Voir aussi Traité de Chimie

nous expliquerions difficilement si nous voulions les serrer de près. Considéré ainsi, Guyton de Morveau nous apparait comme un successeur de Mairan qui ne voit dans toute la nature et spécialement dans la cristallisation que l’action constante des mêmes principes. Mais depuis Mairan,ces principes se sont simplifiés ; ils peuvent maintetenant se ramener à l’admirable loi de gravitation universelle,que Newton a découverte et que Buffon a généralisée à tous les phénomènes naturels. Les réactions chimiques et les cristallisations sont soumises, dira Morveau,à des lois qui sont les mêmes « que la loi générale par laquelle les corps célestes agissent les uns sur les autres ; et ces attractions particulières ne varient que par l'effet des figures des parties constituantes, par ce que cette figure entre comme élément dans les distances ». Cette opinion a quelque ressemblance avec celles que Lémery ou Bourguet avaient émises autrefois ; du moins puisque nous ne pouvons suivre les particules de la matière trop petites et trop nombreuses pour être accessibles, elle nous amènera elle aussi, à des théories cinétiques ; d’un autre côté,elle rendra définitivement solidaires, la dissolution et la cristallisation que nous considérons comme inverses ; le premier écartant les molécules solides dans un milieu approprié ; le second les rapprochant et les soudant pour qu’elles donnent naïssance à des solides réguliers. Entrons plus avant dans le maniement de cette théorie et demandons à l'expérience quelle est la nature des molécules qui se réunissent pour former les cristaux ? Certains savants ont cru, nous l’avons déjà vu,que les éléments eux-mêmes imposaient leurs figurations à certains de leurs complexes ! N’avons-nous pas vu récemment encore des savants minéralogistes rechercher si les sels doivent leur forme spécifique à leur acide ou à leur base ? Guyton de Morveau signale la vanité d’un problème aussi vaste ! IL ne se perd pas dans les dédales de l'analyse chimique, et croit pouvoir affirmer que la molécule spécifique de chaque corps cristallisé est le dernier terme de sa division

mécanique ; ces molécules sont-elles semblables à l'atome chimiquement indivisible ? Dans la plupart des cas, il n'importe ; elles sont « les particules similaires » qui se superposent dans l'acte de la cristallisation et c’est tout ce que nous avons besoin de savoir !

Une telle idée aura tout au moins le mérite d’écarter de la cristallographie tout système sur la structure primitive de la matière, et par suite empêchera à la chimie de communiquer. à la science des cristaux, l'immense diver: sité de ses hypothèses. C’est grâce à l'élimination des problèmes connexes, que celui de la forme des cristallisations les plus diverses sera susceptible d’être réduit au langage mathématique qu'Haüy construira plus tard! Les « digressions académiques » ont servi à mettre la science sur la voie des abstractions simplifiantes.

Mais si Guyton de Morveau néglige volontairement certains aspects de la question qui risqueraient d’obscurcir inutilement l’ordre de ses pensées, il recherche lui-même certaines lois que l’école d'Haüy ne discutera pas et ignorera complètement ; il suffit, dit-il, pour expliquer la dissolution et la cristallisation, de tirer toutes les conséquences des trois vérités suivantes qui découlent elles-mêmes de la loi d'attraction universelle ? 1° Toute la matière est attirée au centre de la terre ; il suit de là que tout corps est absolument pesant ; 2° Cette attraction est proportionnelle à sa densité ; tout corps peut donc cesser d’agir par la pesanteur s’il est situé dans un milieu plus dense; 3° Cette

attraction est constante entre toutes les parties de la ma-

‘sière ; d’où l’on conclut que tout corps peut cesser d’obéir àla loi de l'attraction au centre de la terre s’il est suffisamment attiré par un autre corps, pour que cette première attraction soit vaincue de manière qu'il soit soutenu par cet autre corps et ne puisse graviter qu'avec lui.

Nous voici maintenant en mesure d'aborder les phénomènes de dissolution et de cristallisation. Quelles sont Les conditions nécessaires pour qu’un corps puisse se dissoudre dans un liquide ? Tout d’abord et cela est évident, il

faut que cette substance soit atténuée et extrêmement divisée ; mais cela n’est pas suffisant ; l'équipondérance, c’est-à-dire le rapport exact de gravitation entre le fluide dissolvant et la matière soluble,est également important; c'est parce que ce rapport n’existe pas entre l'huile et l’eau par exemple, que ces deux fluides ne peuvent se réunir pour former un tout homogène à l'encontre de ce qui se produit dans les solutions salines.

