LIVRE III

Les expériences spontanées, de môme que Tobservalion des faits contemporains, ont conduit dans bien des cas à imaginer des méthodes de synthèses.

C'est ainsi que la cristallisation accidentelle des laitiers d'usines a logiquement suggéré à Berthier Tidée de soumettre à la fusion des mélanges exactement pesés de substances capables de donner tels ou tels cristaux en particulier.

De môme, la cristallisation de Toligiste au Vésuve a conduit Gay ■ Lussac à imaginer de faire réagir au rouge des vapeurs convenablement choisies.

Aussi, dans Texposé aujourd'hui si compliqué, mais que nous ferons aussi concis et aussi simple que possible, des synthèses réalisées, le point important à faire ressortir est-il bien évidemment la caractéristique de chaque méthode ainsi que ses rapports et ses différences avec les conditions naturelles : c'est en outre l'ensemble des considérations qu'elle suggère sur l'origine normale et le mode de production des minéraux et des roches.

A côté de ce point de vue large et philosophique, fécond par conséquent, il y a également un intérêt incontestable à embrasser d'un coup d'œil les différents procédés d'où a pu sortir la reproduction d'un môme minéral. Mais il n'y aura pas lieu de traiter ce sujet à part: ce sera l'affaire de la table alphabétique qui y suffira pleinement

SV.NTIIKSE EN MINKRALOGIE. S

et prendra par cela même une valeur propre digne d'être mentionnée.

Il y a bien longtemps que Ton s'est préoccupé pour la première fois d'imiter les minéraux naturels, et à ce titre toute ralchimie peut être considérée comme une tentative rentrant dans notre domaine.

11 va sans dire que c'est en ce qui concerne les pierres précieuses que les essais ont été les plus nombreux et il est quelquefois difficile dans les vieux livres de distinguer ce quia traita des reproductions de ce qui concerne de simples imitations extérieures- Les anciens étaient experts dans Tart de faire des verres colorés imitant les gemmes*. Pendant des siècles, la reproduction comme nous la concevons était considérée comme impossible : « Tentarunt id a multis annis Chymici' : sed nihil prcestiterunt^ nisi quis mendacium pro veritate habere relit ». On n'avait que des imitations, des pierres fausses ioni il importait de dévoiler la fausseté. Le vieil auteur qu'on vient de nommer a tout un chapitre sous ce titre : « De discernendis veris gemmis a factitiis », et il indique bientôt après toute une série de recettes pour fabriquer de semblables pierres : Qiiomodo gemmœ factitiœ fiunL

11 relate par exemple comment des imposteurs arrivent à teindre en rouge des pierres blanches, comme le saphir blanc, le quartz, la topaze ou faux diamant, de façon à imiter le rubis : « ut a vero rubius nihil différât i^. Des recettes analogues concernent les autres gemmes. Quelques passages méritent pourtant d'être signalés : sur la turquoise (p. 137), sur le succin (p. 168) et quelques autres.

Le sixième livre de la Magie naturelle de J.-B. Porta ^ est intitulé Gemmas adulterare nititur. On y trouve une foule de recettes pour Smaragdum simulare. Ci/aneam gemmam colorare^ Topazii colorem simula7*e^ Hyacinthum simulare^ Vitrum variis coloribus tingere^ etc.

Cependant, de grands esprits furent frappés de bonne heure des services que l'expérience peut rendre à l'histoire des minéraux et des roches, et à cet égard il faut, sous peine de lacune, rappeler ce

« V. Hoefer, Histoire de la Chimie. 1. 1, p. 158.

' Anselmi Boelii de Boodl gemmarum et lapidum historia, p. 17, 1609.

» ./o. BaplistœPoi'tœnapoliianî Magiae natinalis Uhri vigintiy etc., p. 257, Rouen, IdO.

