PHOSPHORESCENCE DES DIAMANTS
Bien que, par ses actions phosphorescentes, le diamant se rapproche des corps que nous venons d'étudier, il possède cependant des 'propriétés spéciales fort intéressantes, dont Tétude nous arrêta quelque temps. Pour cette raison, nous lui consacrons un paragraphe.
PHOSPHORBSCBNCB PRODUITS PAR LA LUMIÂRE . 231
Le diamant diffère des autres minéraux naturels capables de phosphorescence, parce que chez ces derniers l'aptitude à devenir lumineux sous l'influence de la lumière qui peut souvent être détruite, par une calcination prolongée, ne Test pas pour les diamants.
Quoique la propriété du diamant, de devenir lumineux dans l'obscurité^ après avoir été exposé à la lumière, soit connue de toute antiquité, sa phosphorescence ne fit l'objet d'aucune étude spéciale. Les minéralogistes n'avaient même pas pris la peine de rechercher Torigine des diamants phosphorescents et de constater que certaines mines fournissent des diamants toujours phosphorescents, tandis que d'autres en fournissent qui ne le sont jamais.
Les diamants du commerce viennent soit du Brésil, soit du Cap. Presque toutes les mines de l'Inde sont épuisées depuis longtemps. Celles fonctionnant encore donnent des produits inférieurs qu'on n'expédie plus en Europe.
Tous les diamants, y compris les plus incolores, sont, pour un œil exercé, légèrement teintés. Aucun des spécialistes consultés n'admet l'existence de diamants absolument incolores.
Les plus beaux diamants, c'est-à-dire les plus briU lants viennent de la mine de Bahia, au Brésil. Ils sont de plus en plus rares. L'immense majorité de ceux Tendus actuellement, comme étant du Brésil, sont simplement des diamants du Gap^.
Les diamants du Cap, souvent aussi incolores que ceux du Brésil et parfois plus gros, leur sont tou-
i. Les diamants de très petite taille, c'est-à-dire au dessous de 1 carat, se ▼endeot à peu près le même prix, qu'ils viennent du Cap ou du Brésil. Les différencea considérables de prix n'apparaissent quç pour les diamants au-dessus de 1 carat (205 milligr.). Les diamants de Bahia valent alors environ 40 */o plus cher que ceux du Cap. J'indiquerai plus loin un moyen, à la portée de tout le monde, de distinguer ces deux qualités de diamant, que quelques bijoutiers n'hésitent pas à substituer l'une à l'autre.
jours inférieurs, non seulement par leur dureté, mais par leur vivacité. Placés à côté d^eux, ils paraissent ternes.
Afin de ne pas prendre des cas particuliers pour des cas généraux, j'ai fait porter mon étude sur 200 diamants environ de toutes tailles, moitié du Cap, moitié du Brésil. Ces derniers provenaient surtout de la mine de Bahia et présentaient toutes les variétés de teintes connues*.
Pour Tétude de la phosphorescence visible^ les diamants étaient soumis à Tillumination produite par un ruban de magnésium de 15 centimètres de longueur, enflammé avec une lampe à alcool. Cette opération doit toujours être faite par un aide, pendant que l'observateur reste dans l'obscurité pour ne pas être ébloui par la vive clarté du magnésium en combus-* tion qui l'empêcherait, ensuite, de percevoir la phosphorescence.
Les premiers essais faits sur. un lot d'une centaine de diamants de toutes teintes, dont moitié du Brésil et moitié du Cap, me montrèrent immédiatement ce fait curieux : presque tous les diamants du Brésil et tous ceux de la mine de Bahia étaient vivement phosphorescents, aussi phosphorescents qu'un fragment de sulfure de zinc insolé pendant l'opération. Aucun diamant du Cap n'était phosphorescent.
La non-phosphorescence des diamants du Cap n'est pas d'ailleurs absolue, car en restant dans une obscurité profonde, au moins vingt minutes pour reposer l'œil, et faisant exposer ces diamants par un aide au soleil, on perçoit une très légère phosphorescence sur près de la moitié d'entre eux. Cette phosphorescence est sur la limite du minimum lumineux perceptible.
