CE QU'IL Y A DANS L'AIR

Depuis que les hommes ont commencé, si je puis ainsi dire, à contempler l'univers avec les yeux de l'esprit, à réfléchir sur ce qui se passe autour d'eux, ils ont dû être frappés de ce fait, que l'aspiration

et l'exhalaison de l'air est, chez tous les animaux, l'acte essentiel et caractéristique de la vie; que tout être privé d'air succombe au bout de quelques instants; que l'air même altéré, mélangé de certaines émanations, de certaines vapeurs, devient malsain ou mortel. Cela est si vrai, que, dans les langues les plus anciennes, respirer et vivre, expirer ou cesser de respirer et mourir, sont des expressions absolument équivalentes.

Un autre fait non moins remarquable, qui n'a pu échapper aux hommes les plus ignorants, c'est que, faute d'air, toute flamme, comme toute vie, s'éteint étouffée. Les peuples anciens avaient parfaitement saisi l'analogie étroite de ces deux phénomènes ; ils avaient deviné que le feu et la vie sont, au fond, une seule et même chose , et le premier était pour eux, ainsi que pour nous, l'emblème de la seconde.

Et pourtant des milliers d'années se sont écoulées, des générations sans nombre ont passé avant que, même parmi ceux qui s'étaient donné pour tâche d'interroger la nature, quelqu'un songeât à rechercher ce que c'était en réalité que l'air, à quel principe merveilleusement actif il devait cette propriété unique d'entretenir Ja vie et le feu.

Ce fut seulement au xvn° siècle que l'attention des chimistes se porta sur ce grave problème. A celte époque, John Mayow prouva qu'il existe dans l'air un gaz qui est l'agent spécial de la combustion et de la respiration , et qui se fixe sur les métaux calcinés. Mais les expériences de ce chimiste , — dont à peine encore on sait aujourd'hui le nom, — passèrent inaperçues , tandis que la fameuse théorie du phlogistique, imaginée par G.-E. Stahl, était adoptée comme une révélation d'en haut par le monde savant. Voici, sommairement, en quoi consistait cette théorie célèbre qui, pendant plus d'un siècle, régna sans partage et sans opposition dans la science.

Selon Stahl , le phlogistique était un fluide contenu dans toutes les matières combustibles, et qui s'en échappait sous l'influence d'une température élevée. D'après cela, un corps qui brûlait, un métal qui se changeait en chaux ou en terre (on appelait ainsi les oxydes métalliques) perdaient leur phlogistique. Stahl ne pouvait ignorer cependant que les terres sont plus pesantes que leurs radicaux métalliques, ce qui prouve bien évidemment qu'au lieu de contenir quelque chose de moins, elles contiennent quelque chose de plus. Mais ni lui ni personne ne vit là une difficulté, et plus tard, lorsque les novateurs français s'avisèrent de cette objection, les disciples fidèles du chimiste allemand ne craignirent pas de répondre que le « phlogistique possédait le singulier privilège d'ôter du poids aux corps avec lesquels il était uni » . Le succès de la théorie du phlogistique s'explique pourtant par ce

qu'elle avait, malgré sa fausseté, de large et de séduisant, et par le peu qu'on savait alors de la constitution de l'air et, en général, des propriétés des gaz. En 1731, Statal écrivait que, « dans aucune circonstance, il n'était possible de faire prendre à l'air une forme solide en le combinant et en le fixant sur certaines matières. » Une assertion aussi catégorique, émanée d'un homme qui jouissait d'une aussi grande autorité, ne pouvait manquer d'exercer sur les recherches des chimistes une fâcheuse influence; aussi s'écoula-t-il encore plusieurs années avant qu'aucun d'eux se hasardât à rien tenter en dehors des données de cet axiome magistral. Cependant, vers 1770, le chimiste anglais Haies osait soutenir que a l'air de l'atmosphère, le même que nous respirons , entre dans la composition de la plus grande partie des corps; qu'il y existe sous forme solide, dépouillé de son élasticité et de la plupart des propriétés que nous lui connaissons; que cet air est en quelque sorte le lien universel de la nature, le ciment des corps; que même après avoir existé sous forme solide et concrète , et avoir passé par des épreuves de toute espèce, il peut, dans certaines circonstances, redevenir un fluide élastique semblable à celui de notre atmosphère; qu'en un mot, véritable Protée, tantôt fixe, tantôt volatil, il doit êtrfe compté au rang des principes chimiques, et occuper comme tel le rang qu'on lui a toujours refusé. »

