II. La solubilité du sel né est pas accrue par la chaleur

198. Si r on a une solution saturée d’un sel qui n’est pas plus soluble à chaud qu’à froid, il est évident que le refroidissement ne peut déterminer sa cristallisation. Dans ce cas , il faut réduire le dissolvant; ce qui se fait de deux manières, savoir :

A. Par V évaporation au moyen de la chaleur.

199 Dans les cas ordinaires , il n’y a d’autre chose à faire qu’à prolonger l’évaporation , jusqu’à ce qu’une goutte de la solution placée sur un corps

froid, montre une disposition à cristalliser, ou au moins jusqu’à ce qu’on observe un filament ou pellicule de matière saline se former à la surface du liquide; phénomène qui indique que l’attraction dont les molécules salines sont douées les unes pour les autres devient supérieure à celle qu’elles ont pour l’eau, et que par conséquent la solution cristallisera, si elle n’est pas troublée. Les premiers groupes de cristaux séparés, on peut répéter l’évaporation , obtenir de nouveaux groupes, et ainsi de suite, jusqu’à ce que la plus grande partie du sel soit cristallisée.

200- Si le sel soumis à l’expérience est parfaitement pur, sa solution peut cristalliser tout entière; mais il arrive souvent, si le menstrue est chargé de deux ou plusieurs sels , qu’après quelques cristallisations , la partie fluide qui reste refuse de cristalliser, quoique saturée de matière saline : elle prend dans cet état le nom ^ eau^mère.

201. Ce fait a lieu lorsque deux sels n’ont qu’une légère tendance à cristalliser, et sont à peu près également solubles; tels sont, par exemple, le nitrate et le sulfate de soude, au lieu que s’ils sont doués d’une forte puissance de cristallisation , et possèdent cependant différens degrés de solubilité , comme les nitrate et sulfate de potasse, ils se séparent aisément par la cristallisation , sans laisser d’eau-mère.

202- procédé ci-dessus est très commode pour isoler des sels qui se trouvent dans la meme

t:t de chimie médicales. 109

solution ; car , en réduisant avec soin par l’évaporation Ja quantité du dissolvant, le sel dont les molécules ont la plus grande cohésion est celui qui cristallise le premier. Si les deux sels sont plus solubles dans l’eau chaude que dans l’eau froide, les cristaux n’apparaissent que lorsque le liquide refroidit ; mais si l’un d’eux , comme le sel commun , est aussi soluble à chaud qu’à froid , il donne des cristaux même en s’évaporant. On peut séparer complètement de cette manière le nitre du sel commun, attendu que le dernier cristallise pendant l’évaporation , tandis que le premier ne le fait que quelque temps après que le fluide est refroidi.

20 Ô. Dans quelques cireohstances l’affinité d’un sel pour son dissolvant est si grande, qu’il ne s’en sépare pas sous forme de cristaux ; mais il cristallise dans un autre fluide capable de le dissoudre , et qui agit moins fortement sur lui. Ainsi, par exemple, la potasse ne cristallise pas dans une solution aqueuse, et prend une forme régulière dans l’alcool.

B. Par ré^aporation spontanée.

2o4. Il faut exposer la solution saline à la température de l’atmosphère dans des vases qui ont une surface considérable , et sont couverts d’un papier fin ou de gaze, qui les garantissent de la poussière sans cependant ralentir les progrès de l’évaporation. On choisit pour cette opération une chambre bien aérée et suffisamment claire , dans laquelle on laisse la solution jusqu’à ce)qii’elle

I lO

TRAITÉ DE PPYSIQUE

présente des cristaux, qui, quelquefois, ne se développent qu’au bout de quatre, cinq , six semaines ou davantage. C’est de tous les procédés le plus sût pour obtenir de beaux cristaux à grandes dimensions, et c’est celui qu’il faut préférer lorsque le temps et les circonstances le permettent.

