LETTRE VIII
Métamorphoses de la matière.— Conversion des gaz en liquides et en corps solides. — Acide carbonique; propriétés de ce gai à l'état solide. — Condensation des gaz par les corps poreux, par l'éponge de platine. — Importance de cette propriété dans la nature.
Dans les lettres qui précèdent, j'ai dit que les éléments admis par les anciens n'avaient pour nous d'autre valeur que celle de symboles. Ainsi pour nous, ils représentent simplement les formes ou les états sous lesquels la matière peut s'offrir à l'observation. Maintenant je dois ajouter que ces états des corps n'ont qu'une existence relative, et qu'actuellement la chfmie ne saurait admettre qu'un corps soit immuablement solide, liquide ou aé fi for me. Le platine, l'alumine et le cristal de roche , il est vrai , ne se liquéfient pas alors même qu'on les soumet à la chaleur la plus violente de nos fourneaux. Cependant, quand on les expose à la flamme du chalumeau à gaz, ces substances se ramollissent comme de la cire. D'un autre côté , parmi les vingt-huit gaz connus, il en est vingt-cinq qui se laissent réduire à l'état liquide. Enfin, il en est un que l'on est parvenu à solidifier.
La loi de Mariotte , que jusqu'alors on avait crue applicable à tous les gaz, ne peut plus être considérée comme une
loi générale. Ainsi , on ne saurait admettre aujourd'hui que tous les gaz diminuent de volume proportionnellement à l'augmentation de la force comprimante. En général, cependant, une pression double ou triple de la pression atmosphérique réduit le volume des gaz à la moitié ou au tiers de leur volume primitif. Mais dans le cas de certains gaz , tels que l'acide sulfureux et le cyanogène, la diminution de volume, quand on arrive à la pression de quatre atmosphères, cesse de correspondre exactement à la pression ; elle croît beaucoup plus rapidement que cette dernière. Lorsque, sous la pression atmosphérique ordinaire, on réduit le gaz ammoniaque au sixième de son volume , il cesse de suivre la loi de Mariotte ; et à la pression de trente-six atmosphères, le gaz acide carbonique se comporte de la même manière. Sous l'influence de la compression que nous venons de dire , une partie de ces gaz passe de la forme gazeuse à l'état liquide ; mais à l'instant où la pression diminue, ces liquides repassent à Tétat aériforme.
Les appareils dont se servent les chimistes pour réduire les gaz à Tétat liquide sont admirables de simplicité. Un froid artificiel très intense sous un simple tube de verre recourbé remplace aujourd'hui les machines à comprimer les plus puissantes.
Lorsqu'on chauffe du cyanure de mercure dans un tube de verre ouvert , ce corps se décompose en mercure métallique et en cyanogène qui s'échappe sous forme de gaz; mais si Ton se sert d'un tube hermétiquement fermé à ses deux extrémités, la chaleur produira comme tout à l'heure la décomposition du cyanure de mercure : seulement le cya-
nogène ne pourra s'échapper au dehors, et restera renfermé dans un espace clos qui est plusieurs centaines de fois plus petit que celui qu'il occuperait sous la pression atmosphérique ordinaire dans un tube ouvert. La conséquence naturelle qui résulte delà, c'est que la plus grande partie du gaz passe à l'état liquide dans la portion du tube que l'on soumet à la réfrigération. Lorsque l'on verse de l'acide suifurique sur de la pierre à chaux dans un vase ouvert , l'acide carbonique se dégage avec effervescence sous forme de gaz. Mais si l'on opère cette décomposition dans un vase de fer de forme convenable, d'une extrême solidité et hermétiquement fermé, l'on peut obtenir jusqu'à une livre d'acide carbonique à l'état liquide. Sous une pression de 36 atmosphères, l'acide carbonique se sépare, sous forme fluide, des corps avec lesquels il était combiné.
