagina d'employer des moyens plus tranquilles, et d'obtenir par le repos , p^r des lavages simples ou par certains menstrues, non pas les principes élémentaires des corps vivants, mais les composés divers qui s'y trouvent tout formés , ou ce que l'on nomme leurs principes immédiats.
Ils ofiFrent une foule de caractères et de propriétés singulières ou utiles; ils donnent une sorte d'analyse ébauchée ; chacun d'eux peut se décomposer à son tour^ et fournit alors des principes généraux et élémentaires , cet hydrogène , ce carbone , ces autres substances simples dont nous avons parlé si souvent.
Ce sont probablement les diverses proportions de ces substances simples qui déterminent la nature et les propriétés des principes immédiats. Mais nous sommes loin encore de pouvoir démontrer ce que nous supposons ici : l'analyse de ces principes est trop imparalite; et nous avons beau réunir les éléments que nous en tirons, nous ne les reproduisons pas. Peut-être laissons-nous échapper une foule d'éléments impondérables et incoercibles, nécessaires à leur composition.
Il faut donc , en attendant une analyse plus parfaite , recueillir ces principes immédiats et les caractériser ; plusieurs d'entre eux sont d'ailleurs de première importance dans 1 explication des fotictiens vitales et dans les arts utiles.
Boerhaave a donné de beaux exemples de ce genre de recherches : sa méthode a été employée avec succès , et perfectionnée par Rouelle en France, et par Scheele en Suède ; et , dans ces derniers temps , la détermination des principes immédiats des végétaux et des animaux n'a guère moins contribué à la gloire des chimistes français que les découvertes plus générales dont nous avons parlé jusqu'ici.
Déjà dans l'école de Stahl , et surtout dans celles de Boerhaave et de Rouelle , on avait distingué dans les végétaux les gommes ou mucilages, les résines, les gommes résines , les extraits, les huiles fixes et volatiles; on possédait et on caractérisait, comme nous l'avons vu plus haut , divers acides végétaux; le sucre , l'amidon, le camphre, le baume , la sève, les diverses matières colorantes , étaient connus et employés , quoiqu'on n*eût pas des idées nettes sur leur nature intime. On était moins avancé sur les produits des animaux ; et quoiq[ue les anatomistes en eussent décrit les liquides et les solides, quoique l'on sût déjà en partie comment les premiers se décomposent en des fluides plus simples par le repos, que le sang , par exemple , donne alors son sérum , son caillot , sa matière colorante; le lait, sa crème, son beurre, son fromage, son petit-lait , etc. , on n'avait encore rien de précis sur la classi-
fication et les caractères de la plus grande partie de ces principes immédiats.
Produits nouvellement découterts.
C'est surtout Fourcroy que nous aurons â nommer ici (1) ; il a le premier nettement distingué les trois principaux principes des solides animaux , qui se retrouvent aussi diversement combinés dans la plupart des liquides du même règne : la gélatine, qui, dissoute dans Veau bouillante, donne le bouillon et la colle-fbrte , et qui fait la base des os , des membranes, et en général de toutes les parties blanches ; la fibrine, qui se dépose dans le caillot du sang et constitue le tissu essentiel de la chair; c'est en elle que s'opère, dans l'état de vie, la contraction musculaire; l'albumine , qui se coagule dans Teau bouillante et forme le blanc d'œuf. Il a découvert dans l'urine un principe très particulier, qu'il a nommé furée (2), matière excessivement animalisée , susceptible de se changer presque tout entière en carbonate d'ammoniaque, et dont l'excrétion est des plus indispensables au maintien de la composition animale.
Fourcroy est aussi le premier qui ait reconnu que l'albumine se rencontre plus ou moins abondamment dans beaucoup de végétaux (3).
Ce n'est pas le seul lien des deux règnes. Le gluten , découvert
Jar Bechari dans la farine du froment , ressemble beaucoup à l'alumine, et possède en général tous les caractères des principes particuliers aux animaux.
Il y a sans doute encore beaucoup de ces principes immédiats A découvrir dans les corps organisés , et chaque jour en découvre en effet.
