CHAPITRE XX

APPLICATION DU MICROSCOPE A LA CHIMIE

La cristallisation de plusieurs substances fournira à l’observateur une source abondante de jouissances variées.

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Examiné avec le microscope solaire, le phénomène est admirable. La formation des cristaux et les dispositions qu’ils affectent réalisent tout ce que l’esprit peut imaginer de plus bizarre, de plus gracieux et de plus délicat. Ces expériences n’exigent pas de grandes préparations; cependant nous devons indiquer les principales règles à suivre pour choisir, disposer et conserver les échantillons soumis au microscope. Peut-être nous reprochera-t-on de nous servir du mot cristallisation , car les substances préparées pour l’observation microscopique prennent des formes variées, et l’on ne retrouve pas ces figures régulières et constantes des véritables cristallisations; on pourrait peut-être employer le terme arborisation , mais il nous semble que le premier frappera mieux l’esprit du lecteur et donnera une idée plus exacte du phénomène.

L’eau distillée doit être employée de préférence pour dissoudre les différents corps; on peut au besoin se servir d’eau ordinaire, mais on est exposé à rencontrer des corps étrangers mêlés aux solutions, et quelquefois ils peuvent altérer la forme des cristaux.

Dans le chapitre Préparation des objets , nous avons indiqué les solutions alcooliques ou éthérées qui s’évaporent promptement et donnent des résultats plus rapides.

L’eau sera froide ou chaude, suivant le degré de solubilité du corps, et les solutions seront toujours concentrées. On les obtient facilement en cet état en les saturant ; le repos amène la précipitation de la matière surabondante. Si l’on opérait avant cette précipitation, il ne se formerait sur le porte-objet que des masses cristallines confuses. En observant ces précautions, les mêmes sels donneront toujours des ligures semblables.

On prend une goutte de la solution au bout d’une tige de verre plein, et on l’étend sur une lame de verre de

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manière que la couche ne soit pas trop épaisse. Si la substance cristallise spontanément et avec rapidité, on la place tout de suite sur la platine, et l’on met le microscope au point en examinant toujours le liquide vers les bords, où la couche de liquide est plus mince et commence d’abord à se cristalliser. Si, au contraire, la chaleur est nécessaire pour développer le phénomène, on Lient la bande de verre au-dessus de la flamme d’une bougie ou sur un feu clair, jusqu’à ce que l’on aperçoive de petites portions qui se solidifient et deviennent blanches ou de toute autre couleur, suivant la nature du corps; c’est en ce moment qu’il faut placer le porte-objet sur la platine et observer à la circonférence de la couche liquide. La cristallisation est d’abord lente; mais à mesure que le liquide s’évapore, les cristaux se forment beaucoup plus vite, et quelquefois même on ne peut suivre leur marche et la formation des différentes branches qui apparaissent avec la rapidité de l’éclair, il faut bien se garder de cesser l’observation pendant un seul instant, car chaque seconde voit naître une nouvelle forme; lorsque vous croyez l’expérience terminée, de nouveaux rejetons s’élancent de tous côtés, et souvent ils ne ressemblent en rien aux premières productions.

Quelquefois on éprouve de la difficulté à étendre la goutte de solution sur la bande de verre : elle se sépare en plusieurs petites gouttelettes qu’on ne peut réunir; il faut, dans ce cas, frotter le liquide sur la lame, de manière à humecter exactement la surface lisse du verre, et lorsque cette couche légère est sèche, on y étend sans peine une autre goutte.

11 arrive aussi que le liquide, en s’évaporant, se condense sur. l’objectif cl empêche de continuer l’observation; on peut, il est vrai, dévisser les lentilles et les essuyer, mais

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on perd souvent un temps précieux, pendant lequel le phénomène suit sa marche ; d’ailleurs l’opération n’est quelquefois pas terminée lorsqu’on remplace les verres, et il faut recommencer la même manœuvre. Cet accident est encore plus fréquent dans d’autres circonstances ; aussi notre microscope chimique est-il indispensable lorsqu’on veut se livrer à une suite d’expériences sur les actions réciproques des différents corps.