1. Tous ces diamants, en dehors de ceux achetés pour les pulvériser, m*on été prêtés par deux grands importateurs de diamant, M. Pelletier et M. Ochs. Je leur dois tous mes remerciements pour la peine quMls ont prise de faire venir de diverses mines, les diamants nécessaires à roes expériences.
et nullement comparable à la vive clarté que donnent les diamants du Brésil.
Les mêmes expériences souvent répétées avec d'autres diamants d'origine connue m'ont toujours donné les mêmes résultats ^.
Gomme première conclusion, nous voyons que 1& phosphorescence du diamant n'est pas due à sa- coloration, mais à son origine géologique. Des diamants bleuâtres ou jaunâtres de Bahia sont phosphorescents, alors que ceux du Cap ne le sont pas, quelle que soit leur couleur.
Comme pour les divers corps phosphorescents, la pulvérisation réduit notablement la phosphorescence dû diamant, mais ne la détruit pas.
Tous les diamants phosphorescents par la lumière le deviennent aussi quand on dirige sur eux un faisceau de rayons X.
Soumis à l'étincelle électrique d'induction suivant la méthode exposée dans un autre chapitre, tous les diamants quelle que soit leur origine deviennent phosphorescents. Ils le deviennent aussi quand ils sont exposés à l'influence du radium même à travers une lame mince d'aluminium, cependant ceux du Brésil brillent beaucoup plus.
Nous verrons, dans un autre chapitre, que les diamants présentent également le phénomène de la phosphorescence invisible.
L'aptitude des diamants à devenir phosphorescents par la lumière, n'est pas supprimée par la chaleur
1. Ce moyen de distinguer les diamants du Brésil de ceux du Cap est fort précis et m'a permis plus d'une fois d'éclairer des acheteurs sur la valeur réelle de leurs diamants, indications dont des expertises ont toujours confirmé la justesse. J'ai pu reconnaître immédiatement dans un lot de 60 diamants du Cap, un diamant du Brésil qui y avait été mélangé par erreur. Ce procédé de dia gnostic est à la portée de tout le monde et permettra à bien des personnes de constater qu'elles payent parfois les diamants près du double de leur valeur. Un diamant vendu 10,000 francs, sous prétexte qu'il vient du Brésil, n'en vaut en réalité que 6.000 s'il vient du Cap.
colpme pour un grand nombre de substances minérales. Après une calcinalîon de 15 heures, elle a été détruite pour beaucoup de corps, la fluorine. Tapatite, etc., tandis que j'ai pu chauffer des diamantspendant 60 heures, à 1.000 degrés, sans altérer leur aptitude à la phosphorescence. Ils ont été alors réduits «n poudre impalpable ai^c un mortier d'Abicb et la calcination recommencée^. Elle ne les pas empêché de briller ensuite après insolation.
Cette persistance de l'aptitude à la phosphorescence, malgré une calcination aussi prolongée, montre que, si la luminescence des diamants est due à la présence de corps étrangers, ces corps ne sont pas altérés par !a chaleur ou, au moins, à une chaleur inférieure à celle de la destruction du diamant.
On enseigne généralement dans les ouvrages clas» siques, que le diamant brut n'est pas phosphorescent et n'acquiert cette propriété qu'après le polissage. Landrin, dans son Dictionnaire de minéralogie, s'exprime de la façon suivante : « Un cristal de fluorine « n'est pas phosphorescent lorsqu'il est poli... Le u contraire arrive pour le diamant, qui ne donne de u lueur qu'après avoir été soumis au polissage et ne « manifeste point cette faculté lorsqu'il est à l'état de « cristal naturel. »
J'étais à peu près sûr de l'inexactitude de cesassertions, puisque le diamant pulvérisé ne perd pas, d'après mes observations, son aptitude à la phosphorescence. J'ai tenu cependant à vériûer expérimentalement la croyance des minéralogistes, car les conséquences scientiflques de la propriété qu'ils
1. L'opération était nécessaire pour constater si la phosphorescence n'était pas due, comme pour l'améthyste, k des corps étrangers destructibles par la chaleur. Elle n'est pas très économique, car la valeur marchande des diamants, taillés de petite dimension est d'environ 1,300 francs le gramme. On réduiraiL ce prix de beaucoup, en se servant de diamants non taillés; mais les diamants dik Brésil non taillés sont à peu près introuvables à Paris, les commerçants a3^nL intérêt à les faire venir taillis.