M. Thenard a trouvé dans la bile une matière sucrée qu'il nomme picromel {A)^ et dans la chair un principe odorant qui donne au bouillon son goût agréable, et qu'il appelle osmazome. Celte même chair a donnée Welther une matière amère, dont l'analogue a été retrouvé et mieux déterminé, non seulement dans la chair ^ mais encore dans Tindigo et dans d'autres substances végétales, par Fourcroy : elle a le caractère de brûler en fulminant (5).
L'adipocire, ou blanc de baleine, est encore un principe particulier bien déterminé par Fourcroy : on en retrouve dans les
(1) Voyexles tomes VII, VIII, IX et X du Syêtbmê des connaiêsancea chimiques de Fourcroy.
(2) Système des connaissances chimlquesi t. X, p. 153.
(3) Annales de chimie de 1807.
(4) Bulletin des sciences, pluviôse an xiii; Mémoires de la Société d'Aroueil.
(5) Bulletin des sciences, frimaire an zm.
calculs biliaires ; le cerveau eu dépose dans Talcohol ; certains cadavres s'y convertissent presque en entier (1).
Les régétaux n'ont pas été moins féconds en principes nouYcaux* Yaugueliu et M. Robiquet en ont trouvé un dans le suc d'asperge, qui, sans avoir rien de salin, se dissout dans Teau et cristallise comme les sels (2). Derosne en a découvert un autre dans l'opium, qui est peut-être sa partie narcotique; il cristallise en lames blanches et brillantes. M. Thenard a montré les caractères qui séparent la manne du sucre, et ceux qui distinguent les diverses sortes de sucre entre elles.
Mais parmi les principes propres aux végétaux , il n'en est guère de plus important que celui que l'on connaissait vaguement sous le nom de matière astringente^ et que Seguin a déterminé plus précisément sous celui de tannin (3). On le tire d'un grand nombre de plantes , mais surtout de l'écorce du chêne , par Vinfusion ; le cachou en est presque entièrement composé , selon Davy (4). Son principal caractère est de se combiner avec la gélatine animale en un composé indissoluble. C'est à cette propriété qu'est dû le tannage des cuirs; car les peaux ne sont presque que de la gélatine. Hatchett est parvenu à produire arlifîciellement une sorte de tannin , en traitant le charbon par l'acide nitrique (5).
Transformation des produits les uns dans les autres.
En général la chimie en est venue à transformer à son gré une foule de ces principes immédiats les uns dans les autres , et il n'en est presque aucun qui ne puisse résulter d'une modification de quelque autre.
Dous avons déjà vu comment on forme à volonté une partie de ces mêmes acides animaux et végétaux, qui résultent aussi du concours des forces vitales. La chimie offre beaucoup d'exemples plus ou moins semblables pour les autres principes. Fourcroy et Yauquelin changent des muscles en graisse par l'acide nitrique ] l'indigo leur donne du benjoin et une résine par le même procédé. Le liège , qui ne contient point de résine , en fournit en abondance quand on le soumet à cet agent. II se forme de l'huile à chaque instant, soit par la combustion, soit par les acides. La fonte du fer elle-même en donne , à cause de son charbon , quand on la traite par l'acide sulfurique , ainsi que l'a fait connaître Vau-
(1) Annales de chimie, t. V, p. 164, et t. VIII, p. 17. (2)/6id.,t.LVn, p. 88.
(3) Annales de chimie , t. XX ; p. 63.
(4) Bulletin des sciences, floréal an x\.
(5) Transact. philos., 1805; Annal, de chim., t. LVHI, p. 211 et 225.
quelin. Le même chimiste vient de remarquer qu'il se forme une véritable manne dans la fermentation acétique du jus d'ogDon(l). Enfin il n'est pas jusqu'au camphre que Ton ne puisse faoriquer , suivant la découverte de Kind , en appliquant l'acide muriatique â l'essence de térébenthine : on vend même déjà beaucoup de ce camphre artificiel (2).
Il est aisé de concevoir combien ces métamorphoses de matières communes en matières rares et précieuses peuvent favoriser les arts et changer la marche du commerce; mais il ressort de tous ces faits des résultats plus importants encore , qui nous élèvent à une théorie générale des êtres organisés , et qui nous montrent l'essence même de la vie dans une variation perpétuelle de proportions entre des substances peu nombreuses par elles-mêmes. Un peu d'oxygène ou d'azote de plus ou de moins ; voilà , dans l'état actuel de la science, la seule cause apparente de ces innombrables produits des corps organisés.