Il n'est personne qui n'ait entendu parler , ne fût-ce que par la voie des journaux, des merveilleuses propriétés de l'acide carbonique liquide. Si on laisse couler à l'air libre un mince filet de ce liquide , il repasse à l'état gazeux avec une rapidité extraordinaire , et la portion d'acide qui redevient gazeuse soutire à la portion qui reste liquide une telle quantité de calorique , que cette dernière se congèle en une masse blanche cristalline semblable à de la neige. On crut d'abord que cette substance cristallisée était réellement de la neige, c'est-à-dire de la vapeur d'eau de l'atmosphère qui s'était congelée : mais un examen plus attentif démontra bientôt que cette prétendue neige était purement et simplement de l'acide carbonique cristallisé par le froid. Contrairement à ce que l'on attendait, on a remarqué que cet acide carbo-
nique solidifié n'exerce qu'une très faible pression sur les parois qui le contiennent. Ainsi , tandis que l'acide carbonique liquide, renfermé dans un tube de verre, repasse, aussitôt qu'on ouvre le tube, à l'état de gaz, avec une explosion qui brise le tube en mille pièces, on peut toucher et manier l'acide carbonique solide , sans éprouver d'autre effet qu'une sensation de froid excessivement intense. Les molécules de l'acide carbonique sont aussi rapprochées que possible lorsqu'il se trouve sous forme solide : la force de cohésion des fluides, qui est d'ordinaire tout à fait imperceptible, se déploie ici avec toute son énergie. C'est cette force de cohésion qui empêche l'acide de repasser à l'état gazeux. Cependant elle est à la fin vaincue, et le solide repasse peu à peu à l'état aériforme, au fur et à mesure que les corps environnants lui cèdent du calorique. Le degré de froid ou , si on le préfère , la réfrigération que détermine la transition de l'acide carbonique de la forme solide à la forme gazeuse , est incalculable. Quand on met une masse de mercure pesant dix à vingt livres et môme davantage , en contact avec un mélange d'éther et d'acide carbonique solidifié , le métal devient en un clin d'oeil solide et malléable. La génération future ne sera plus admise à être spectatrice de cette admirable expérience exécutée en grand : car, par malheur, elle est extraordinairement dangereuse, ainsi que l'a prouvé un événement déplorable arrivé dans le laboratoire de l'Ecole Polytechnique de Paris , immédiatement avant le cours de chimie. Un cylindre de fer d'un pied de diamètre et de deux pieds et demi de longueur , où l'on avait fait dégager de l'acide carbonique pour faire une expérience devant Faudi-
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taire , éclata tout à coup, et ses fragments furent lancés avec la violence la plus terrible. Le préparateur, qui était seul présent , eut les deux jambes emportées et mourut des suites de sa blessure. On ne peut, sans frémir, songer à la catastrophe effroyable qu'aurait causée , au milieu d'une salle remplie d'élèves , la rupture de ce vaisseau en fonte de fer, extrêmement épais et.tqut à fait semblable à un canon de fort calibre. Cependant, ce qui. éloignait encore plus tout idée de danger , c'est que ce tube avait déjà souvent servi à exécuter cette curieuse expérience.
Depuis que l'on sait que la plupart des gaz se fluidifient par l'effet de la compression ou du froid, la singulière propriété que possède le charbon de bois d'absorber et.de condenser de dix à vingt fois son volume de certains gaz , a cessé d'être un mystère. Ce corps absorbe même soixantedix à quatre-vingt-dix fois son volume de gaz ammoniaque et de gaz acide chlorhydrique. Ces gaz se trouvent renfermés et condensés dans les pores du charbon dans un espace plusieurs centaines de fois plus petit que .celui qu'ils. occupaient auparavant. Qn^e peut douter maintenant qu'ils n'y existent en partie à l'état liquide pu à l'état solide. Ici donc , comme dans mille autres -cas, l'action chimique remplace les forces mécaniques. L'idée que l'on se formait de l'adhésion a, par cette découverte, -acquis une signification plus étendue. Jusqu'à présent on ne l'avait jamais crue capable de déterminer un changement d'état dans la matière : aujourd'hui on voit dans la cause qui détermine l'adhérence d'un gaz à la surface d'un corps solide l'antithèse de la dissolution.
Le plus petit volume d'un gaz , d'air atmosphérique par
exemple, peut, à l'aide de la simple compression mécanique, être réduit à un volume mille fois plus petit. La masse de ce volume de gaz est à l'égard de celle que présente la surface mesurable d'un corps solide, comme la masse d'un globule de moelle de sureau est à la masse d'une montagne. Donc, par la simple action de la masse, c'est-à-dire par le simple effet de la pesanteur, tout corps solide doit attirer les molécules gazeuses et les faire adhérer â sa surfece. Mais si , à cette force physique se surajoute une affinité chimique, pour faible qu'elle soit, il est évident que les gaz coercibles ou liquéfiables ne pourront persister dans leur état aériforme.
