et années suiv
réfrigérant de glace et de sel qui produit un froid suffisamment grand.
Ils observent les détails du refroidissement et notent :
1° L'état naturel, c’est-à-dire la hauteur à laquelle l’eau, parvient dans le tube avant qu'il soit placé dans le réfrigérant.
2° Le saut de l'immersion, qui est la première saillie de l’eau qui monte quelque peu dans Le tube quand celui-ei touche la glace. Cette dilatation apparente, due comme nous le savons depuis Amontons({)à la contraction immédiate du verre, les savants l’attribuent plutôt àsdes causes externes qu’ils ne précisent pas qu’à des causes internes.
3° La descente de l’eau qui se contracte peu à peu en se refroidissant, mais qui s'arrête subitement quelques instants de descendre ayant atteint un niveau plus bas et minimum appelé repos.
4° L'ascension de l’eau qui se dilate en continuant à se refroidir, et dont le niveau remonte dans le tube par un mouvement lent et semblable en sens contraire à celui par lequel elle se condensait.
5° Le saut de la congélation qui marque le degré auquel l’eau s'élève avec une grande vitesse au moment de sa congélation ; la dilatation est parfois si grande que les tubes très pleins et hermétiquement bouchés sont brisés.
Les académiciens ne se contentent pas de ces approximations bien observées ; ils constatent que les variations du niveau de l’eau, toujours constantes dans les tubes de même forme, correspondent à des différences de température que les thermomètres indiquent comme également constantes ; de multiples répétitions de la même expérience leur permettent de préciser quelques chilfres. Toutefois nous devons remarquer qu'ils considèrent la formation de la glace comme un fait isolé,et qu'ils ne s’avisent pas de signaler les analogies superficielles ou profondes entre toutes les solidifications : cristallisations ou congélations.
Nous pouvons négliger de signaler les travaux épars, plus ou moins ingénieux mais sans vue d'ensemble que pourrait nous fournir la littérature scientifique du xvr siècle finissant, pour nous arrêter longuement à l’intéressant effort que fit un peu-plus tard Dortous de Mairan (1), quand il tenta de généraliser à toutes les cristallisations, sa théorie de la congélation. |
La Dissertation sur la Glace que l’auteur ne cessa pendant plus de trente ans de perfectionner et de rectifier, fut récompensé dès son apparition par l’Académie de Bordeaux, C’est un des produits les plus caractéristiques de la philosophie ou plutôt de la méthode cartésienne appliquée à la science. Une hypothèse mécanique et féconde, rend compte à priori, des moindres détails que l’observateur rencontre, et elle est prête à s’élargir pour contenir l'explication totale du système du Monde.
La vérification que l’expérience donne du raisonnement, comme l'explication que la pensée donne de l’expérience, ne suffisent-elles pas par leur accord à nous rassurer sur la valeur de nos déductions à première vue hypothétiques ? L'observation vérifie et justifie les vues de l'esprit qui ont permis de la prévoir et ces deux moyens de connaître éclairent simultanément le savant. Ainsi, dit-il, « une exacte théorie de la formation de la glace doit fournir l’explication particulière de ses principaux phénomènes, comme réciproquement l'explication des phénomènes doit répandre sur la théorie un nouveau jour et un nouveau degré de probabilité ». |
Cette théorie, la voici : les liquides que nous connaissons ne sont pas des corps homogènes ; leurs parties intégrantes qui glissent les unes sur les autres quand la masse est remuée sont séparées et entourées par des molécules de matière subtile extrêmement agitées, « comme autant de petits tourbillons ou ballons qui tournent autour ‘de leur centre ou de leur axe avec une rapidité indéfinie ».
‘Cette matière subtile qui empêche les parties intégrantes d'un liquide de se souder pour former un corps dur et massif, n’est pas assez puissante pour leur faire perdre leur cohésion, et leur laisse une certaine viscocité au lieu de les transformer en vapeurs; les parties intégrantes des liquides ne sont d’ailleurs pas absolument dénuées de pesanteur ; elles se rassemblent dans le fond des vases et n’ont pas de tendance à se répandre dans l’espace qui les entoure. Quelques liquides cependant, «ceux qui sont fort spiritueux, dont les parties intégrantes sont noyées dans la matière subtile sans se toucher entre elles que rarement et par de très petites surfaces, sont en même temps l'exceptionet la preuve des affirmations précédentes, puisqu'ils s'exhalent et se dissipent d'eux-mêmes, si l’on ne bouche exactement le vaisseau qui les renferme ».