A la même époque, la découverte de l'air fixe (acide carbonique), par Black, et celle de l'«ir inflammable [hydrogène) , par Cavendish, ouvrirent aux études chimiques un nouvel horizon , et l'on se décida enfin à secouer le joug des doctrines de Stahl , auxquelles la découverte de l'oxygène ne devait pas larder à porter le coup fatal. C'est encore à un chimiste anglais, Priestley, que revient l'honneur d'avoir inauguré cette révolution mémorable.

a 11 y a, je crois, dit-il, peu de maximes en physique mieux établies dans tous les esprits que celle-ci : que l'air atmosphérique, abstraction faite des diverses matières étrangères qu'on a toujours supposées dissoutes et mêlées dans cet air, est une substance élémentaire simple, indestructible et inaltérable au moins autant que l'est l'élément de l'eau. Je m'assurai cependant bientôt, dans le cours de mes recherches, que l'air de L'atmosphère n'est pas une substance inaltérable , puisque le phlogistique ( Priestley croyait encore au phlogistique) dont il se charge par la combustion des corps , par la respiration des animaux et par différents procédés phlogistiques, l'altère et le déprave au point de le rendre totalement incapable do servir à l'inflammation des corps, à la respiration des animaux et aux autres usages auxquels il est propre... Mais j'avoue que je n'avais aucune idée de la possibilité d'aller plus loin dans cette carrière, et d'ar-

river au point d'obtenir une espèce d'air plus pur que le meilleur air commun...

« Le 1er aout 1774i je tâchai de t ; rer ^ Vat ^ pr , c ^ ^

(notre oxyde rouge de mercure) , et je trouvai sur-le-champ que par le moyen de ma lentille, j'en chassais l'air très promptement. Ayant recueilli de cet air environ trois à quatre fois le volume de mes matériaux, j'y admis de l'eau et trouvai qu'elle ne l'absorbait pas ; mais ce qui me surprit plus que je ne puis l'exprimer, c'est qu'une chandelle brûla dans cet air avec une vigueur remarquable; un morceau de bois y etincelait exactement comme du papier trempé dans une dissolution de sel de nitre, et s'y consuma très rapidement. »

Ayant ensuite calciné du minium (composé d'acide plombique et d oxyde de plomb), PHestley obtint de nouveau le même air si propre a activer la combustion : ce qui le conlirma dans l'idée que le mercure calcine « doU emprunter de l'atmosphère la propriété de fournir cette espèce d'air, le procédé de cette préparation étant semblable à celui par lequel on fait le minium ».

Une fois engagée dans cet ordre de recherches, il fallait que la chim.e eût à tout prix le mot de l'énigme : nul respect des paroles d'un maître, nulle autorité de doctrine ne devait plus l'arrêter. A peine Pneslley avait-il publié ses recherches, que le pharmacien suédois Guillaume Scheele décrivait, dans son Traité de Cair et du feu, publié en 1777, l'expérience par laquelle il avait séparé l'air commun en deux éléments, dont l'un s'était fixé sur le foie de soufre alcalin (sulfure de calcium), et l'avait transformé en gypse (sulfate de chaux); tandis que l'autre, demeuré dans le vase, manifestait, par son inaptitude à entrer dans les combinaisons chimiques , ses propriétés en quelque sorte négatives. Il indiquait aussi le procédé très simple à l'aide duquel il avait obtenu artificiellement l'air de feu (c'est l'oxygène qu'il appelait ainsi), procédé qui est encore employé dans les laboratoires pour préparer ce gaz.

