DISSOLUTION. — CRISTALLISATION

Nous avons passé en revue les principales circonstances ins lesquelles il y a production de froid, et nous connaisns maintenant les moyens dont nous pouvons disposer 'iir amener une substance donnée à Tétat solide, liquide L gazeux. Nous avons aussi rencontré Fétat de dissolution en litant des mélanges réfrigérants. Nous terminerons ce chapie par quelques observations sur cet état.

L'étude complète de la solubilité des solides dans les liquiis appartient plutôt à la chimie qu'à la physique ; mais il y un principe général de physique qui est vérifié dans ce lénomène, et c'est pour cela que nous en parlerons ici. De 3mbreux exemples nous ont appris que la séparation des lolécules des corps est une opération mécanique qui con- )mme de la chaleur et qu'inversement leur réunion crée e la chaleur. La séparation peut être effectuée dans une innité de circonstances ; on l'appelle d'une manière générale i désagrégation; inversement la réunion s'appelle agrégaion. Dans une solution, le solide dissous est désagrégé ; mais L désagrégation qu'il a subie ne doit pas être confondue avec i fusion proprement dite, que nous avons étudiée dans le hapitre vii. Car non-seulement les molécules du corps solide s sont séparées les unes des autres, mais encore elles se sont Kodées à celles du liquide dissolvant et cette seconde opéraîon est inverse de la première. Aussi y a-t-il de nombreux temples de dissolutions qui s'opèrent avec dégagement de ^ur. En général, il y a, d'une part, consommation de haleur dans la désagrégation du corps solide ; et, d'autre •art, création de chaleur dans la combinaison avec le liquide •Jssolvant. L'effet apparent est dû à la différence de ces deux

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quantités de clialeur. Si la première est plus grande que la seconde, il y a abaissement de température, et élévation, si elle est plus petite. L'expérience seule peut nous apprendre lequel de ces deux cITets sera produit avec un solide et un liquide déterminés. Le sucre ordinaire produit du froid en se dissolvant dans Teau ; on peut le prouver avec un thermomètre très-sensible. Quand nous préparons un verre d'eau sucrée, nous rafraîchissons donc notre breuvage. Nous devons conclure de là que c'est l'elfet de la désagrégation du sucre qui prédomine.

Réciprof|uemcnt, lorsqu'une substance dissoute reprend l'état solide au sein de la solution, il y a agr^tîon et création de la chaleur, et il doit être possible de la rendre manifeste dans le cas oii la séparation du solide et du dissolvant consomme une quantité de chaleur plus petite que la chaleur créée. Tel est en efl'et ce qu'on obtient dans l'expérience suivante.

De l'eau saturée de sulfate de soude vers 32 degrés peut être refroidie sans déposer de sel quand on évite toute agitation. Si on jette ensuite un petit cristal de sulfate de soude dans la solution, immédiatement une partie du sel dissous reprend l'état solide au sein de la liqueur. Ses molécules se séparent de l'eau et éommencent à se réunh* au petit cristal; puis sur chaque nouveau cristal viennent s'en former d'autres, et bientôt de longues aiguilles, à faces planes régulièrement distribuées, remplissent le vase. Li beauté de ces cristaux frappa si vivement Glauber , célèbre chimiste qui les obtint le premier, qu'il appela ce sel sel admirable. Nous avons assisté dans le chapitre vu à la dissection d'un bloc de glace par un faisceau de chaleur, et nous savons que par la fusion les molécules se séparent les unes des autres dans un ordre merveilleux ; ici nous assistons au phénomène inverse, la reconstruction régulière d'un édifice solide dont les ma-

cniSTALLISATION. iS

lUX sont dissémines dans la solution, à un travail liarmo- X qui révèle même à nos yeux l'eiistence des forces raokV ires.

i un thermomètre se trouve au milieu de la solution saline lant h cristallisation, nous le verrons indiquer un dégaget de chaleur : cette chaleur équivaut au travail dépensé par brccs moléculaires et elle lui sert de mesure. Chaque ca-

i représente un travail de 425 kilogram mètres environ ; si l'on veut avoir une image plus précise, les molécules iel, eu se précipitant les unes vers les autres pour former cristaux, ont dégagé une calorie lorsque leur dépense d'acest celle d'un poids de 425,000 kilogrammes tombant la terre d'une hauteur d'un millimètie. En prenant pour ne de comparaison un très-grand poids tombant d'une -petite bnti leur, nous nous raçptoctotta xu\ ■^vi. îv». ^"a-

portions qui existent dans le travail de la cristallisation entre la grandeur des forces moléculaires et la distance que les molécules ont à parcourir.

La cristallisation des solutions s'eiTectue dans beaurx)up d'autres circonstances : nous avons choisi Texemple précédent, parce qu'il convient parfaitement quand on veut reconnaître la chaleur dégagée. Habituellement les solutions déposent des cristaux par l'évaporation ou par le refroidissement ; lorsqu'il n'y a pas d'agitation, les cristaux peuvent être très-gros et très-réguliers ; sinon ils sont petits et agglomérés en masses confuses. Nous donnons sur la Ggure 91 un exemple de cristallisation d'alun.

Une très-belle expérience de cristallisation par évaporallon consiste à déposer sur une petite lame de verre une goutte de solution saline^ et à l'observer au microscope. L'eau s'évapore peu à peu, et les molécules du sel cessant les unes après les autres d'être retenues par le liquide se rassemblent en figurant des dessins très-réguliers ; chaque sorte de sel a sa manière de cristalliser. L'expérience est magnifique quand on emploie le microscope solaire, qui projette sur un écran blanc une image de la goutte d'eau saline agrandie plusieurs. milliers de fois. Le dessin formé sur l'écran par le sel ammoniac ressemble au plan d'une grande ville, avec ses rues bordées de maisons et entre-croisées dans tous les sens.

Les geysers de l'Islande nous fournissent un bel exemple

(le cristallisation naturelle par dissolution. Nous avons wt

dans le chapitre précédent que la source qui les alimente est

une eau chargée de silice, matière qui constitue le sable et

le cristal de roche, et que cette silice, se déposant à mesure

que i'eau s'évapore, élève gtaàwLeWewvewt. le bassin du geyser.

Nous trouverions dans V élude aie?» ^\\^tiwxv^\\^% ^^^^'^v^^^

diverses sortes de dépôts tortues «\v\ve> \»»m:^\^ ^w^^'^v