Analyse des mixtes des corps organisés.
Les mixtes qui résultent de ces variations , et que nous venons d'indiquer sous le titre de principes immédiats, constituent , par leurs diverses réunions , les liquides et les solides des corps organisés ; et c'est seulement dans la détermination du nombre et de la proportion de ces principes que consistent, jusqu'à présent, les analyses de ces liquides et de ces solides. C'est de cette manière, que Parmentier et Deyeux ont examiné le sang (3) et le lait (4) ; Fourcroy et Vauquelin, le lait, les larmes ^5), la salive, le sperme (6), la laite des poissons (7) , l'urine ; M. Tnenard , le lait et la bile ; Vauquelin, la sève (8); Buniva et Vauquelin, les eaux del'amnios (9) : il n'est pas jusqu'aux matières fécales que M. Berzelius a soumis à l'analyse la plus exacte.
Tous ces examens ont donné des faits neufs et intéressants. La substance colorante du sang a été reconnue par Fourcroy et Vauquelin pour un phosphate de fer avec excès d'oxyde. La laite des poissons leur a donné du phosphore à nu. La soude a été trouvée dans le sang par Parmentier et Deyeux, dans le sperme, par
(1 Mémoires ds l'iDstitut, 1807, deuxième semestre, p. 204.
(2) Annales de chimie, t. LI , p. 270.
(3) Journal de physique, t. XLIV, pages 372 et 435.
(4) Ihid.y t. XXXVII, p. 461 et 316. Annal, de chimie., t. XXXII, p. 55.
(5) Annales de chimie, t. X, p. 1 13.
(6)/&iW.,t.lX, p. 64.
(7) Annales du Muséum d'histoire naturelle, t. X , p. 160. (q) Annal, de chim., t. XXXI, p. 20.
(9)/frirf.,t. XXXllI,p. 269.
GHIHI£ PARTICULIÈRE. 59
Vauquelin. Le pollen des végétaax a donné récemment à Fourcroy et Yauqoelin des principes singulièrement analogues à ceux du sperme (1).
On a fait même l'analyse comparée de ces liquides dans divers ordres d'animaux et dans leurs altératious maladives. Ainsi Furine des herbivores a offert à Fourcroy et Yauquelin de lacide benzoïque , qui n'est , dans celle de l'homme , que pendant son enfance (2) , etc. La maladie nommée diabètes sucrée offre Pune des altérations les plus singulières qu'un liquide animal puisse éprouver dans l'état de vie : l'urine, au lieu de ses principes ordinaires , ne contient plus qu'une sorte de sucre et un peu de sel marin. Cauly en a fait la découverte ; Nicolas et Queudeville , de Caen , l'ont constatée par les moyens de la chimie moderne (3). Dupuytren et M. Thenard ont reconnu que ce sucre diffère, par plusieurs caractères , de celui de la canne.
Quant aux solides , les os ont été soumis à une analyse nouvelle par Fourcroy et Vauquelîn. Outre le phosphate de chaux dont Scheele avait reconnu que leur partie terreuse est formée , ils y ont découTcrt un phosphate ammoniaco-magnésien (4). On y trouve aussi du fluate de chaux. Morichini l'a découvert le premier dans certaines dents (5) : M. Berzelius a confirmé le fait, et l'a étendu à tout le système osseux.
Les cheveux et les poils ont été examinés par Yauquelin , et lui ont fourni jusqu'à neuf substances différentes ; une matière animale semblable au mucilage, deux sortes d'huile, du fer, quelques atomes d'oxyde de manganèse, du phosphate de chaux, et très peu de carbonate , assez de silice et beaucoup de soufre (6).
Les cheveux noirs ont une huile de cette couleur; les roux en ont une rougeâtre , et les blancs une incolore. Les deux derniers ont toujours un excès de soufre ; et les blancs en particulier du phosphate de magnésie.
Les bois , les écorces , surtout les écorces aromatiques ou médicinales, se prêtent au même genre de décomposition. La belle analyse du quinquina de Saint-Domingue , par Fourcroy, a servi de modèle pour ce genre de recherches (3).