Ainsi toute la masse liquide est sujette à subir des mouvements continuels ; ce sont d’ailleurs ses parties intégrantes spécifiques qui s’y meuvent avec le moins de vitesse ; la matière subtile qui coule entre leurs interstices est beaucoup plus àgitée ; enfin la matière subtile
extérieure au système et qui fait pression sur lui a une agitation énorme « et une vitesse dont on peut se faire une idée par les effets qu’elle produit dans la poudre à - canon, dans le tonnerre et vraisemblablement dans l’ éleetricité ». à « PAS nous reste-t-il maintenant à comprendre, s'écrit Dortous de Mairan; pour savoir de quelle manière se fait la congélation ? Voulez-vous faire de la glace, c'est-à-dire, voulez-vous changer un corps liquide en corps solide ? Chassez une partie de la matière subtile qui coule entre ses interstices, diminuez son mouvement, ou affaiblissez son ressort, en sorte qu'elle ne puisse plus vaincre la résistance des parties intégrantes du liquide — c’est tout ce que fait Le froid —et vous aurez de la glace. » Réciproquement d’ailleurs, comme nous pouvions le prévoir, la glace ne se résout en eau que quand la matière subtile peut à nouveau la pénétrer en augmentant son activité que le
froid avait engourdi ; et c'est proprement l’action de la chaleur ! Ainsi les particules calorifiques ou frigorifiques, que beaucoup croient être des substances matérielles, n’ont pas besoin d’être invoquées pour expliquer rationnellement la congélation ; elles ne sont jamais mises en évidence et ne correspondent à rien de réel ; le physicien n’en à que faire et les relègue parmi « les chimères enfantées par l'imagination » que les progrès des sciences rendent désormais inutiles.
Une analogie remarquable entre la congélation et l’ébullition est mise en lumière par la théorie de Mairan; ce dernier phénomène est dû, nous le savons, à l'évaporation des particules intégrantes du liquide lui-même; la congélation se fait par un mécanisme semblable, due à l’évaporation des molécules de matière subtile. Mais, direz-vous, comment la matière subtile peut-elle quitter le corps qui la retenait et avec lequel elle formait précédemment un tout homogène? C'est, répond-on, à cette objection, que le froid engourdit la matière subtile; si nous trausportons un liquide tiède dans un lieu froid, il se créera un déséquilibre entre la matière subtile qui y est renfermée, et celle qui se trouve répandue dans le milieu environnant; d’où échappement d’une partie de cette matière subtile, accompagnée d’une diminution de volume du liquide et de son refroidissement.