attribuaient au diamaut poli eussent été très grandes. Comme je le prévoyais, c'était une de ces erreurs classiques répétées sans yérilication, et auxquelles la répétition finit par donner une indiscutable autorité. Ayant réussi à me procurer des diamants bruts, jaunes, bleus et transparents, les uns cristallisés, d'autres roulés, Tenant sûrement du Brésil, j'ai pu constater leur phosphorescence par la lumière.
La phosphorescence du diamant parait liée, comme pour les autres corps — les sulfures étudiés plus haut notamment — à la présence de traces de substances étrangères. Les diamants les plus transparents laissent, quandon les incinère, une petite quantité de cendres rarement inférieure à 2 pour 100 contenant des corps Taries, magnésie, chaux et surtout du fer.
§4. — RELATIONS ENTRE L'INTENSITÉ DE LA PHOSPHORESCENCE ET LA TEMPÉRATURE DES SUBSTANCES INSOLÉES.
Le degré de phosphorescence que peut prendre un corps insolé est-il en relation aTec la température & laquelle se trouTC ce corps pendant Tinsoiation? L'expérience seule permettait de répondre à celte question.
A une température notablement inférieure à zéro et Tariable suivant les substances, les corps exposés à la lumière n'acquièrent pas de phosphorescence Tisible. Au-dessus de cette température, Tintensilé de la phosphorescence prise par un corps exposé à la lumière, pendant qu'il est échauffé augmente toujours jusqu'à 100 degrés. Au-dessus de 100 degrés, la phosphorescence qu'il peut acquérir diminue et Ters 500 degrés devient tout à fait nulle. L'influence de cette dernière température s'explique en admettant que la précipitation de la lumière par la chaleur est alors aussi rapide que son absorption. L'expulsion se faisant
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en même temps que rabsorption, la phosphorescence n'apparaît pas.
Ces faits se vérifient avec des écrans de sulfure de calcium sur cartons coupés par moitié. Les deux moitiés placées à côté Tune de l'autre dans l'obscurité sur des récipients portés à des températures différentes sont examinées dès qu'elles ont été illuminées avec un ruban de magnésium. Vers « — 180 degrés environ, température obtenue en plongeant l'écran de sulfure dans de l'air liquide, on n'observe aucune phosphorescence, sous l'action de la lumière, comme l'a reconnu pour la première fois Dewar; mais, en retirant l'écran et le laissant un instant dans l'obscurité à la température ambiante, il devient lumineux. Le passage de — 180 degrés à la température ambiante représente pour le sulfure un échauffement considérable qui lui fait expulser rapidement la phosphorescence invisible acquise à — 180 degrés.
Mais c'est entre et 100 degrés que l'expérience se fait le plus facilement. Une moitié de l'écran étant placée sur un bloc de glace, l'autre sur un bain de sable porté à des températures différentes, on constate^ après insolation au magnésium, que le sulfure insolé pendant qu'il était chauffé à 100 degrés est beaucoup plus brillant que celui insolé à la température de zéro. Four le sulfure de calcium la différence est considérable; beaucoup moindre pour le sulfure de zinc.
L'un des deux écrans étant mis ensuke sur une plaque chauffée à 200 degrés, et Tautre, maintenu à la température ambiante, soit 15 degrés environ, on reconnaît, après illumination au magnésium, que l'écran porté à 200 degrés est beaucoup moins brillant. Répétant la même expérience, en portant un des deux écrans à 500 degrés, on n'obtient sur ce dernier qu'une phosphorescence extrêmement faible. J'ai donné plus haut la raison probable de ces différences.