Les diverses excrétions des corps organisés, et principalement les sucs végétaux ou animaux qui s'emploient en médecine ou dans les arts , ont aussi été examinés de cette manière. Si les principes im-
(1) Annales du Muséum d'histoire naturelle , t. I , p. 417.
(2) Mém. de Tlnstitut; Mathématiques et Phyjiique, t. II, p. 431.
(3) Annales de chimie , t. XLIV , p. 45 ; Recherches et expériences médicinales sur le diabètes sucré; Paris, I -vol. in-8^.
(4) Annales du Muséum d histoire naturelle , t. VI , p. 397.
(5) Annales de chimie, t. LV, p. 258.
(6) Annales de Chimie, t. LYIII, p. 41 ; et Mém. de Tlnstit., 18()6.
(7) Annales de chimie, t. VIIÏ, p. 113; t. ÏX, p. 7.
médiats que Ton y découvre n'expliquent pas entièrement Taction
Quelquefois si énergique de ces matières sur Véconomie animale , S servent du moins à établir entre elles des analogies qui peuvent guider dans leur emploi.
Il se dépose quelquefois dans les liquides des corps organisés des sédiments à diverses sortes , dont l'analyse était importante , parce qu'une partie d'entre eux occasionne dans les animaux des maladies a£Freuses , et que , leur composition une fois connue , on pouvait espérer d'en trouver les dissolvants. Tel est surtout le calcul de la vessie : nous avons vu que Scheele y a découvert un acide, l'acide lithique, nommé depuis urique par Fourcroy. C'est l'ingrédient le plus ordinaire du calcul; mais on y trouve aussi de Turate d'ammoniaque , de l'oxalate de chaux , du phosphate ammoniacomagnésien. Ces divers sels peuvent former chacun des calculs d'espèce particulière; ceux d'oxalate de chaux, connus sous le nom de pierres murales , sont les plus affreux de tous , à cause de leur surface hérissée , qui déchire la vessie et cause des douleurs inexprimables.
Toutes ces découvertes sont le résultat d'un grand travail de Fourcroy et Vauquelin (1). Ils ont trouvé dans certains animaux herbivores d'autres calculs entièrement formés de carbonate de chaux; mais il n'y en a point de tels dans l'homme. En revanche les carnivores et les omnivores en offrent souvent de phosphate terreux et d'oxalate de chaux.
Il se forme aussi des pierres dans la vésicule du fiel et dans les canaux biliaires. PouUetier de La Salle et Fourcroy y ont reconnu de l'adipocire et une matière résineuse.
Les bézoards sont des concrétions intestinales. On vantait autrefois en médecine, sous le nom de bézoards d'Orient, ceux de quelques animaux étrangers , et spécialement de la chèvre sauvage de Perse. Fourcroy et Vauquelin les ont trouvés formés d'une sorte de résine qui parait avoir été prise au dehors par l'animal (2). Les bézoards communs sont tantôt des phosphates de chaux ou de magnésie , tantôt des concrétions de la matière résineuse de la bile. Le dépôt qui se fait dans les articulations des goutteux a été reconnu , par Tennant , pour de l'urate de soude.
Les végétaux ont aussi leurs concrétions. L'une des plus singulières est le tabasheer ou tabachtr qui se forme dans le bambou : ce n'est que de la silice pure. Macie l'a dit le premier (3); Fourcroy et Vauquelin l'ont confirnîé : mais comment de la silice est-elle transportée dans l'intérieur du roseau, elle qui est indissoluble, et que d'ailleurs rien ne nous autorise à regarder comme un composé?
(1) Annales du Musëuin d'hîstoire naturelle, tomes I et II.
(2) Annales du Muséum d'histoire naturelle , t. II.
(3) Annales de chimie , t. XI.
Les végétaux en contiennent beaucoup; et quand on brûle des matières de ce règne traitées plusieurs fois par Teau, du papier, par exemple, la cendre est de la silice presque pure.
Les chimistes que nous venons de citer attribuent Tascension de la silice à une ténuité extrême de ses molécules, et à une suspension quî équivaut presque à une dissolution.