Il est utile de conserver une série des diverses cristallisations, pour les avoir sous la main à l’instant même lorsqu’on veut démontrer leurs formes ou en faire le sujet de nouvelles observations. Celte collection est surtout précieuse pour les expériences de polarisation, dont on trouvera plus loin quelques exemples.

Quand on fait cristalliser une substance sur une lame de verre, il faut la recouvrir d’une autre lame d’égale grandeur, mais beaucoup plus mince. On empêche le contact des surfaces qui pourraient altérer la préparation en plaçant entre les deux lames une feuille d’étain plus ou moins épaisse, percée d’une ouverture proportionnée à l’étendue de la cristallisation; enfin on Iule les deux lames avec du mastic ou de la cire à cacheter, et quelquefois en collant des bandes d’étain sur leurs bords. Les cristallisations se conservent parfaitement dans ces porte-objets.

Sel marin, hydrochlorate de soude. — Cristallise sous forme de cubes, de lames quadrilatères, de pyramides creuses, à bases quadrilatères; leurs côtés présentent une série de degrés, et elles se terminent tantôt en pointe, tantôt par une surface tronquée.

Salpêtre, nitrate de potasse. — En chauffant légèrement on voit paraître sur les bords des cristaux allongés, transparents, à bords parallèles, terminés en biseau, en pointe; souvent ils dissolvent et se reforment de nouveau. Si l’on a

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soumis le liquide à l’action d’une forte chaleur, il se forme rapidement des ramifications magnifiques.

Sulfate de cuivre. — Produit des cristaux d’abord trèscourts, mais qui ne tardent pas à s’étendre. Ils sont solides, transparents, réguliers, réfléchissent admirablement la lumière par leurs faces et leurs angles. Pendant l’évaporation du liquide, on voit paraître des corps déliés, capilliformes, juxtaposés, entrecroisés ou partant d’un centre commun pour former une espèce d’étoile. Bientôt il se forme au milieu de la goutte des stries longitudinales, garnies de petites ramifications plus ou moins rapprochées.

Alun. — 1° Sur les bords, formation de petits cristaux à plusieurs faces, se rapprochant plus ou moins de la véritable forme cristalline du sel.

2° Formation de petits points arrondis qui s’étendent, prennent une apparence étoilée et quelquefois celle d’une comète.

3° Lorsque le liquide est presque entièrement évaporé, apparition subite de cristaux allongés, sinueux sur leurs bords, qui donnent naissance à des lignes semblables, d’où s’élancent de nouveaux rejetons. Ceux-ci s’élargissent vers leurs extrémités et se terminent en forme de massue. D’autres fois, ces figures sont parallèles et coupées par un o-rand nombre de stries transversales. On rencontre aussi

des 'lignes parallèles que d’autres coupent à angle droit en formant une espèce de tissu diaphane.

Sel ammoniac ( hydrochlorate d'ammoniaque). — De nombreux épis toujours parallèles s’élancent des bords de la goutte et donnent naissance à des branches analogues situées à angle droit. Tous les épis ne marchent pas dans le même sens : quelques-uns s’avancent directement, d’autres horizontalement, mais par groupes, dont les différentes tiges sont toujours parallèles. Quelquefois la tige

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principale se fend et forme deux branches dépourvues de saillies sur leur bord interne. Le centre de la goutte est bientôt rempli d’épis semblables, mais anastomosés de différentes manières. Souvent ils forment des espèces de croix, et l’on rencontre même des figures en zigzag.

Est-il nécessaire de multiplier les exemples, et ne suffitil pas actuellement de donner les noms de quelques substances dont les cristallisations sont plus ou moins remarquables?

Solution de fleurs d’antimoine.

Solution de sublimé corrosif.

Solution de sel de Glauber.

Dépôt salin des urines.

Mucus nasal.

Solution de camphre dans l’alcool.