Si l’eau ne se transforme en glace qu’au contact d’un milieu froid susceptible de recevoir un excès de matière subtile, la glace ne se Lquéfie qu’au contact de corps plus chauds susceptibles de laisser leur matière subtile s'évaporer et pénétrer dans les milieux environnants; le point de fusion correspond au point de congélation ; « la glace qui commence à fondre et l’eau qui commence à se geler, ont même degré de froideur » ; l'expérience montre toutefois que l'eau dans certaines conditions de tranquillité reste liquide au-dessous de la température à laquelle elle se transforme généralement en glace; dans ce cas la théorie se trouve confirmée par les faits, l’eau diminuera
\ de froideur dès l'instant de sa congélation, provoquée par une cause quelconque. La nouvelle glace se réchauffera et atieindra presque la température du point de fusion; cette notion de surfusion que la physique de la formation des cristaux a approfondie depuis, Mairan l'indique dans les grandes lignes ; il ne s'y appesantit point, et se contente de faire remarquer qu’elle ne contredit pas son système. k
Il est done maintenant établi qu'il n'y a de « véritable cause, de cause immédiate de la congélation autre que celle que nous venons d’entrevoir »; de même, il n’y a pas d'autre cause de la fusion que la pénétration d’un solide par la matière subtile. Ce dernier point demande une explication, tout le monde sait, en effet, que le sel marin par exemple et la glace mélangés et mis en contact intime se fondent mutuellement en produisant un grand froid; eh bien, ce phénomène paradoxal, qui au premier abord semble en contradiction avec la théorie, nous aurions dû le prévoir avant que l'expérience vienne nous l'indiquer ; les molécules pointues de sel écartent çà et là les particules de l’eau glacée; elles en détruisent la contiguité et « font en un moment ce qu'une assez grande quantité de chaleur ne ferait qu'en un temps considérable ». Leur action dissolvante est beaucoup plus rapide que celle de la matière subtile infiniment moins pénétrante; mais la liquéfaction de l'eau privée de matière subtile attire la matière subtile du milieu environnant et par cela le refroidit. Le mélange de sel et de gläce pourra donc être utilisé comme mélange refrigérant susceptible même de provoquer la congélation de l’eau pure, isolée de lui par une mince couche de verre; les savants ont supposé pour expliquer ce phénomène des échanges mystérieux de matière entre le réfrigérant et le corps refroidi; nous pouvons nous passer de leurs inutiles hypothèses. La théorie de la « matière subtile » explique complètement l'expérience et tire de son accord’ avec elle une vraisemblance qui ressemble à une vérification.
Si maintenant, abandonnant la théorie de la congélalation et de la fusion, nous observons « les phénomènes de la glace dans ses commencements et pendant tout le cours de sa formation, » nous voyons avec étonnement que «l’eau commence à se geler par des filets vers sa superficie ». Comment expliquer cette anisotropie que rien ne nous permeltait de prévoir ? Il n’y a pas, dit Mairan,
de corps dans la nature qui soit si parfaitement uniforme qu’il n’admette quelque interruption ou quelque inégalité dans ses parties. les liquides ne sont pas exempts de cette loi générale... un petit amas de ces parties moins mobiles, plus raboteuses, ou plus près les unes des autres, forme le premier glaçon; ce premier glaçon formé, les parties voisines doivent s'y rattacher »… Là encore, nous sommes surpris ! les filets de glace, au lieu de s’accrocher les uns aux autres, comme nous nous y attendions, en peloton autour du premier formé, se posent à ses extrémités parallèlement à leur allongement pour former des plus grands filets semblables géométriquement au premier: « d’où il est naturel de croire que les parties intégrantes de l’eau sont oblongues, de la même manière, observe Mairan, qu'on conjecture les configurations des parties intégrantes des sels d’après les cristallisations salines; il est clair par exemple qu’un paquet d’une vingtaine de bâtons de cire d'Espagne ou de fuseaux laisserait plus de passage à l’air, selon sa longueur que selon sa largeur. De même, les premiers glaçons qui ne sont autre chose que de semblables paquets en petit, laissant beaucoup plus d'ouverture à la matière subtile suivant leur longueur que selon leur largeur, doivent se joindre entre eux, bout à bout, plutôt qu'en aucun autre sens ».
Voici encore une découverte étonnante ; nous avons dit précédemment que la diminution de la matière subtile amenait de toute évidence une contraction notable du corps qui se refroidit. Eh bien! nous constatons au contraire que l'eau augmente considérablement de volume en se congelant. Allons-nous douter de l'exactitude de nos théories
préliminaire s? point du tout. Plusieurs phénomènes spéciaux à l’eau se sont probablement superposés au phénomène principal qu'ils ont complètement masqués; ceci posé « il faut donc que Le changement qui arrive au liquide à cet égard pendant la congélation, consiste en quelques dispositions, soit de l’eau, soit de l’air qui y est contenu, différentes de celle qui y était auparavant ».