AVANT-PROPOS Mo

passage de Leiboitz > : < Personne n'ignore que le cinabre peut être préparé artificiellement avec du soufre et du mercure.... et ce que nous faisons dans nos officines nous indique assez que la nature l'a effectué à sa manière dans les entrailles de la terre. Il est certain que la sublimation de Tun et de lautre générateurs nous donne un produit très satisfaisant. Dcms les forges de Langesheim, voisines de Goslar, on fait fondre un genre de minerai de plomb et de cuivre et là même, il se produit, par une insigne imitation de la nature, du zinc et une autre substance minérale que l'on nomme pierre calaminaire. Le zinc entraîné par la fumée s'attache au'^ murs et est bientôt enlevé ; mais une évaporation plus lente laisse sur les parois des fourneaux une incrustation dont les fragments détachés sont considérés comme de la pierre calaminaire, laquelle, en donnant au cuivre une couleur d'or produit ce que nous appelons le chrysocale.

«... Georges Âgricola a signalé une matière incombustible semblable à lamiante qui se présente à la surface de la pyrite de Goslar soumise au feu par trois fois.

« D'oîi l'on est porté à croire que, dans nos faibles essais, nous ébauchons ce que la nature a exécuté en grand, elle qui a pour alambics les montagnes et pour fourneaux les volcans.

« L'orpiment, que Ton retire en abondance des possessions turques, peut être obtenu artificiellement, etlasandaraquerouge^, que l'on extrait d'un genre particulier de minerai, peut être imitée au moyen du soufre et de l'arsenic... »

Et l'on pourrait multiplier beaucoup les citations de ce genre dont Tesprit général se résume de lui-môme dans ce beau passage si souvent cité : « La nature n'est pas autre qu'un art plus en grand et on ne distingue pas toujours nettement ce qui est factice de ce qui est naturel. »

Il faut mettre à part les observations qui, d'après Leibnitz, permettent d'assister à l'heure présente à la génération de certains minéraux et dont le mécanisme lui apparaît si nettement : « Je ne nie pas qu'il n'y ait des puits et des galeries où le minerai ne se

prologée, traduction de Bertrand de Saint-Germain, p. 31. * C'est le réalgar.

reproduise à la longue de manière à obstruer les issues, puisque nous savons que cela est arrivé après un laps de temps considérable à Rammelsbei^ près Goslar ; mais en cet endroit, les eaux, charriant des parcelles de métal mêlées à d'autres matières, déposent leur sédiment et n'engendrent ni le cuivre ni le plomb, mais rapportent. »

C'est dans le même ordre d'idées que Raimond Lulle prescrit de ramasser les eaux qui tombent du toit des mines, dans des moules de cire, et, quand ils en sont pleins, de les porter dans quelque eau pétrifiante : de la sorte, dit-il, on verra des minéraux se produire de toutes pièces.

François Bacon, en développant le rôle de Texpérience dans l'acquisition des connaissances humaines, a fourni beaucoup d'arguments que la minéralogie synthétique peut directement appliquer.

Nous aurons à citer les essais expérimentaux deBuiTon, lorsque nous préciserons ce qui concerne Taclion de la chaleur sur les substances minérales.

Dans sa Pyritologie publiée en 1725' et surtout dans la partie intitulée De rorigiae des pierres^ Ilenckcl laisse voir un très ardent désir de réaliser la synthèse des minéraux. Il fait d'abord un historique de la question qui mérite, comme curiosité, d'être mentionné ici.

« Du Clos, Kentman, Blegny et Boyie, entre autres, nous ont, dit-il, donné chacun un procédé particulier pour faire des pierres, mais il n'y a que celui de Du Clos qui s'accorde en quelque manière avec la nature, ou, pour mieux dire, c'est celui qui s'en éloigne le moins. Le premier assure qu'ayant pris du sable d'Etampes et l'ayant arrosé avec de Tesprit-de-vin chargé de sel de tartre et de sel volatil de vinaigre, il s'en était formé une pierre *. Le second conseille de faire bouillir du bois avec du houblon dans une bassine de cuivre, de l'ensevelir dans une cave sous du sable et de l'y tenir pendant trois ans'. Le troisième veut

p. 158 de lu traduction française publiée à Paris en 1760. Zamcuelli, Lithofj raphia duorum montuum veronensium, p. 8. Kkntmanni, Somenciatura rerum fossilium, p. 39.