Malheureusement Scheele ne comprit nullement la portée de ses expériences, qui sont pour nous aujourd'hui si claires et si concluantes. Il se perdit, pour les expliquer, dans un dédale de considérations confuses, où il fit intervenir le phlogistique, la prétendue combinaison de ce principe avec l'air, et je ne sais quelles autres chimères, qui ne firent que l'éloigner de la vérité. Il était réservé au plus grand des chimistes français, à l'immortel Lavoisier, de débrouiller ce chaos, de déterminer d'une manière simple, nette, lumineuse, la véritable composition de l'air atmosphérique et les rôles respectifs des éléments dont il est essentiellement formé. J'emprunte aux Mémoires de l'Académie des sciences les principaux passages de la note dans laquelle Lavoisier rend

compte de l'expérience admirable qui le conduisit à la détermination, non plus seulement hypothétique, mais positive et palpable, de la composition de l'air.

«J'ai renfermé, dit-il, dans un appareil convenable cinquante pouces cubiques d'air commun; j'ai introduit dans cet appareil quatre

Découverte de la composition de l'air. — Expérience do Schaele.

onces de mercure très pur, et j'ai procédé à la calcination de ce dernier en l'entretenant pendant douze jours à un degré de chaleur presque égal à celui qui est nécessaire pour le faire bouillir... Au bout de douze jours, ayant cessé le feu et laissé refroidir les vaisseaux, j'ai observé que l'air qu'ils contenaient était diminué de huit à neuf pouces cubiques, c'est-à-dire d'environ un sixième de son volume. En même temps il s'était formé une portion assez considérable, et que j'ai

évaluée à environ quarante-cinq grains, de mercure pcr se (oxyde rouge) , autrement dit de chaux de mercure.

« Cet air, ainsi diminué, ne précipitait nullement l'eau de chaux; mais il éteignait les lumières , et faisait périr en peu de temps les animaux qu'on y plongeait... ; en un mot, il était dans un état absolument

Découverte de la composition de l'air. — Expérience de Lavoisier.

méphitique... Il paraissait donc évident que, dans l'expérience précédente, le mercure, en se calcinant, avait absorbé la partie la meilleure, la plus respirable de l'air, pour ne laisser que la partie méphitique ou non respirable. L'expérience suivante m'a confirmé de plus en plus cette vérité.

« J'ai soigneusement rassemblé les quarante-cinq grains de chaux de mercure qui s'étaient formés pendant la calcination précédente ; je

les ai mis dans une très petite cornue de verre, dont le col, doublement recourbé, s'engageait sous une cloche remplie d'eau, et j'ai procédé à la réduction sans addition. J'ai retrouvé par cette opération à peu près la même quantité d'air qui avait été absorbée par la calcination, c'està-dire huit à neuf pouces cubiques environ; et en recombinant ces huit à neuf pouces avec l'air qui avait été vicié par la calcination du mercure, j'ai rétabli ce dernier assez exactement dans l'état où il était avant la calcination, c'est-à-dire dans l'état d'air commun : cet air ainsi rétabli n'éteignait plus les lumières; il ne faisait plus périr les animaux qui le respiraient; enfin il était presque autant diminué par l'air nitreux que l'air de l'atmosphère.

« Voilà l'espèce de preuve la plus complète à laquelle on puisse arriver, en chimie, la décomposition de l'air et sa recomposition; et il en résulte évidemment :

« 1° Que les quatre cinquièmes de l'air que nous respirons sont dans l'état de mofette, c'est-à-dire incapables d'entretenir la respiration des animaux , l'inflammation et la combustion des corps ; 2° que le surplus, c'est-à-dire un cinquième seulement du volume de l'air, est respirable; 3° que dans la calcination du mercure, cette substance métallique absorbe la partie salubre de l'air pour ne laisser que la mofette. »