Quelles sont les dispositions nouvelles que prend l’eau en se congelant? Tout d'abord, la glace dans sa formation englobe d'innombrables petites bulles d'air, ce qui augmente sensiblement le volume du nouveau solide; cet air tente de s'échapper et se déplace dans la masse compacte qui se solidifie; il éloigne les unes des autres les partieules intégrantes d’eau entre lesquelles il circule, et par là tend à dilater l’ensemble: enfin, la cause principale de l’augmentation du volume de l’eau au momeént de sa congélation provient de la tendance qu'ont ses parties à s’assembler sous un angle de 60 degrés, au lieu de se rapprocher comme dans l'état liquide.
Cette dernière affirmation n'est pas une simple conjecture. « Une infinité d'observations et d’expériences ont persuadé Mairan que les particules de l’eau qui se glace tendent à s’assembler ensemble par leurs filets sensibles sous un angle de 60 ou 120 degrés qui en est le complément à deux droits, et cela quelquefois avec une justesse que la plus exacte pratique en géométrie ne saurait surpasser. » Il vérifie ce qu’il avance avec un étalon de cet angle qui en est l’exacte mesure. Trois arcs de cercle qui se coupent réciproquement et sous une même ouverture donnent un triangle équilatéral dont on sait que chaque angle vaut 60 degrés; ce triangle, construit en métal ou en carton, à été appliqué milles fois sur les assemblages
de glace d’aspect les plus divers, et toujours l’auteur fut « surpris de la précision avec laquelle il s’y ajustait par ses côtés et par ses angles ».
Ce n’est d’ailleurs pas seulement entre eux que les filets de glace affectent de se joindre sous un angle de 60 ou
120 degrés, mais encore à toutes les surfaces polies des matières qui leur sont analogues et auxquelles ils s’attachent aisément, telles que le verre, la faïence, la porcelaine, etc.
Ceci nous amène à demander si le fait de se réunir sous un angle déterminé est particulier aux molécules de la glace ; l'expérience répond qu’au contraire nous touchons là à une propriété générale de la manière, puisque les minerais, les pierres et les métaux ont chacun une forme cristalline définie ; il en est de même des sels que le chimiste étudie dans son laboratoire et qui « affectent et retiennent constamment certaines figures, certains arrangements de parties dans leurs cristallisations ; les uns, comme le sel marin, donnent des cubes ou des pyramides un peu creuses, dont les aiguilles sont parallèles aux côtés du carré et autour du centre des trémies dont les cubes sont formés ; les autres, des prismes à pans égaux ou inégaux, des aiguilles, des polyèdres de différentes espèces ».
Comme les molécules de l’eau, les molécules salines ont leur forme particulière. «Imaginez, dit Mairan, que les particules intégrantes de la plupart d’entre eux soient des petites pyramides, droites, raides et aiguës comme des aiguilles anguleuses ou des lames tranchantes. On les juge ainsi par le picottement qu’ils excitent sur les fibres du palais et sur les papilles nerveuses de la langue, par les figures qu’ils affectent dans lés cristallisations, et si l’on en croyait quelques observateurs, par la figure même que l’on observe par le moyen du microscope. » Toutes ces substances et cent autres dont je ne parle pas affectent donc un « arrangement déterminé, et une direction de fibres, qui ne diffère de celle des parties de l’eau qui se glace que par l'angle sous lequel elles s’arrangent et par quelques autres circonstances qui, bien loin de détruire l’analogie, ne font que la confirmer ».
La similitude des cristalisations et de la congélation suffit à nous démontrer qu ‘il est inutile de chercher comment les sels ont pu imposer leur forme à la glace en. formation comme l'avait cru Grew.Ges corps, semblables
par leur régularité et leur figuration géométrique, ont tous obéi aux lois de la même mécanique, et n’ort aucune raison de contenir une même substance chimique. Par une conséquence inverse de cette même similitude, la science doit écarter la théorie ingénieuse et simple par laquelle Descartes et Bartholin expliquaient la formation des fleurs hexagonales de la neige, puisqu'elle ne peut s’appliquer aux cristallisations salines ; à plus forte raison Mairan espère que la palingénésie qui prétend que la congélation imite dans sa figuration les formes des corps organiques auprès desquels l’eau a séjourné, et qui abusant de notre imagination, tire parti des cristallisations bizarres pour crier au miracle, sera reléguée hors des discussions sérieuses.