Il nous est évidemment impossible de mesurer la condensation qu'une surface d'un pouce carré fait éprouver à l'air : mais si nous nous figurons un corps solide présentant , dans l'espace d'un pouce cube , une surface de plusieurs centaines de pieds carrés, puis que nous placions ce corps au milieu d'un volume de gaz déterminé,, il nous devient facile de comprendre pourquoi ce volume de gaz diminue : tous les gaz se comportent de la même manière dans les mêmes circonstances; ils sont, comme Ton dit vulgairement , absorbés. Les pores d'un pouce cube de charbon offrent, au calcul le plus bas, une surface de cent pieds carrés. La propriété que possède cette substance d'absorber les gaz varie suivant l'espèce de charbon qu'on emploie. La quantité de gaz absorbée est d'autant plus grande que les pores sont plus nombreux et par conséquent plus petits dans un même espace ; en d'autres termes, le charbon à grands pores absorbe beaucoup moins que le charbon à petits pores.
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Par la même raison, toutes les substances poreuses, telles que les diverses espèces de pierres et de roches poreuses, les mottes de terre, absorbent réellement l'air atmosphérique et par conséquent l'oxygène. Chaque molécule de ces corps se trouve donc entourée par de l'oxygène condensé qui lui forme une petite atmosphère particulière ; et si , dans le voisinage de ces molécules, il existe d'autres substances qui aient de l'affinité pour l'oxygène, il s'opère une combinaison. Lorsque, par exemple, les corps situés à proximité contiennent du carbone et de l'hydrogène, ce carbone et cet hydrogène se transforment en acide carbonique et en eau , deux combinaisons chimiques nécessaires à la nutrition des végétaux. Le développement de calorique qui s'opère lorsque l'air est imprégné d'eau , et la production de vapeurs qui a lieu lorsque la terre est humectée par la pluie, sont évidemment le résultat de cette condensation par l'action des surfaces.
Le corps qui exerce l'absorption la plus extraordinaire sur l'oxygène de l'air, est. le platine métallique. Le platine est un métal d'un blanc brillant lorsqu'il est en masse. Mais quand on le sépare des liquides dans lesquels on Ta fait dissoudre, il se présente à nous dans un tel état de division, c'est-à-dire sous forme d'une poudre tellement ténue, que ses molécules ne réfléchissent plus la lumière, et qu'il paraît aussi noir que du noir de fumée. Dans cet état , il absorbe plus de huit cents fois son volume de gaz oxygène. Cet oxygène doit donc se trouver alors dans un état de condensation qui le rapproche de l'eau à l'état liquide.
Lorsqu'un gaz est ainsi condensé, c'est-à dire, lorsque ses molécules primitives se trouvent ainsi extrêmement rappro-
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chées les unes des autres , ses propriétés deviennent évidentes et faciles à apprécier ; car l'action chimique qui est propre à chaque gaz se développe avec d'autant plus d'énergie que celui-ci perd davantage sa propriété physique caractéristique. En effet, ce qui distingue essentiellement un corps gazeux, c'est que ses molécules tendent continuellement à s'écarter les unes des autres. Or, comme l'action chimique ne peut s'exercer qu'autant que les molécules sont à un certain degré de proximité les unes des autres , il est facile de comprendre comment l'élasticité des gaz est le principal obstacle qui empêche le déploiement de leur activité chimique. Mais quand les molécules gazeuses cessent de se repousser, et c'est ce qui a lieu lorsqu'elles se trouvent renfermées dans les pores ou adhérentes à la surface des corps solides, le gaz peut alors déployer toute son activité chimique. Ainsi certaines combinaisons dans lesquelles l'oxygène ne peut pas entrer tant qu'il est sous son état ordinaire, certaines décompositions qu'il ne peut pas opérer, lorsqu'il est également sous sa forme habituelle, ces combinaisons et ces décompositions, dis-je, s'effectuent au contraire avec une facilité extrême. dans les pores du platine qui contiennent de l'oxygène condensé. Dans le platine réduit en poussière très-fine et même dans ce qu'on appelle l'éponge de platine , nous possédons un véritable mouvement perpétuel , c'est-à-dire un mécanisme qui marche et se monte lui-même, une force qui ne s'épuise jamais et qui est capable de produire des effets extrêmement puissants , lesquels se renouvellent d'eux-mêmes à l'infini. Quand on dirige un courant d'hydrogène sur une éponge de platine
dont les pores, ainsi que je viens de le dire, sont constamment remplis d'oxygène condensé, les deux gaz se trouvant en contact se combinent ensemble, et il se forme de l'eau dans l'intérieur de l'éponge métallique. Le résultat 'immédiat du dernier phénomène, c'est-à-dire de la combustion de l'hydrogène pour former de l'eau, est un dégagement considérable de calorique : le platine rougit et le courant d'hydrogène s'enflamme. Si l'on interrompt le courant du gaz inflammable, les pores du platine se réemplissent instantanément d'oxygène, et en dirigeant de nouveau le courant d'hydrogène, on voit se reproduire immédiatement le môme phénomène : l'expérience peut donc se répéter à l'infini et toujours avec le même résultat.