Eu général, la chimie n'a encore rien découvert qui oblige absolument de croire , comme quelques savants le soutenaient autrefois, que les terres , les alcalis, les métaux qui se trouvent dans les animaux et les végétaux, s y soient formés par Faction de la vie : au contraire les recherches récentes de De Saussure le fils ont montré , au moins pour plusieurs de ces éléments , que les végétaux n'en contiennent qu'autant qu'ils ont pu en recevoir du dehors (1); et les motifs de l'opinion contraire, que l'on prétendait tirer de la géologie, sont tombés, aujourd'hui que l'on a découvert toutes ces substances dans les montagnes les plus anciennes, qui ne recèlent pas la moindre trace d'organisation. Ainsi les granits contiennent non seulement de la chaux , de la magnésie , de la baryte ; ils ont jusqu'aux alcalis fixes dans quelques unes des pierres dont l'agrégation forme leurs énormes masses : le feldspatn , par exemple , contient toujours de la potasse.
FennentaH'on.
Tels sont les principaux résultats de l'analyse chimique des produits de la vie , pris immédiatement à leur sortie du corps : mais une partie de ces produits est susceptible d'éprouver des mouvements intestins qui en modifient les proportions intérieures , et qui donnent encore des produits nouveaux ; c'est ce qu'on a nommé fermentation» Il en arrive inévitablement une dans tous les liquides extraits des corps vivants, et dans tous ceux de leurs solides qui ne sont pas entièrement desséchés , ou qui l'étant reprennent de l'humidité du dehors. Sitôt qu'ils sont soustraits au tourbillon de ^la vie , et livrés en quelque sorte sans défense à l'action de l'air et de la chaleur , leurs éléments changent de rapports, et, après des mouvements intérieurs plus ou moins continués, se séparent et se dissipent pour rentrer dans le domaine de la nature brute : mais l'homme a appris à les saisir dans les divers degrés de ces changements successifs , et à les y arrêter, pour les employer à ses divers besoins.
Be toutes les fermentations celle qu'on a nommée vineuse est la plus féconde en produits utiles. Lavoisier a le premier bien démêlé ce qui s'y passe. Elle ne s'établit que dans la matière sucrée étendue
(l) Recherches SUT la végétation, par Théodore de Saussure ; Paris, 1804, l voLin-S®.
d'eau. Le sucre , en qualité d'oxyde végétal à deux bases , contient une certaine proportion d'oxyg^ène , d*hydrogène , et de carbone. L*essence de ta fermentation vineuse consiste à le séparer en deux portions , dont Tune enlève une grande partie du carbone et presque tout Foxygène , sous forme de gaz acide carbonique , et dont 1 autre, composée principalement du reste du carbone et de tout rhydrogène , est ce liquide combustible que Ton élève aisément par la distillation , et que l'on nomme alcohol oix esprit-de-vin.
Mais ce partage ne se ferait point dans la matière sucrée pure par le seul concours de l'air et d'une température douce ; il faut encore un agent qui rompe l'équilibre et fasse commencer le mouvement : on Ta nommé le ferment ou la levure, Fabroni (1) , M. Thenard (2) , et Seguin , sont ceux qui ont fait le plus de recherches sur sa nature et sa manière d'agir. Le premier a reconnu que c'est un principe végéto-animal, semblable au gluten du froment, qui fait Tessence de la levure ; il est contenu dans la pellicule des grains de raisin , et se mêle à leur jus dans le pressoir. Le second est arrivé de son côté à un résultat peu différent , quoiqu'il trouve encore une nuance très sensible entre la levure et le gluten , et qu'il ne regarde pas la première comme simplement mêlée, mais bien comme dissoute dans le moût ; il lui a surtout reconnu ce caractère particulier , qu'elle perd sa propriété par Teau bouillante. Le troisième convient bien que c'est un principe analogue à ceux des animaux ; mais il le croit plutôt de l'albumine dans un certain état de dissolubilité*
Quant à l'action de la levure sur la liqueur sucrée pour y déterminer de si grands changements , elle est produite, suivant M. Thenard, par la plus grande affinité de cette levure pour Foxygène.