Dortous de Mairan, qui a proclamé la similitude de la congélation et de la cristallisation, qui modèle la théorie de la cristallisation des sels sur celle de la formation de la glace, suppose par une analogie inverse que les particules de l’eau que nous ne pouvons atteindre ont une forme spécifique, comme les molécules que le microscope croit découvrir. Il nous rappelle que la plupart des solidifications sont aussi instructives que la solidification de l’eau et il nous invite à généraliser sa théorie à l’ensemble de tous les cristaux. La « dissertation » qui élargit immensément son sujet fut d’ailleurs la dernière œuvre systématique et expérimentale, partie de la considération d’un seul corps cristallisé, de la glace pour aboutir à l’ensemble des corps cristallisés. Après elle chaque travail spécial sera considéré comme une monographie particulière et chaque travail systématique contiendra exposé au méme plan une grande quantité d'observations de tous genres. Elles contribuera donc par ses résultats et par la méthode nouvelle qui se substitua par son action à la sienne propre, à créer la cristallographie moderne.
3. L'étude des cristallisations salines fit naître tout naturellement une théorie chimique de la cristallisation
n'ayant aucun rapport avec la théorie physique de Maivan ; les sels sont composés, on le sait, par la combinaison d’un principe acide et d’un principe basique. Auquel de ces composants doivent-ils la figuration remarquable et constante qui caractérise chacun d’eux ? Voici ce que l'homme de laboratoire qui les manie continuellement demande d’abord. Voici une question que les chimistes tentèrent vainement de résoudre dès le début du xvur siècle (1).
Homberg croit pouvoir montrer contre l’opinion commune que ce sont les bases qui imposent leur forme spécifiques à tous les édifices cristallins. « Les sels, dit-il, prennent certaines figures dans leurs cristallisations qu’on leur attribue comme leurs figures propres et qu'on suppose être les figures des acides de ces mêmes sels. Ces figures sont de longues aiguilles pour le salpêtre, des cubes pour le sel marin, des hexagones pour le vitriol, des triangles à pointes abattues pour l’alun, et des ovales aplatis pour le borax. Cependant, quand on examine de près la configuration de ces sels,on voit que ces figures ne peuvent être les figures propres de ces sels, ni des acides qu’on en distille, et qu’elles doivent être plutôt attribués aux principes salins, terreux ou métalliques qui leur servent de base ; nous en voyons une preuve convaincante dans les différentes figures que prend un même acide selon les différents alcalis dont il a été saturé avant d’être cristallisé. »
Par exemple, l'esprit de nitre donne des cristaux hexa-
-gones quand il est combiné au cuivre, des lames triangulaires quand il est combiné à l'argent, et des cristallisations en pointe de diamant quand il est combiné au mercure. « Dans toutes ces différentes figures, ce n’est que le même esprit de nitre qui change de figure suivant l’alcali. Il arrive la même chose aux autres acides, après avoir dissous différents métaux ou autres alcalis; en sorte que l’on peut dire que ces figures appartiennent plutôt aux
alcalis qu'aux acides, et qu'il n’est pas vrai de dire que : les pointes des acides ressemblent à la figure de cristallisation des sels dont on les a tirés ».
Il est curieux de constater qu'aucune trace de diseussions analogues n’est à relever dans l’œuvre des chimistes et des cristallographes qui suivirent. Is ont senti confusément que leur science se heurtait Là à un problème insoluble ; par suite, ils l’abandonnèrent aux naturalistes
quijusqu'à la fin du siècle essayèrent de le résoudre. Cronstedt et Wallérius l’exposèrent dans leur minéralogie et proposèrent la question comme doute philosophique, non comme sujet d'expérience. Peu à peu les savants renoncèrent même à l’envisager, et pour l’éviter déclarèrent qu’une molécule cristalline est déjà un édifice formé par la superposition de molécules chimiques, et dans lequel # est impossible de distinguer les principes élémentaires.