Si l’on étend sur une lame de verre une goutte de solution de nitrate d’argent, et que l’on y projette quelques parcelles de limaille de cuivre, on observera avec le microscope, disposé comme pour les objets opaques, une végétation admirable de rameaux d’argent naissant autour des parcelles de cuivre et envahissant peu à peu tout le champ du microscope. On peut remplacer la limaille par des fils de cuivre ou de petits globules de mercure. On verra également de fort belles végétations, si l’on soumet au microscope de petits fragments de ces productions connues sous le nom d’arbres de Diane et de Saturne.

Quelques substances ont besoin de l’action de la chaleur pour manifester leurs formes cristallines ; le deulo-iodure de mercure, par exemple, réduit en poudre impalpable et placé sur une lame de verre changera complètement d’aspect si on le soumet à une douce chaleur : de rouge qu’il était, il devient jaune, et l’on aperçoit aussitôt des cristaux dont la forme varie suivant le degré de chaleur

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auquel on a soumis la substance. Si l’on poursuit l’observation, on voit bientôt paraître des jets d’un beau rouge orangé, et la préparation finit par prendre entièrement cette Douleur. Nous avons fait les mêmes expériences sur le proto et le deuto-chlorure de mercure, et toujours nous avons obtenu de fort beaux résultats. Nous conseillons à nos lecteurs de faire des essais semblables sur d’autres substances.

M. J. Culhberlnous envoya, il y a longtemps, deux échantillons d’or cristallisé; cet objet nous parut d’autant plus curieux que nous crûmes reconnaître les formes et toute l’apparence des jolies paillettes polygonales qui ornent l’aventurine artificielle. La préparation de cet or cristallisé est peu connue; nous allons indiquer le procédé à suivre pour l’obtenir. On prépare une dissolution saturée d’or dans l’eau régale, et on la laisse reposer; au bout d’un certain temps on remarque un précipité qui forme au fond du vase un disque d’or cristallisé ; on peut aussi chauffer une lame d’or mince et la soumettre sur un morceau de charbon à l’action du chalumeau, jusqu’à ce qu’elle soit à peu près fondue ; alors on la plonge dans l’eau régale, qui agit sur les surfaces et met en évidence les cristaux. Il faut répéter ces manœuvres jusqu’à ce que la cristallisation soit bien évidente. Le premier procédé est le plus simple, et nous préférons les cristaux que l’on obtient de cette manière.

Les petites parcelles d’or ou de platine qui résultent de la déflagration de ces métaux par l’électricité doivent trouver place dans la collection d’objets.

Tout le monde sait que lorsqu’on bat le briquet le silex détache des fragments d’acier, qui sont quelquefois fondus par la chaleur développée durant l’opération, et que l’on peut recueillir sur une feuille de papier blanc. Ces frag-

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ments, examinés comme objets opaques, sont arrondis ou ressemblent à des copeaux que les jeux de la lumière ornent des plus belles couleurs irisées. S’il se trouvait beaucoup de fragments de silex mêlés aux parcelles d’acier, on isolerait facilement ces dernières en promenant sur le papier un barreau aimanté.

Nous trouvons dans les notes de le Baillif quelques détails sur un expérience curieuse faite par AI. Wiegman. Mettez dans un vase d’une certaine capacité un demi-gros de poudre de corail blanc ou rouge avec six onces d’eau distillée, puis exposez le liquide au soleil, en ayant soin de l’agiter plusieurs fois; au bout de quinze jours, décantez le liquide et exposez-le de nouveau à l’action des rayons solaires. Quinze jours plus tard, vous y reconnaîtrez d’abord la matière verte de Priestley, puis des conferves; au bout de trois ou quatre mois, surtout en été, ces dernières donneront naissance aux animaux connus sous le nom d q Cyprides détecta. Si l’on expose le liquide au soleil dans un long et étroit cylindre, il s’y formera des espèces d’ulves qui, au bout d’un certain temps, se convertiront en Daphnia longispina.

Nous avons déjà dit un mot sur la manière de conserver les molécules actives de Brown, il nous reste encore à indiquer leur préparation. On dissout un peu de gommegutte dans de l’eau, et l’on renferme une petite quantité de celte solution dans un porte-objet fermé avec du blanc de plomb; on apercevra au microscope une multitude de petits corpuscules qui s’agitent en tout sens dans le liquide ; ce mouvement continuera pendant plusieurs années; aussi doit-on avoir soin de noter exactement l’époque de la préparation. Ce curieux phénomène a donné naissance à des discussions assez vives entre plusieurs savants; mais, comme nous l’avons dit en commençant, nous donnons

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ici un recueil d’expériences, el nous laissons à d’autres le soin de les expliquer.