12 o5. Lorsque l’opération a fait quelques progrès , il devient nécessaire de la surveiller avec soin ; car quand la quantité de sel tenu en solution est réduite à un certain point , le liquide réagit sur les cristaux isolés et les redissout. Il attaque d’abord les angles, puis les bords qui s’arrondissent et perdent peu à peu leur forme. Aussitôt qu’on s’en aperçoit, il faut décanter de liquide, et le remplacer par de la solution fraîche, autrement les cristaux sont infailliblement détruits.

2o6- On peut vérifier ces faits au moyen d’une expériencè simple et frappante.

Exp. 21. On introduit dans une fiole de quatre onces une solution complètement saturée de sel commun (i), qui en occupe environ les deux tiers, on bouche légèrement le goulot avec un morceau de papier à filtrer, et on la place sur une tablette ; exposée à la lumière. Au bout d’une quinzaine, on aperçoit au fond du vase un cube de sel qui aug-

(i) Comme le sel de mercure contient ordinairement une portion de muriate de magnésie , on isole les sels étrangers en précipitant par le carbonate de soude, après quoi on filtre le liquide.

mente peu à peu, et atteint enfin un certain volume; ses angles deviennent alors moins aigus, et lui-méme perd insensiblement sa figure.

Il nous reste à parler d’une autre méthode d’évaporation, qui convient mieux à des essais physiques qu’cà des opérations en grand. Elle consiste à prendre la solution dans une capsule de verre, à l’exposer à l’absorption de l’acide sulfurique placé sous le récipient de la machine pneumatique. Ce procédé sera mieuxl^ compris lorsque nous traiterons de la manière dont Leslie détermine la congélation artificielle. Nous examinerons ensuite les circonstances étrangères et fortuites qui peuvent influer sur la formation des cristaux.

a. La forme du vase.

208. forme du vase évaporatoire produit une grande variété de figures et de modes de concrétion ; car puisque les cristaux s’étendent plus dans la direction horizontale que dans la verticale , il est évident qu’ils doivent, en s’attachant à des parois obliques, irrégulières ou inégales, devenir plus ou moins irréguliers. La circonstance du développement plus rapide au fond que près de la surface d’un grand vase que présentent les cristaux, tient à ce que les molécules intégrantes, étant plus denses que la solution dont elles se détachent, gagnent la partie inférieure, et augmentent ainsi les cristaux qui se forment au fond du vase.

b. LiU présence de quelque corps étranger susceptible d^agir

comme noyau.

209. Afin d’empêcher les cristaux d’adhérer aux parois des vases qui contiennent la solution , on y introduit ordinairement quelque substance, telle que des morceaux de fil , de corde ou de bois : les cristaux se précipitent sur ces corps, et comme ils ne rencontrent qu’une surface de peu d’étendue, ils offrent communément la plus grande régularité. C’est ainsi qu’on assemble dans les boutiques des cristaux de sucre candi, de vert-de-gris, etc. Voici comment on procède quand on veut répéter cette expérience.

On prend une solution fraîchement saturée d’un sel cristallisable ; on la verse dans un vase spacieux, où l’on suspend un fil de soie ou un crin, dont la partie supérieure est attachée à un morceau de liège qui flotte sur la surface du liquide , et l’inférieure chargée d’un poids comme le montre la Fig. 1 3, PL 2 : en peu de temps le fil se couvre de beaux cristaux.

210. Cette propriété que possèdent les cristaux de se déposer autour d’un noyau, a souvent été rendue sensible par les corps étrangers qu’on introduisait dans la solution. Ils s’incorporaient si intimement avec les cristaux, qu’ils semblaient des productions naturelles.

211. Mais un moyen plus efficace encore de déterminer une cristallisation régulière, est de plonger dans la solution un cristal de même espèce.

ET DE CHIMIE MÉDICALES. Il3

Il clcvjciit uii point de râllicnicnt pour les molecules ^ et ticcelere considerâblemenl le progrès de l’agrégation. Il est en outre constaté que si deux sels sont en solution, celui qui est de l’espèce du cristal introduit se sépare le premier.

c. UiT^uence de la pression atmosphérique.