L'usage du microscope en montrant aux savants étonnés, la discontinuité essentielle de la matière, contribua aussi à faire admettre La spécificité essentielle de chaque corps cristallisé ; c'est lui qui poussa Bellini (1) et Leewenhoek (2) vers une philosophie corpuseulaire : tous les corps que nous-connaissons sont supposés être formés par d'innombrables particules se rapprochant ou s’éloignant suivant certaines lois fixes ; la forme de ces particules est caractéristique de chaque substance et nous avons tout intérêt à la connaître, puisqu'elle pourra nous expliquer les raisons des propriétés les plus diverses. «Le sucre, par exemple, examiné avec le miscroscope, paraît un composé de molécules angulaires dont les pointes sont émoussées ; le peu d'impression qu’elles font sur les papilles nerveuses de la langue excite cette sensation de douceur que nous lui attribuons. »
Cette induction est justifiée par des expériences répétées : c’est ainsi que nous voyons l'humidité comme la
2, J, P. 1675 et ann, suiv.
salive altérer les figures déjà peu précises des molécules constituantes. De même « le sel examiné au microscope présente des parties globuleuses, carrées, pyramides, quadrangulaires et parallélipipèdes dont les angles raides et pointus lui donnent un goût très piquant » il en est de même de toutes les matières qui entrent dans la composition des plantes et qui sont plus ou moins sensibles à notre goût ; ce sens donne des indications en parfaite har- ‘monie avec les théories corpusculaires ; bien que dissoutes, les molécules conservent encore leur forme caractéristique qui impressionne notre langue.
Leewenhoek ne se contente pas d'examiner au microscope les sels solubles dans l’eau ; il observe avec Îla même attention les ceristallisations naissantes qu’elles quelles soient ; ses travaux semblent faire sortir la notion de molécules, dont l’œil armé de son nouvel instrument peut percevoir les assemblages de la spéculation pure dans laquelle les philosophes l'avaient jusqu’à présent maintenue ; les cristaux salins sont formés de particules dures, dont l’on apercevra un jour les particularités in-
times et dont la forme est fixe et constante dans la même
espèce chimique. Et ces molécules conservent leur individualité spécifique à travers les transformations physiques, cristallisation, dissolution, que la matière peut subir.
Les études microscopiques (1)toutefois,en dernière analyse, n’eurent aucune influence positive sur le développement de la cristallographie ; elles n’apprirent rien de bien nouveau à ceux qui les continuèrent ; elles furent peu à peu délaissées, sauf dans le domaine de la biologie où elles eurent le succès que l’on sait. Plus tard avec Baker et Lerdemuller on ne les utilisa relativement aux cristallisations salines que pour la vulgarisation et l’amusement ! Mais cet échec apparent ne doit pas nous masquer leur grande importance philosophique ; les savants qui le constatèrent, transportèrent à l’infiniment petit actuellement
1. Pour plus de détails sur le rôle des recherches microscopiques voir Sennebier.
inaccessible leurs théories corpusculaires : nous les retrouverons dans la plupart des travaux de laboratoire que nous allons examiner maintenant.
La dissolution des sels, les circonstances de leurs cristallisations et la forme plus ou moins régulière de leurs cristaux, intéressèrent simultanément ou indépendamment les unes et les autres, la plupart des physiciens ou des chimistes qui travaillèrent dans les laboratoires ; l’énumération seule des études dans lesquelles ces questions sont signalées brièvement à propos d'un corps spécial serait fastidieuse, et l’on ne tire aucun pvofit de l'analyse de chacune d'elles. Beaucoup de savants, en effet, après avoir obtenu par des procédés compliqués des cristallisations salines, se bornent à nous confier leurs recettes et leurs résultats en accumulant ainsi dans des imprimés qu'on lira peu et d’une manière distraite, les observations curieuses de quelques faits que l'on ne cherchera pas à reproduire. Notons cependant que longtemps avant l’époque où les mesures précises et répétées patiemment forcèrent la science à enregistrer « la loi de constance des angles dièdres », la forme des cristaux décrite à peu près fut considérée comme spécifique.
