ANALYSE ET SYNTHÈSE
Les corps qui existent dans la nature sont loin d'être des espèces chimiques déterminées; ce sont des mélanges plus ou moins complexes de corps possédant une existence indépendante. Que le chimiste étudie les matières organiques ou qu'il se trouve en présence de substances minérales, il a toujours à résoudre un problème identique : connaître la composition des matières naturelles. Le géologue trouve dans le sein de la terre une roche, le granit, dont il décrit les gisements et les relations avec les roches sédimentaires ou volcaniques . Le minéralogiste distingue dans le granit trois matière s différemment cristallisées, et qui, par leur agglomération en proportions variables, constituent des roches granitiques d'aspect différent ; il a donc fait l'analyse de la roche qu'il étudiait,
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mais cette analyse ne lui indiquera rien sur la nature même des substances.
L'analyse ainsi faite est une analyse immédiate; le chimiste étudie chacune de ces substances prises isolément; il en fait l'analyse élémentaire, c'est-à-dire qu'il recherche la nature même de la substance considérée, il cherche à savoir les éléments simples qui la composent.
Il reconnaît que de ces trois substances le quartz est un composé oxygéné du silicium ; le feldspath un silicate double d'alumine et de potasse ou de soude; le troisième, le mica, est également un silicate dans lequel les corps associés sont les mêmes, mais dans des proportions différentes.
L'analyse élémentaire de chacune de ces trois substances est ainsi faite. Il faut chercher alors à les reproduire avec leurs formes cristallines caractéristiques : la synthèse vient donc compléter les résultats de l'analyse.
Les moyens employés par l'opérateur pour atteindre ce but peuvent être très différents de ceux que la nature a employés, mais, une fois cette synthèse faite, le chimiste ne cherche pas à réunir entre eux les trois constituants du granit pour faire une roche identique à celle que l'on trouve dans le sol.
Il en est de même dans l'étude des matières
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organiques : l'analyse a précédé nécessairement la synthèse. Pendant bien longtemps, on a cru que les matières organiques ne suivaient pas les mêmes lois que les matières minérables. On croyait que la vie était indispensale pour former les corps des êtres organisés.
Gerhardt, en i844> pouvait dire encore :
« Le chimiste fait tout l'opposé de la nature vivante; il brûle, détruit, opère par analyse; la force vitale seule opère par synthèse. Elle reconstruit l'édifice abattu par les forces chimiques. » L'avenir devait démentir ces paroles. Peu à peu, tous les corps ont été reproduits; l'homme n'est resté impuissant qu'à reconstruire l'édifice formé par l'agrégation des éléments organiques.
| I er . — Analyse immédiate.
L'analyse immédiate recherche donc les pri ncipes qui constituent les corps naturels; elle demande, non seulement de l'adresse et de l'habileté, mais encore et surtout de la patience.
C'est celle qui, dans l'industrie, joue le rôle le plus considérable.
S'agit-il de rechercher la composition du lait ? il est nécessaire de séparer les éléments qui le constituent. Traité par la présure, ce lait va se cailler, laissant écouler un liquide qui contiendra
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tous les principes solubles. Le caillot, au contraire, sera formé de caséine et de corps gras. Epuisant ce caillot par l'éther, nous entraînons les corps gras; l'éther évaporé les laisse déposer.
Le vin nous présentera un exemple analogue.
Par distillation, nous pourrons séparer l'alcool du reste du liquide.
En chimie minérale, l'analyse immédiate se fait surtout dans l'étude des minerais quand on cherche à séparer la gangue du minerai proprement dit.
Des différences de densité peuvent servir utilement en analyse immédiate.
Lorsque M. Moissan eut besoin de séparer le carbone diamant du carbone graphite, il appliqua avec succès ce phénomène. La densité du diamant est de 3,5 ; celle du graphite de 2,2 ; si nous prenons un corps: l'iodure de méthylène, par exemple, dont la densité est voisine de 3, et que nous jetions à sa surface un mélange de diamants et de graphite, nous verrons les diamants tomber au fond ; la poussière de graphite, plus légère, surnagera.
Nous ferons l'analyse immédiate d'un mélange de soufre en poudre et de limaille de fer en plongeant dans la masse une aiguille aimantée : le fer sera attiré, le soufre restera sur place.
L'analyse immédiate a donc pour but la sépa-
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ration des espèces chimiques, quelle que soit leur origine et surtout quelle que soit leur constitution.
L'espèce chimique sera définie par une série de constantes.
Un corps liquide sera caractérisé par sa densité et par son point d'ébullition. Un corps solide par son point de fusion, par sa forme cristalline. Les fusions, les distillations, les cristallisations fractionnées sont de remarquables méthodes d'analyse immédiate.
Considérons un mélange d'eau etd'éther. L'eau bout à ioo°, l'éther à 35°; élevons doucement la température à 4o°.
L'éther distillera le premier et ce n'est que beaucoup plus tard que l'eau, séparée, entrera en ébullition, alors que depuis longtemps l'éther se sera complètement volatilisé. La nature a produit des séparations remarquables par cristallisations fractionnées; les mines de sel gemme en sont les conséquences.
Une mer de l'époque jurassique, mer intérieure dont les eaux ne sont jamais renouvelées, s'évapore lentement et laisse déposer les sels qu'elle contient. Sur le fond argileux qui constitue son lit, se déposent en premier les sels les plus insolubles, entre autres le sulfate de chaux. Puis, c'est l'énorme masse du chlorure
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de sodium, sel assez soluble, mais existant en très grande quantité, qui s'accumule lentement au fur et à mesure de la concentration des eaux. Enfin, et seulement à la fin, vient se déposer le chlorure de potassium, peu abondant, le chlorure de magnésium très soluble, et des corps très rares existant en très petite quantité, les sels de rubidium et de cœsiunu
La suite de ces couches successives, s'étageant les unes au-dessus des autres, forme des dépôts de sels fractionnés. La nature, agissant sur des masses énormes, obtient des résultats incomparablement supérieurs à tous ceux du laboratoire .
| 2. — Analyse élémentaire»
Lorsque, dans un mélange de soufre et de fer, nous séparons le fer par l'aimant, nous avons fait une analyse immédiate. Faisant fondre le mélange, une combinaison se produit; nous n'avons plus du soufre et du fer, mais du sulfure de fer. Si, dans cette combinaison, nous déterminons les quantités de soufre et de fer qui y sont contenues, nous faisons une analyse élémentaire.
Cette méthode a donc pour but la recherche des éléments constitutifs d'une espèce chimique
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