Qu'est-ce que la cristallisation ? « Je la définirai dit Guyton de Morveau, une opération par laquelle une infinité de parties similaires qui se trouvent actuellement en équilibre avec un fluide quelconque, sont déterminées à se rapprocher par la soustraction d’une certaine portion de ce fluide, et à former avec la portion qui demeure des masses régulières, telle que la figure de ces parties les décide constamment par l’attraction prochaine réciproque, quand elle n’est pas vaincue, ou par quelque percussion ou par la gravitation centrale, c’est-à-dire la pesanteur »; l’explication qu’il se propose d’en donner est uniquement physique « et fondée sur les lois générales de la gravitation et du mouvement » ; les seules propriétés invoquées par l’auteur sur les différentes matières sont « la densité et la figure »... mais alors, on peut par une expérience de mécanique bien faite, remplacer les molécules infiniment petites des sels par des morceaux métalliques de même forme qui en se réunissant à la surface d’un liquide forment des assemblages réguliers.

« Tout le monde sait que les petites aiguilles posées horizontalement sur l’eau y surnagent. Si l'on en placè plusieurs successivement dans un même vase, on les voit s’attirer et se mouvoir jusqu'à ce que, se touchant toutes sur leur longueur, elles aient formé un faisceau ; la manière dont ce faisceau se forme est surtout lie. : par exemple si après avoir placé une de ces aiguilles seule au milieu d'un vase de 9 à 10 pouces de diamètre, on en place une autre vers la circonférence, assez éloignée du

“bord pour que la matière du vase qui agit sur elle ne la -

retienne pas, on voit cette seconde aiguille prendre d’ellemême sa route vers la première, son mouvement s’accélérer à mesure qu’elle en rapproche et celle-ci qui était absolument au repos tendre réciproquement à la réunion ; si ces deux aiguilles se sont trouvées tout de suite parallèles sur leur longueur, elles s’y fixent et ne bougent plus. Si lors de la rencontre elles se touchent par Lies extrémités, alors elles s'appliquent toutes les deux fort rapi- -dement l’une sur l’autre ; il peut arriver enfin que la deuxième vienne frapper par l’une de ses extrémités le grand côté de l’autre, en formant avec elle une ligne perpendiculaire ou plus ou moins oblique,et ce cas est le plus fréquent, parce que le mouvement de la deuxième étant plus facile dans cette direction, elle la prend insensiblement par celle de ses extrémités qui est plus voisine de l’autre : alors les deux aiguilles s’accollent encore ; mais comme l'attraction n'est pas satisfaite, en ce que l’une dépasse l’autre, et qu'il peut y avoir contact plus parfait, celle de ces aiguilles dont l'attraction est plus active, parce qu'elle est plus en mouvement, plus éloignée de l'état d'inertie, glisse aussitôt sur l’autre, elle l’excède en un - instant ; et comme si la force de l'attraction l’eut emportée au delà du but, elle prend un mouvement rétrograde qui la place enfin dans le seul point où elle peut trouver le repos, c’est-à-dire touchant l’autre dans tous les points de sa longueur.

« Ce mécanisme que j'ai vu se répéter une infinité de fois, et toujours de la même manière, peut réunir en un seul faisceau autant de petites aiguilles que l’eau en peut porter. J’en ai compté jusqu'à 28 ainsi groupées, et qui représentaient exactement un cristal nitreux jusque dans les variations accidentelles que l’on peut remarquer dans la cristallisation de ce sel ; on ne doit pas en être étonné puisque la figure de ses molécules est la même que celle de nos aiguilles ; personne n’ignore qu'en refroidissant promptement une dissolution de nitre avant qu’elle soit suffisamment évaporée, elle donne une infinité de petites

aiguilles qui sont de vrais cristaux dont nos yeux n’ont pu apercevoir les éléments, et qui deviennent eux-mêmes les éléments de cristaux plus considérables. Après un exemple aussi frappant, après avoir vu un effet analogue aussi. constant du même principe, je ne pense pas qu’on soit tenté de recourir à des causes occultes pour expliquer la cristallisation. » ‘

Au contraire, cette simple expérience fait comprendre le mécanisme de la formation des cristaux, de la manière la plus satisfaisante que l'on puisse imaginer. On peut d’ailleurs la répéter en changeant la nature du métal, et surtout en variant la forme des petits solides posés à la surface de l’eau; un simple calcul géométrique permettra à l'observateur de prévoir quelle figure prendra l’assemblage en apparence fortuit de tous ces minuscules flotteurs infiniment plus grands pourtant que les molécules cristallines ; mais si la connaissance de la forme des parties nous a laissé deviner la figuration du tout, véciproquement la connaissance des formes cristallines « permettra de déterminer avec certitude la figure des parties primitives de tous les corps cristallisés, parce que toute masse régulière ne peut être composée que de parties qui aient une forme génératrice de la forme qui résulte de leur union suivant une loi connue; or, de même qu'il n’est pas possible de concevoir qu'il puisse résulter d’une infinité de cubes, quelques petits qu'ils soient, une masse sphérique quelconque, ni même qui en aient une apparence grossière, dès qu'on admettra dans le mécanisme de leur union la nécessité du contact le plus parfait, de même, on peut assurer qu'une masse cubique résulte nécessairement d’une infinité de molécules de même forme, qu'un cristal cylindrique est le produit de plu-. sieurs cylindres insensibles ; et ainsi des figures plus composées des autres solides. » |