Jamais d’ailleurs la description n’est séparée de la narration ; la vue d'un cristal sollicite l'imagination à donner une théorie de sa formation ; de même l'étude d’une dissolution ne saurait nous satisfaire si. elle n/est accompagnée d'une théorie de la dissolution. Le savant a le champ libre pour concevoir chaque phénomène ; la philosophie ‘cartésienne ayant éliminé de la science les opinions traditionnelles, la raison construit ce qu’elle veut. El se sert dès 1716 des théories corpusculaires que les études microscopiques avaient suggérées ; toutefois elle appelle plutôt l'attention, non sur une particule isolée soumise à toutes sortes d’impulsions, mais sur une masse innombrable de partieules, réagissant constamment sur le liquide en contact duquel elles se trouvent.
Metzger T0
Voici pourquoi il nous est loisible de comprendre i immédiatement, sans aucune préparation historique préalable, « l'explication mécanique donnée par le chimiste Lémery (1), de quelques différences assez curieuses qui résultent de la dissolution de différents sels dans l’eau commune ».
Voici d'abord les lois que l’auteur pose à priori comme évidentes :
« 1° Que quoique toutes les liqueurs dissolvantes soient extérieurement fort tranquilles, elles sont intérieurement dans une agitation extrême et continuelle.
« 2° Que ces liqueurs réduisent le corps soumis à leur action, en une poussière d’une finesse qu’on n’imaginerait presque point, sans des expériences sensibles et incontestables qui ne laissent aucun lieu d’en douter.
« 3 Que quand le corps est parvenu au point de division dont on vient de parler, chaque petite portion de liquide peut alors envelopper et en enlever une particule, mécanique dont le détail serait assez long à rapporter et dont on peut toujours faire sentir la vérité par la comparaison d’un vent fort considérable. >
La suspension du corps dissous dans le liquide environnant est une suite nécessaire de son extrême division. Réciproquement d’ailleurs « quand plusieurs particules du corps dissous viennent à se réunir ensuite pour quelque cause que ce puisse être, le liquide ne doit plus être capable de les soutenir en cet état, aussi s’en séparent-elles en se précipitant ».
Voici pour l'aspect général et constant des phénomènes: si, maintenant, au lieu de les observer grossièrement et d'ensemble, nous notons avec soin les phases diverses de la dissolution des différents sels dans l’eau commune, nous sommes frappés non des similitudes mais des différences « qui proviennent de la nature de chaque sel ».
En premier lieu la vitesse de dissolution est très variable :
quelques sels fondent très vite dans l’eau, alors que d’autres s’y répandent presque insensiblement, très lentement ; la première et principale cause de cette différence ne peut provenir que du plus ou du moins de solidité d’un sel.
Si le sel est très compact, «le liquide n’agit que sur la surface extérieure du sel dont il arrache continuellement quelques particules jusqu’à la fin, au lieu que, quand le liquide pénètre facilement en dedans du sel, il agit alors extérieurement et intérieurement, et un plus grand nombre de ses parties étant employées, et travaillant à La fois sur le sel, il doit être par là bien plus tôt enlevé ».
En second lieu, l'expérience nous montre que tous les sels ne sont pas également solubles, chose que la théorie ne nous avait pas laissé prévoir. « On ne conçoit pas aisément en effet que quand on a versé séparément différentes portions égales d’eau commune sur différents sels, il y en ait de certains dont l’eau enlève.et tienne en dissolution une beaucoup plus grande quantité que d’autres. On croirait même volontiers que ce liquide devrait se charger autant des unes que des autres, pourvu que d’ailleurs on lui accordât le temps requis pour la dissolution et qui doit être plus où moins grand suivant la nature du sel. Et pourtant, est-il besoin de le dire? il n'existe pas deux sels qui se ressemblent assez parfaitement par cette circonstance, pour ne demander précisément que la même quantité d’eau pour leur dissolution. » à
Pour prendre un exemple précis, dissolvons une quantité fixe de saipêtre et de sel de tartre dans l’eau commune, de manière à obtenir des solutions saturées ; nous constatons qu'alofs qu’il faut quatre parties d'eau pour dissoudre une partie de salpètre, une seule partie d’eau rend liquide une partie égale de tartre ; comment rendre raison de ces différences remarquables ? Lémery émet plusieurs hypothèses ingénieuses qui ne supportent pas un examen appprofondi et qu'il abandonne à regret.