Il n'y a donc que les liquides sucrés qui puissent donner des vins quelconques; les graines céréales y deviennent propres par la germination qui change leur amidon en sucre; lorsqu'il n'y a point assez de sucre , comme dans les moûts des pays froios , on peut y en ajouter, ainsi que l'a proposé Chaptal; ceux de ces liquides qui contiennent naturellement un principe végéto-animal , comme le us de raisin, qui fait le vin ordinaire, celui des pommes, qui fait e cidre, apportent leur levure avec eux et fermentent d'euxmêmes. Il faut en fournir à ceux qui n'en ont point. Quelquefois aussi les opérations préliminaires font perdre la propriété de la levure , et il faut en rendre de nouvelle ; c'est le cas de la décoction d'orge germée qui produit la bière; c'est aussi celui des vins et des autres sucs végétaux qu'on a fait bouillir : on emploie même l'ébuUition pour les conserver sans qu'ils fermentent. Au reste comme les divers sucs fermentescibles contiennent , indépendam- ■
(1) Arte di far il vino; Fiorenxa, 1788.
(2) Annotes de chimio, t. XLVIII, p. 294.
CapÊlE, PARTICULIÈRE. 63
ment du sucre , une foule d'autres ingrédients , il n est pas étonnant qu'il y ait tant de vins différents.
On conçoit aisément que ces idées ont dû jeter beaucoup de lumière sur la théorie de la vinification et en diriger infiniment mieux la pratique. On en retrouve la preuve à chaque page dans l'excellent ouvrage de Chaptal sur l'art de faire le vin (1).
La fermentation acéteuse semble n'être qu'une continuation de la vineuse. Du vin exposé à l'air s'aigrit, non pas peut-être en reprenant de l'oxygène, mais en perdant , par le moyen de celui de l'atmosphère, à coup sûr du carbone, et très probaolement de l'hydro* cène : ainsi se forment tous les vinaigres , selon M. Thenard ; il s'en forme dès la première fermentation, et peu de vins en sont exempts.
A ce jeu compliqué des éléments qui a déterminé la formation de l'alcohol , ou du moins qui a préparé la liqueur fermentée à donner de l'alcohol par la distillation , succède un jeu nouveau et plus compliqué encore quand on traite l^alcohol par les acides.
Il en résulte les différents éthers , qui prennent chacun le nom de Vacide qui le produit. L'éther sulfurique est connu et employé depuis long-temps en pharmacie; mais ce n'est que depuis peu d'années que Fourcroy et Yauquelin ont expliqué ce qui se passe dans sa fabrication (2). La présence de l'acide et sa tendance à absorber de l'eau excitent les éléments de l'alcohol à réagir les uns sur les autres. Son hydrogène et son oxygène forment d'abord de l'eau que l'acide prend sans se décomposer lui-même : l'éther ne différerait donc, selon ces chimistes, de l'alcohol que par plus de carbone. Si l'on chauffe davantage , l'acide même donne son oxygène ; il s'élève alors de l'acide sulfureux; et l'éther, se désoxygénant de plus en plus , donne un liquide jaune qu'on appelle huile douce de vin,
Théodore de Saussure , dans un travail sur l'analyse de Talcohol et de l'éther sulfurique (3) , remarquable par une extrême exactitude et par les moyens nouveaux dont il enrichit la chimie , vient de donner une grande précision à la comparaison des parties constituantes de ces deux substances. L^éther a moitié moins d'oxygène que l'alcohol : l'augmentation de proportion de l'hydrogène avait déjà été annoncée par Berthollet.
La théorie de l'éther nitrique était beaucoup moins parfaite ; et ce qu'on prenait pour tel dans les pharmacies , d'après les procédés de M. Navier, n^en était même pas. M. Thenard s'en est occupe récemment avec le plus grand succès (4). Les quatre substances élémentaires qui se trouvent dans l'alcohol et dans l'acide en forment
(1) Traité théorique et pratique de la culture de la YÎgne, aTec Tart de faire le vin Pans, deuxième édition, 1801, 2 vol. in-8''
(2) Annalef de chimie, t. XXHI, p. 203.
(3i Journal de physique, t. LXIV, p. 316.
(4) Société d'AjTcueil , t. I ; pluaieurs mémoires.
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par leur rapprochement jusqu^à dix, qu'on peut séparer : Téther presque tout entier passe sous forme gazeuse, et ne s'obtient séparément qu'en refroidissant beaucoup. Comme il reforme de Tacide nitreux par le repos, même lorsqu'il en a été le mieux purgé, M. Thenard pense que les deux principes de cet acide y existent combinés avec l'alcohol déshydrogéné et légèrement carbonisé.