La découverte de cette propriété des corps solides et particulièrement des corps poreux, a rendu un grand service à la science, en lui permettant d'expliquer d'une manière parfaitement satisfaisante bon nombre de phénomènes qui avaient jusqu'à ce jour résisté à toute explication. La transformation de l'alcool en vinaigre par le procédé connu sous le nom de fabrication instantanée du vinaigre, est certainement une des branches les plus importantes de l'industrie agricole. Cette fabrication est fondée sur des principes à la découverte desquels les chimistes sont arrivés par l'étude sérieuse des propriétés des corps poreux.
Fabrication de la soude an moyen da sel commun. — Son importance pour le commerce et l'industrie. — Verre. — Savon. — Acide aulfurique. — Affinage de l'argent. — Blanchiment — Commerce du soufre.
On peut regarder la fabrication de la soude, au moyen du sel commun, comme la cause et le principe de l'essor extraordinaire que l'industrie moderne a pris dans toutes les directions. Cette fabrication fournit, à mon avis, un exemple sensible et frappant de la connexion intime qui existe entre les branches de commerce et d'industrie les plus diverses. Elle est en outre une preuve évidente de l'influence que les progrès de la chimie exercent sur toutes les industries humaines.
Le sous -carbonate de soude ou l'élément principal qui entre dans la composition de ce sel, la soude, est depuis un temps immémorial employé en France dans les manufactures de verre et de savon , deux produits de la chimie industrielle qui, à eux seuls, mettent en circulation des masses énormes'de capitaux.
La quantité de savon que consomme une nation peut servir à mesurer le degré de gon opulence et de sa civilisation.
Les économistes refuseront probablement d'accorder une pareille importance au savon. Mais que l'on prenne au sérieux ou que l'on tourne en plaisanterie ma manière de voir, peu importe. Il n'en est pas moins positif que, si l'on compare deux pays] également peuplés, on trouvera plus de richesse, plus de bien-être, plus de civilisation , dans celui où se fera la plus grande consommation de savon. En effet, l'usage du savon n'est pas une affaire de mode ou de sensualité : il est intimement lié à l'amour du beau, du bien-être et du comfort, qui accompagne toujours celui de la propreté. Or, les peuples que de tels goûts sollicitent sont "toujours les plus avancés sous le rapport de l'aisance et de la civilisation. Au moyen-âge, où l'usage du savon était inconnu, les gens riches savaient , à l'aide de parfums très-coûteux , déguiser les exhalaisons peu agréables qui émanaient de leur corps et de leurs vêtements ; ils déployaient plus de luxe que nous dans leurs festins, dans leurs vêtements et dans leurs chevaux. Cependant quelle différence entre cette époque et la nôtre, où le manque de propreté est le signe le plus évident de la pauvreté et de la misère la plus affreuse !
Tous les produits manufacturiers représentent une valeur en argent , un capital quelconque. Pour quelques-uns, ce capital disparaît absolument de la circulation et a besoin d'être sans cesse renouvelé. Le savon appartient à cette catégorie peu nombreuse. De même que le suif et l'huile qui servent à l'éclairage, il est complètement détruit par l'usage, et il n'en reste rien qui représente une valeur quelque faible qu'on la suppose. Avec des morceaux de verre cassé, on peut encore acheter des carreaux de vitres : avec de vieux chiffons, on
peut se procurer des habits neufs ; mais Feau de savon n'a aucune espèce de valeur. II serait fort intéressant de connaître d'une manière exacte le montant des capitaux mis en circulation par les manufactures de savon : car il est certainement aussi considérable que celui que met en circulation le commerce du café, avec cette différence toutefois qu'en Allemagne nous tirons entièrement de notre sol les capitaux employés à la fabrication du savon.