11 pense enfin à regarder de près la poudre de tartre
et les cristaux de salpêtre, ce qui lui inspire les suppositions suivantes : chaque partie intégrante de tartre a une figure qui ne lui permet pas de s’unir aisément aux autres; elles ne peuvent former même quand elles se touchent un tout continu et elles restent séparées les unes des autres. Au contraire, la surface extérieure de chaque partie intégrante du salpêtre est telle que plusieurs de ses parties sont unies et laissent moins d'intervalle les unes avec les autres.
Les conséquences de cette manière de voir sont précisément les causes mêmes qui ont amené Lémery à l’imaginer, preuve certaine que la construction mentale est excellente. On prévoit que les particules de tartre doivent être plus facilement séparées que celles du salpêtre — et en effet le tartre est dissous plus rapidement que le salpêtre ; d’autre part une grande quantité de sel de tartre doit subsister en dissolution dans le liquide, car quand les parties de ce sel viendront à s’y rencontrer, comme la nature de leurs surfaces ne leur permet pas de s’approcher de fort près, le moindre mouvement sera capable de les empêcher de se réunir assez fortement plusieurs ensemble pour former de grosses masses qui ne puissent pas être suspendues en cet état dans le liquide. La facilité avec laquelle les particules de salpêtre se réunissent est cause qu’il leur faut beaucoup plus de parties d’eau qu’au sel de tartre, non pas à la vérité pour les mouvoir et les emporter, mais pour leur servir en quelque sorte d’intermède qui les éloigne les unes des autres, el qui les empêche par là de se rapprocher... car sans ces parties d’eau interposées, celles du salpêtre ne subsisteraient pas jongtemps dans leurs divisions. Elles $e rencontreraient | à tout instant et ne tarderaient guère à produire par leurs | réunions des masses incapables de se soutenir dans le liquide.
La supposition de Lémery qui explique si bien les particularités de la dissolution de ces sels fait de même prévoir les différences de leur solidification ; si nous faisons
Re
évaporer nos liquides « jusqu’à la pellicule », « le tartre forme des poussières qui tombent les unes sur les autres ; le salpêtre forme de grosses masses solides ou cristaux », ce qui prouve d’une manière définitive que les particules de salpêtre sont plus rapprochées que celles du tartre.
La théorie vérifiée par rapport à cet exemple choisi, va être confrontée avec toutes les dissolutions imaginables et sera définitivement adoptée par son auteur qui n’essaye pas de préciser les rapports entre les formes cristallines des dépôts et les formes des particules intégrantes. Si ce système, dont la forme est encore trop parfaite, n’est repris par aucun des collègues de Lémery, il a du moins comme,résultat immédiat de rendre complémentaires les notions de dissolution et de cristallisation qui étaient jusque-là isolées. Petit (1), par exemple, n'oublie pas d’expliquer par la structure hypothétique des solutions les causes de la cristallisation des sels qu’elles déposent. Comme ses prédécesseurs, il ne songe pas à séparer la description des phénomènes de leur interprétation systématique ; et sa théorie toute entière est contenue dans l’'énumération suivante des différentes manières dont les sels dissous dans un liquide peuvent se coaguler :
« 1° Lorsqu'on vient à refroidir tout d’un coup une dissolution chargée de quelque sel. J'ai plongé dans l'eau froide des vases remplis de ces dissolutions chaudes, les parties salines tombent comme en poussière au fond de la dissolution, à cause qu’elles ne peuvent plus être entretenues en mouvement par les parties du liquide qui perdent en un moment celui que la chaleur avait communiqué. Les parties salines s'unissent sans ordre et tombent avec précipitation.
« 2 Par une évaporation prompte et continue des parlies du liquide. Comme lorsqu’on fait évaporer entièrement sur le feu la dissolution de quelque sel, Le sel n’acquiert pour lors aucune forme particulière, les parties salines n'ont pas le temps de s’ajuster les unes avec les