Le même chimiste a préparé l'éther muriatique, qui devient encore gazeux plus aisément que le nitrique ; il a constaté que tous les éléments de l'alcohol et tous ceux de l'acide y entrent : cependant , bien purifié , cet éther ne donne aucune trace d'acidité , et ne se laisse point décomposer par les alcalis dans les premières heures; mais, si on le brûle, Tacide muriatique se reproduit à rinstant. T était-il décomposé ou seulement masqué par la simple combinaison avec l'alcohol? si c'était le premier cas, cette expérience nous mettrait sur la ?oie du radical de cet acide , Tune des choses les plus à désirer dans la chimie moderne , mais dont on approche de tant de côtés qu'il est difficile qu'elle échappe encore long-temps. Gehien , chimiste de Halle , avait observé de son côté les mêmes propriétés dans l'éther muriatique.
M. Thenard s'occupant ensuite de l'éther acétique, l'a aussi regardé comme formé de la réunion de tous les principes de l'alcohol et de l'acide, sans réaction ni "séparation. Il redonne néanmoins aussi cet acide par la combustion , comme Scheele l'avait déjà observé.
Cependant Boulay soutient encore une opinion contraire à celle de M. Thenard sur les éthers formés par des acides volatils; il les regarde comme des combinaisons neutres , où l'alcohol tient lieu de base : mais comment l'alcohol surmonte-t-il l'affinité des alcalis ?
Le même chimiste a réussi à faire de l'éther phosphorique , dont la théorie revient à celle de l'éther ordinaire.
La fermentation des matières qui contiennent de l'azote est bien plus compliquée , et donne des résultats bien plus variés que les fermentations vineuse et acéteuse. On lui donne le nom de fermentation putride^ et son dernier terme est aussi principalement la répartition des éléments en deux substances volatiles ; de l'acide carbonique, d'une part, et de l'ammoniaque, de l'autre, qui, comme nous l'avons dit , résulte de la combinaison de l'hydrogène et de l'azote. Il s'exhale en même temps une foule d'autres vapeurs plus ou moins désagréables , et qui sont toutes des combinaisons variées d'hydrogène, de carbone, d'azote, de phosphore, et des autres éléments de la substance qui pourrit. Mais, avant d'arriver à leur décomposition totale, les matières azotées parcourent une infinité de degrés différents , auxquels on chercne à les arrêter selon les emplois qu'on peut en faire.
L'attendrissement de la chair, qui la rend plus facile à digérer , n'est qu'un de ces degrés; au-delà elle serait insupportable pour nous , quoiqu'elle paraisse alors plus agréable à certains animaux.
Le lait, qui conlieat à la fois des substances sucrées et des substances azotées , donne , par ses diverses parties , de Vacide , de l'eaude-vie , ou du fromage ; et les diverses altérations de celui-ci ne sont aussi que divers degrés de fermentation putride que l^omme sait diriger et arrêter. Le garum des anciens, le caviar des Russes , et plusieurs autres comestibles, sont dans le même cas.
On découvre de temps en temps de ces stations singulières où la putréfiiction s'arrête, ou des modifications qu'elle prend dans certaines circonstances. Ainsi la chair des muscles, qui, à l'air libre, se détruirait tout entière avec une infection insupportable , lorsqu'elle est entassée et recouverte d'une terre humide se change en une matière fort semblable au blanc de baleine. C'est une observation intéressante de Fourcroy, faite lorsqu'on nettoya le cimetière des Innocents , pour le changer en marché. On dit que l'on a tiré parti en Angleterre de cette découverte , en transformant en substance combustible les chairs des chevaux et des autres animaux qui ne se mangent point.
De tous les procédés capables d'arrêter la fermentation putride et d'en faire disparaître les effets désagréables, le plus utile est l'em-
Eloi de la poussière de charbon, découvert par Lowitz (1) : le charon rétablit le bon goût de la chair gâtée; les filtres qu'on en fait rendent à l'eau corrompue sa fraîcheur et sa pureté ; le poisson , le gibier, se transportent très loin dans le charbon pilé, et des tonneaux charbonnés à l'intérieur conservent l'eau douce en mer plus longtemps qu'aucun autre moyen.
(1) Aniialei de chimie, t. XIV, p. 327 ; t. XVIH, p. 88.