qu'on fasse infuser pendant quatre jours seulement du bois ou un os dans du vinaigre blanc imprégné de vitriol, d*alun, de sel gemme, de caillou et de chaux éteinte; confusion assez singulière «. Le quatrième ordonne de tenir, pendant une demi-heure et même moins, une certaine quantité de noix muscade mêlée avec de l'albâtre nouvellement calciné et renfermée dans un morceau de linge, de la tenir, dis-je, dans un vaisseau plein d'eau, ce qu'il assure avoir fait et vu faire plusieurs fois ". »

« Mais, ajoute judicieusement Henckel, sans révoquer en doute la bonne foi de ces hommes illustres, je crois pouvoir soupçonner au moins qu'ils ont été trompés ou qu'ils se sont trompés euxmêmes; le second a pris sans doute pour une pierre une concrétion saline, métallique et terreuse qui s'est formée dans son mélange ridicule; le troisième a regardé comme une véritable pétriFicatien un morceau de bois auquel il avait pu s'attacher un peu de sable; et enfin le quatrièms a confondu aussi avec une pierre sa noix muscade incrustée d'un peu d'albâtre. Il est inutile de dire que le fameux Bromel a répété la première de ces expériences deux fois; la seconde trois fois, et la troisième très souvent, mais toujours sans succès*. Cet homme célèbre pouvait facilement prévoir que cela ne lui réussirait pas, mais il n'a rien voulu laisser sans l'éprouver. »

Spallanzani, qui est vraiment un initiateur de la géologie expérimentale, mérite d'être cité à part à cause de son fréquent souci de demander à l'expérience un contrôle des vues que l'observation seule lui avait tout d'abord suggérées. C'est ainsi que, comme il l'expose dans ses Voyages dans les Deux-Siciles *, il soumit les roches volcaniques à une série nombreuse d'essais parfaitement coordonnés et dont les résultats, remarquables à plus [d'un titre, comprennent des vitrifications de masses lithoîdes qu'on peut regarder comme une synthèse de certaines roches naturelles.

Dans cet historique rapide de la synthèse minéralogique où nous ne pouvons signaler que les personnalités les plus hautes, le

* Bleony, Zo<f lâcuA Med, Gall. ann,y 2 septemb., obs. 2. - BoYLB, Philosophia naluralis, paragraphe 4.

^ Acta Litter. Sueciœ, année 1727, p. 336.

* Voir surtout le t. III, chap. xxi, p. 220 et suiv., an VlII.

118 LES SYNTHESES RATIONNELLES

nom de James Hall signale une étape décisive. Ses travaux, qui datent des premières années de ce siècle et dont Tinspiration première vient de Hutton, nous arrêteront plus loin avec quelques détails. On verra qu'il faut y rattacher des synthèses dues à des mécanismes divers et spécialement à la fusion purement ignée et à la reconstitution du carbonate de chaux dissocié par la chaleur.

Préparé sans doute par les résultats précédents et aussi par la description donnée par Ilaussmann, par Mitscherlich et par d'autres, des cristallisations accidentelles si fréquentes, comme on Ta vu dans les scories d'usines, Berthier inaugura, en 1823, une méthode des plus fécondes grâce à laquelle les mélanges d'éléments chimiques en proportions convenables déterminent par simple fusion la cristallisation de minéraux définis.

D'innombrables résultats se rattachent à cette manière d'opérer, qui reçut de plusieurs expérimentateurs des modifications importantes. L'addition de fondants, vrais minéralisateurs, conduisît H. Sainte-Glaire Deville, Caron, Debray et leurs élèves à des séries entières de synthèses; les doubles décompositions ignées en fournirent aussi à Manross et à ses continuateurs.

A cette même catégorie de méthodes se appartient l'ensemble des expériences d'Ebelmen sur les évaporations ignées des dissolutions dans l'acide borique fondu qui, depuis lui, ont continué à fournir des résultats importants.

Le véhicule liquéfié peut être remplace par les courants gazeux et les synthèses obtenues par Gay-Lussac, par Durocher et par bien d'autres, se signalent par les applications directes dont elles sont susceptibles à l'histoire de maints gisements minéraux.

Un intermédiaire entre ces catégories peut être trouvé dans les dispositifs où des corps solides sont soumis à la réaction de vapeur ou de gaz : Henri Sainte-Glaire Deville et ses collaborateurs en ont tiré un. parti des plus fructueux.