Que l’excès de l’air exerce une grande influence sur la cristallisation, cest ce que prouve l’expérience qui suit :

Exp. 22. On prépare une solution concentrée de sel de Glauber , en introduisant peu à peu ce corps dans de 1 eau en ébullition , jusqu’à ce qu’il ne se dissolve plus (i). On verse la solution bouillante dans dés fioles ordinaires préalablement chauffées, et on bouche ou on attache un morceau de vessie humide autour de leur orifice , de manière à intercepter 1 accès de lair. Cette operation faite, on met les fioles dans un endroit tranquille, où elles n’éprouvent aucune agitation : la solution revient à la température de l’atmosphère, et reste parfaitement fluide; mais au moment qu’on retire le bouchon ou qu’on pique la vessie, la cristallisation commence à la surface et se propage de haut en bas. C’est un nuage blanc qui court, gagne en quelques secondes la masse entière et développe une chaleur qui est très sensible à la main. Lorsque la cristallisation est accomplie, la solution est si complètement solidi-

(i) Une once et demie d’eau en dissout deux de sel.

Il4 TRAITÉ DE PHYSIQUE

fiée , que le vase renversé ne donne pas une goutte de liquide. On remarquera cependant que la structure cristalline est très confuse ; c’est une conséquence de la rapidité avec laquelle elle se détermine. Si le sel ne cristallise pas immédiatement, il suffit d’agiter légèrement le fluide pour assurer le résultat.

31 3. Voici comment Murray explique ce phénomène : Lorsque la solution saturée de sel est enfermée dans le vase, et que la pression de l’atmosphère est supprimée , on peut concevoir les molécules placées à des distances trop considérables pour que l’attraction de cohésion puisse se développer de manière à les réunir et à les faire cristalliser; mais si l’on rétablit la pression atmosphérique ou toute autre équivalente sur la surface du fluide, ses molécules, ainsi que celles du solide qu’il renferme se rapprochent les unes des autres , les distances diminuent, l’attraction agit, et la cristallisation commence. Les petits cristaux ainsi formés à la surface présentent des points solides, autour desquels les autres se groupent , et l’action se propage rapidement dans la masse fluide entière.

d. Uejfet de V agitation,

3 1 4. On s’est assuré que l’absence de mouvement extérieur est essentielle à la production des cristaux parfaits ; il y a cependant des cas où l’on facilite l’opération en excitant un léger mouvement vibratoire dans le fluide. On peut concevoir quç

ET DE CHIMIE MEDICALES. j j 5

1 agitation aide les molécules salines à se dégager des aqueuses qui présentent un léger obstacle à leur union, et occasionnent en même temps des mouvemens qui les placent dans les positions où l’attraction cristalline agit avec plus de force, (i)

e. La Lumière.

2 1 5. La lumière influe sur la cristallisation. C’est un fait dont on peut se convaincre en jetant un coup d’œil sur les bouteilles de cristaux qui garnissent la devanture des boutiques de drogueries, et qui sont toujours plus abondans à la surface exposée à la lumière. Si l’on place une solution de nitre dans une chambre qui ne reçoit le jour que par un trou pratique dans le volet, les cristaux se forment en plus grand nombre sur la paroi du vase contiguë à l’ouverturè. Chaptal a trouvé qu’en employant la solution d’un sel métallique, et recouvrant de soie noire la majeure partie du vase, des cristaux capillaires se portent sur celle qui reste

découverte , et que son étendue est limitée par la cristallisation.

2.1 6- Le meme savant a également démontré que le phénomène connu sous le nom de végéta-^ tion saline dépend de l’influence de la lumière.

(i) Tout le monde sait que par un temps calme leau peut être amenee a plusieurs degrés au-dessous de o sans se congeler, mais que la moindre agitation de l’air, ou le vent le plus léger, détermine immédiatement une croûte à sa surface.

]l6 TRAITÉ DE PHYSIQUE

Elle est due à l’adhésion du sel qui s’attache au bord du vase et nuit beaucoup à l’expérience ; car on a reconnu que, quand on la laisse se former, l’évaporation spontanée du fluide donne peu de cristaux, attendu que la matière saline s est dispersée sur les parois. Le moyen le plus simple de prévenir cet effet est de graisser le bord du vase avec

de l’huile douce.