7. Les hypothèses mécaniques, comme les applications immédiates de la loi d'attraction universelle, laissent peu

Te

à peu Le champ libre aux théories de structure ; la eristallographie que Guyton de Morveau rattache aux prin- cipes de Descartes ou de Newton, s'’achemine dans son œuvre même vers une construction mathématique servant pour ainsi dire de cadre à nos observations ; l'esprit de a méthode d'Haüy, son langage, la direction générale de ses travaux se laissent déjà pressentir dans les « digressions académiques ». Seulement ils ne se dégagent pas de l’ensemble des autres méthodes avec lesquelles ils se trouvent mêlés.

. Toutefois les différents courants de pensée un instant confondus et réunis ne suivront pas longtemps la même : route ; l’un, plus superficiel, plus séduisant, plus large et plus étalé, mettra la science des cristaux au centre des connaissances humaines ; c’est lui qui inspira aux naturalistes, à Buffon, à Guéneau de Montbeillard, à Lamétherie, Pidée que la vie n’est due qu’à la cristallisation de la matière vivante; c'est lui qui vers la fin du siècle inspira à Lamétherie son hypothèse de la cristallisation universelle réduisant la philosophie à n'être qu’un chapitre de la cristallographie ! D’une manière plus générale, il intéressera les savants aux théories de la cristallisation aux analogies remarquables de la cristallisation et des autres phénomènes, à l'étude hypothétique ou expérimen- tale des conditions et des circonstances de la cristallisation, plutôt qu'aux descriptions et aux classifications des cristaux. | Au contraire, l’autre courant de la science, plus approfondi que brillant, plus limité, plus étroit, moins apparent et accessible, spécialisera les cristallographes dans leur domaine propre dont avec Haüy ils ne sortiront plus ; il délimitera leur labeur qu'il rendra à la fois plus mo- deste, moins philosophique, plus rigoureux, moins prétentieux, plus minutieux, plus exact ! C'est de cette évolution qu'est sortie la construction du langage cristallographique qui sert encore aujourd’hui de préface à la science des cristaux. C’est encore grâce à ce mouvement

Tee

que les savants s’habituèrent aux mesures précises et rigoureuses, aux calculs pénibles et compliqués qui avaient auparavant rebuté tant d'amateurs.

Il nous faut examiner les méthodes, Les résultats et l'in fluence qu’eurent à la fin du xvin siècle ces deux manières de comprendre la cristallographie ; commençons par la première qui laissa des traces moins durables.

Guyton de Morveau lui-même nous montrera comment la cristallographie a pu déborder de sa route pour atteindre le domaine des sciences environnantes, plus spécialement de la chimie. Si la dissolution, dit-il, n'est véritablement qu’un phénomène physique et mécanique, il en est de même de la fusion qui rend certains corps liquides sous l'influence de la chaleur ; il résulte de cela que nous pourrons considérer les fluides comme des corps solides dissous par la matière du feu. Réciproquement la solidification sera due au retrait de la matière du feu dissolvante, comme la cristallisation des sels est due à l’évaporation de l'eau qui les avait dissous. C'est ainsi que les métaux dissous par le feu se cristallisent par l’absence de la plus grande partie du dissolvant ; mais en se refroi-dissant, en se solidifiänt, les cristaux retiennent une partie du milieu fluide qui leur avait pour un temps communiqué son état. Dans certaines conditions expérimentales, : les chaux métalliques qui se sont imprégnées de feu principe se transforment en métaux brillants et combustibles. « Le phlogistique est donc aux métaux ce qu'est aux sels l'eau qu'ils retiennent dans leur cristallisation. »

Voici la science des cristaux appelée à servir de modèle” aux chimistes qui étudient les phénomènes encore inexpliqués de combustion ou de réduction. Qu'est-ce donc que ce phlogistique qui à l'époque où Lavoisier a commencé ses travaux était 1 invoqué par tous les savants ? Estce un élément, un principe que nous sommes actuellement impuissants à isoler, mais qui entre dans la composition de la plupart des corps et qui sous l’action du feuse trans-