Le Philosophical Magazine contient un travail de M. Ed. Craig sur la chimie microscopique. Hl. Craig se sert d’un de nos microscopes, qu’il trouve parfaitement adapté à ce genre de recherches. Son procédé pour étudier la réaction des divers liquides est très-ingénieux. Après avoir placé une goutte d’un liquide sur une lame de verre, il la recouvre d’une de nos plaques minces dont la face inférieure est enduite avec le réactif.

Voici quelques-unes de ces expériences.

Du carbonate de cuivre placé sur la plaque inférieure et de l’acide nitrique sur la supérieure, on voit l’acide carbonique se dégager sous la forme de petites bulles qui sé réunissent, et il se forme des petits cristaux bleus ou plaques rhomboïdales de nitrate de cuivre. Si l’on enlève avec précaution la plaque supérieure et qu’on la remette en place après y avoir déposé une goutte d’ammoniaque, les cristaux se dissolvent et font place à d’autres cristaux de nitrate d’ammoniaque el à des groupes de prismes violets de nitrate ammoniacal de cuivre.

Si l’on mêle du bichromate de potasse avec du sel marin sur la bande de verre inférieure, el que l’on enduise la plaque supérieure d’acide sulfurique, il se manifeste d’abord un dégagement d’acide hydrochlorique; bientôt le champ du microscope est traversé par des courants en différentes directions, au milieu desquels flottent des particules vertes el rouges; le liquide s’éclaircit ensuite; on voit se diriger vers les bords des gouttelettes rouges d’acide chloro-chromique, et il se forme au centre du liquide des cristaux de sulfate de soude el de sulfate de potasse tachetés de gouttelettes d’acide rouge et mêlés à

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des cubes de sel marin eL à des cristaux de bichromate de potasse non décomposés.

En faisant agir le ferro-cyanale de potasse sur le sulfate de fer, on remarque des courants indiqués par les particules de bleu de Prusse.

Si l’on ajoute de l’acide sulfurique à du carbonate de cuivre, les cristaux de sulfate se monlrent sous forme de prismes aplatis à six faces ; en ajoutant un peu d’ammoniaque, les cristaux se métamorphosent en longs prismes rectangulaires avec une facette sur les angles; un excès d’ammoniaque les change de nouveau en octaèdres rhomboïdaux, et l’on fait reparaître les prismes rectangulaires par l’addition d’un peu d’acide nitrique.

Si l’on ajoute une goutte d’acide nitrique aux grains de fécule colorés en bleu par l’iode, ils se gonflent et se rompent enfin.

En faisant agir la teinture d’iode sur une solution de sulfate de soude, le sel cristallise aussitôt en longs prismes; on voit paraître des gouttelettes d’iode d’une couleur rouge cerise, et bientôt l’iode forme des cristaux métalliques, rhomboïdaux et opaques.

Nous citerons encore quelques expériences empruntées à le Baillif.

La gomme arabique mise en contact avec l’acide sulfurique produit une multitude de cristaux baccil laires, fusiformes, radiant d’un centre commun et formant quelquefois des aigrettes. Il faut poser la goutte d’acide sur le côté, afin de bien voir les progrès de la cristallisation. Au bout d’une demi-heure, l’effet semble terminé; mais si l’on attend quatre ou cinq jours, on obtiendra des cristaux magnifiques.

Raclez de la racine fraîche d’iris de Florence ou un morceau de vieille racine macérée pendant une heure

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dans l’eau chaude, et vous apercevrez déjà une grande quantité de cristaux d’oxalate de chaux. Mais pour les obtenir parfaitement isolés et purs, il faut râper de la racine fraîche et la faire bouillir dans la potasse caustique; on verra alors parfaitement la forme des cristaux longs, très-diaphanes et assez semblables à un burin.