21 '7* ^ souvent attribué à un état électrique

particulier de l’atmosphère la non-réussite d’une cristallisation. On a fréquemment observé que des solutions salines , qui n’avaient pas donné de cristaux, quoiqu’elles eussent été suffisamment concentrées, et quelles fussent restées quelques jours en repos, en déposaient des groupes abondans , aussitôt qu’il survenait un orage , ou immécliateinent après.

2 1 8- Après avoir énuméré les principales circonstances qui influent sur la cristallisation , nous allons entrer dans quelques détails sur les moyens proposés par Leblanc, pour obtenir des cristaux parfaits et volumineux. Voici en quoi consiste sa méthode : On fait dissoudre le sel dans l’eau ; on concentre sa solution par une évaporation lente et en deffré tel, quelle cristallise par le refroidissement, ce qu’on reconnaît en en mettant refroidir une goutte sur du verre ou toute autre substance. Lorsqu’elle est à ce point , on l’abandonne à ellemême ; quand elle est parfaitement froide , on retire la portion liquide de dessus la masse de cris-

taux, et on la met dans un vase à fond plat. Au bout de quelques jours il se manifeste çà et là des cristaux qui s’accroissent peu à peu. On choisit les plus réguliers, on les place à distance dans un vase plat , et on verse dessus une certaine quantité de liquide, concentré au point de cristalliser par le refroidissement. On change la position de chaque cristal, au moins une fois par jour, avec une tige de verre, afin que toutes les faces soient alternativement exposées à l’action du liquide; car le côté sur lequel ils posent, ou qui est en contact avec le vase, ne prend jamais d’accroissement; de cette manière les cristaux augmentent peu à peu en volume. Lorsqu’ils sont arrivés au point de se bien dessiner, on choisit les plus parfaits ou ceux qui ont exactement la forme qu’on désire; on les met séparément dans un vase plein du même liquide, et on les retourne comme nous l’avons dit, plusieurs fois par jour.

On peut à la rigueur les obtenir par ce moyen de presque toutes les grandeurs; mais il faut, lorsqu’ils sont parvenus à un certain développement, les surveiller avec soin (aoÔ), autrement ils se déforment tout-à-fait.

2 1 g. Il est évident , d’après les notions qui précèdent, que la cristallisation n’a aucune analogie avec l’organisation. Rien ne diffère plus que l’accroissement d’un cristal de la croissance d’un être organique : dans l’un, il y a juxta-position de molécules qui s’appliquent mécaniquement ou chimiquement à la surface extérieure, dans l’autre il y a as-

î J 8 TKAITÉ DE PHYSIQUE

simîlation de matières étrangères; on peut en meme temps affirmer qu’il n’y a pas dans le corps animal deformation due au concours des affinités qui donnent l’impulsion aux molécules de matière inanimée.

AJJiriitê élective.

3 2^0. Lorsqu’on connaît la nature de cette force, en vertu de laquelle deux corps de nature différente se combinent, perdent les caractères qui les distinguent et produisent un nouveau composé, on peut concevoir que les attractions diffèrent déinten-^ site suivant les corps sur lesquels elles s’exercent.

Exp. 2 3. On mêle ensemble poids égaux de magnésie et de chaux vive en poudre fine, et on ajoute de l’acide nitrique étendu ; au bout de quelques heures une partie considérable de la chaux se trouve dissoute, mais la magnésie reste intacte. Il résulte de là que l’acide nitrique a plus d’affinité pour la pre-^ mière de ces terres que pour la seconde.

2121* On a imaginé que dans ce cas l’acide nitrique faisait un choix, et on a en conséquence appelé cette espèce d’affinité, affinité élective.