Ici doit être mentionnée, comme une innovation capitale, la dis-, position qui a permis à Sénarmont d'inaugurer une voie des plus fécondes en faisant intervenir à la fois l'action des hautes températures et l'activité chimique de l'eau. Son procédé, qui peut trouver une racine dans l'expérience par laquelle James Hall a fait cristalliser la craie, est cependant essentiellement original et le nombre

<Ies synthèses qu'il a procurées est incalculable : les plus récentes et les plus frappantes peut-être sont dues à M. Friedel.

La méthode de Sénarmont, ou de Teau suréchauffée, conduit tout naturellement des procédés de voie sèche à ceux de voie humide et il est assez imprévu que ces derniers, bien que de beaucoup les plus simples, les plus faciles à mettre en œuvre et les plus directement applicables à des phénomènes vulgaires, n'aient fixé l'attention que d'une manière secondaire et relativement très tard.

Les méthodes sont d'ailleurs nombreuses ici et on est frappé du rôle qu'y joue ordinairement le temps : là où deux réactifs brusquement mélangés donnent un produit amorphe, on obtient des cristallisations si les corps n'arrivent en contact que très successivement. Becquerel, M. Frémy, Thomas Graham ont varié les dispositifs d'un grand nombre de manières.

Des solides placés dans des liquides qui les attaquent lentement procurent des conditions analogues.

Enfin Tintervention de courants électriques plus ou moins intenses amène des cristallisations variées.

Peu à peu le nombre des dispositifs imaginés par les expérimentateurs est devenu énorme et on a quelque pçine à établir parmi eux une classification rationnelle.

Trois tètes de ligne se signalent ici, comme dans nos études antérieures :

P La voie sèche; . 2*^ La voie mixte ; 3" La voie humide.

Mais la limite de Tune à l'autre est loin d'être toujours très nette, et dans bien des cas c'est d'une manière un peu arbitraire qu'on placera une expérience dans l'une des parties plutôt que dans l'autre.

Il résulte de là que les subdivisions de chacun de ces grands groupes seront bien moins précises encore.

Nous remettons à la fin du volume un essai de classification général.

Dès aujourd'hui, plusieurs auteurs se sont préoccupés d'exposer les résultats de la synthèse minéralogique.

Dufrenoy », Delafosse* et à leur suite divers auteurs de traîlos de minéralogie ont consacré un chapitre à la question. Haussmann a donné en Allemagne' un ouvrage bien plus développé auquel nous aurons plus d'une fois à renvoyer le lecteur , et c'est à peu près à la même époque que le géologue suisse Alph. Fabre a publié une intéressante notice sur les minéraux artificiels ^.

M. le D'Gurlt a imprimé à Freiberg, en 1857, un Ubersicht der pyrogenneten kunstlichen Mineralien qui traite de Fun des côtés les plus importants de notre programme, et la question a été reprise dans son ensemble, en 4872, par Fuchs, dont le livre* a été couronné par l'Académie des sciences de Hollande.

Il importe de signaler la notice concise et complète donnée en 1880 par M. Friedel*.

Deux ans après, MM. Fouqué et Michel Lévy exposaient, en un savant volume, Tétat de nos conquêtes synthétiques''.

En 1884, l'Encyclopédie chimique de M. Frémy s'enrichissait enfin d'un volume de M. Bourgeois, intitulé Reproduction artificielle des mviéraiix.

Dans la plupart de ces utiles publications, surtout dans celles qui sont quelque peu détaillées, les résultats obtenus sont énumérées d'après la classification minéralogique des composés successivement reproduits.

• Traité de Minéraloifie, 1845.

* Nouveau cours de Minéralogie, 1858.

' Beilrœge zur mettallurgischen Krystallkunde^ 1850 et 1859.

* Bull. Soc. GéoL, t. XIII, p. 307, 1855-1856; ci Bibliothèque universelle de Genève, t. XXXI, p. 136, 1856.

" Die KUnstliche dargeslellen Mineralien, Haarlem, 1872.

• Revue scientifique, sept. 1880, p. 242-218.

' Synthèse des ininérau.r et des roches, Paris, 1882.