2 22^- découverte de cette loi importante suggéra à Geoffroy l’idée de construire des tables qui représentent les intensités relatives des attractions de divers corps. On les a étendues depuis, au point c[u’elles comprennent la majeure partie des combinaisons et compositions chimiques. La substance dont les affinités doivent être exprimées de cette manière, se place simplement à la tête d’une co=^

lonne, et se sépare par une ligne horizontale; audessous sont classés les corps pour lesquels elle ii a aucune attraction ^ dans un ordre qui correspond à celui des intensités de leurs affinitésrespectives; c’està-dire que la substance quelle attire avec le plus de force est la plus rapprochée d’elle , et celle sur laquelle elle agit le moins occupe le bas de la colonne. La série suivante, qui montre les affinités de l’acide muriatique pour les alcalis et les terres alcalines , peut servir d’exemple.

Acide muriatique.

Baryte.

Potasse.

Soude.

Cliaux. '

Ammoniaque.

Magnésie.

2 3 3. Cette propriété, que possède un même corps de s’unir à d’autres avec des degrés de force différons, nous met à même de le décomposer en employant une substance, qui a pour l’un des constituans plus d’affinité que celui-ci n’en a pour l’autre. Les deux premiers obéissent à la force qui les sollicite, et le troisième est mis à nu; c’est ce qu’il est facile de démontrer en modifiant la dernière expérience.

Exp. î24- Cn chauffe ensemble dans un flacon de l’acide nitrique et de la magnésie. Ces substances se combinent, et forment un nitrate de magnésie :

on prépare en même temps une solution de chaux, en agitant de la chaux vive en poudre dans de Teau distillée. A peine cette solution est-elle versée dans celle de magnésie, qu’une poudre blanche se sépare et se précipite au fond du vase. Cette poudre n’est autre que de la magnésie que saturait l’acide nitrique, et que l’attraction plus forte de la chaux pour cet acide a mise en liberté.

Voici une série d’expériences faciles et propres à faire comprendre la loi de l’affinité électrique.

Exp. 2 5. Dissolvez de l’argent pur dans de l’acide nitrique, ou préparez une solution de nitrate d’argent dans de l’eau distillée. Si vous y ajoutez du mercure, il sera immédiatement dissous et l’argent dégagé; le fluide qui surnagera sera une solution de mercure dans V acide nitrique.

Exp. 26. Si vous mettez dans la solution de mercure dans l’acide nitrique un morceau de plomb en feuille , il se dissoudra , le mercure sera mis en liberté, et le fluide sera une solution de plomb dans r acide nitrique.

Exp. 27. Si vous suspendez dans cette solution de plomb une légère feuille de cuivre, elle se dissoudra, le plomb sera dégagé, et le fluide sera une solution de cuivre dans V acide nitrique.

Exp. 28. Plongez dans cette dissolution une , feuille mince de fer, elle disparaîtra aussitôt, sera remplacée par du cuivre métallique , et l’on aura une solution de fer dans V acide nitrique.

Exp. 29. Si VOUS mettez un morceau de zinc dans la dissolution , le fer sera précipité , et le zinc restera en dissolution.

Exp. 3o. A la solution de zinc, ajoutez maintenant de l’ammoniaque ; elle se combinera instantanément avec l’acide nitrique , et le zinc sera précipite. La solution ne contiendra dans ce cas que du nitrate d’ammoniaque. ,

Exp. 3i. Versez-y de l’eau de chaux, l’ammoniaque se dégagera aussitôt, exhalera une odeur piquante , et il ne restera qu’une dissolution du nitrate de chaux.

Exp. 32. Si vous traitez cette solution par l’acide oxalique, la chaux sera précipitée, et il ne restera que de l’acide nitrique pur*

Nous indiquerons une dernière expérience.

Exp. 33. Ajoutez à de l’encre ordinaire quelques gouttes d’acide nitrique; à l’instant sa couleur noire disparaîtra : versez dans ce liquide incolore une petite quantité de potasse en solution , elle reparaîtra. Gela tient à ce que son principe colorant est une combinaison de fer et d’acide gallique ; que le métal a moins d’affinité pour celui-ci que pour l’acide nitrique; qu’il abandonne l’un et s’unit à l autre , avec lequel il forme un nitrate ; mais la potasse a pour l’acide nitrique une affinité supérieure à celle du fer ; elle s’en empare , et le métal s’unit de nouveau à l’acide gallique.