Anciennement, la France importait annuellement d'Espagne pour 20 à 30 millions de francs de soude ; car la soude d'Espagne était la meilleure. Pendant toute la durée de la guerre avec l'Angleterre, le prix de la soude et par conséquent celui du savon et du verre allèrent sans cesse en augmentant. Les manufactures françaises eurent donc considérablement à souffrir de cet état de choses. Ce fut alors que Leblanc découvrit les moyens d'extraire la soude du sel commun. Ce procédé fut pour la France une source de richesses ; seulement l'inventeur ne reçut pas le grand prix que Napoléon avait proposé pour cette découverte. Car sur ces entre-, faites arriva la Restauration qui ne voulut pas reconnaître cette dette : elle en avait de plus pressantes à acquitter, et ainsi la dette contractée envers Leblanc se trouva prescrite.
La fabrication de la soude prit fort rapidement une extension extraordinaire en France ; mais naturellement elle se développa surtout aux lieux où se trouvaient déjà les manufactures de savon. Marseille posséda à la fois, quoique seulement pour peu de tempa , ]ç monopole de ces deux fabrications. La haine d'une population irritée d'avoir perdu sous Napoléon sa principe source de richesses, le commerce de
la soude, profita , par une rare réunion de circonstances, au gouvernement royal.
Pour fabriquer du carbonate de soude (car c'est à ce sel que dans le commerce Ton donne purement et simplement le nom de soude) avec le sel marin, on commence par transformer ce dernier en sel de Glauber ou , en d'autres termes, en sulfate de soude. Pour convertir ainsi en sulfate de soude cent livres de sel commun , il faut, en moyenne, quatre-vingts livres d'acide sulfurique concentré. Il est facile de voir que , sitôt que le sel marin fut tombé au plus bas prix possible, ce à quoi je gouvernement se prêta très-volontiers, ce fut le prix dej'acide sulfurique qui détermina celui de la soude.
La demande d'acide sulfurique augmenta alors d'une manière incroyable. En conséquence , de tous côtés les capitaux se portèrent vers une industrie qui donnait de magnifiques bénéfices. On étudia avec toute l'exactitude possible l'origine et la formation de l'acide sulfurique ; et d'année en année, on découvrit des méthodes meilleures, plus simples, et plus économiques pour fabriquer cet acide. A chaque nouveau perfectionnement, on vit le prix de l'acide baisser, et sa consommation augmenter en proportion.
Actuellement on fabrique l'acide sulfurique dans des chambres de plomb qui sont tellement vastes qu'elles pourraient aisément contenir une maison ordinaire composée de deux étages. Quant aux procédés et aux appareils que l'on emploie dans cette fabrication, ils sont arrivés à ce point qu'il est presque impossible de les perfectionner davantage. Naguère les lames de plomb qui -servent à construire les vastes
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chambres dont nous venons de parler, devaient élre soudées avec du plomb, attendu que l'acide sulfurique corrode Tétain et la soudure ordinaire (mélange de plomb et d'étain). Cette manière d'unir ensemble les feuilles de plomb était presque aussi dispendieuse que les lames métalliques ellesmêmes. Mais aujourd'hui que Ton se sert à cet effet du chalumeau à gaz oxygène et hydrogène , un enfant peut unir les feuilles de plomb les unes avec les autres par la simple fusion de leurs bords.
Revenons au procédé. Suivant les indications de la théorie, avec cent livres de soufre on devrait obtenir trois cent six livres d'acide sulfurique; maison n'en obtient que trois cents. La perte n'est donc pas considérable, et ne vaut pas la peine qu'on s'en occupe.
Indépendamment du soufre, il est une autre substance qui exerçait jadis une grande influence sur le prix de revient de l'acide sulfurique. Cette substance qui est absolument indispensable à la fabrication de l'acide, n'est autre que le salpêtre. Il ne fallait, il est vrai, que cent livres de salpêtre pour mille livres de soufre ; mais malheureusement le salpêtre coûtait quatre fois plus qu'un égal poids de soufre. Aussi cet état de choses n'a pas duré longtemps.
Des voyageurs avaient remarqué , près du petit port d'Yquiqui, dans le district d'Àtakama au Pérou, de puissants amas de sels. L'analyse chimiqne démontra qu'ils étaient principalement composés de nitrate de soude. Le commerce qui , avec ses bras de polype, enserre le globe tout entier et cherche partout de nouveaux aliments pour l'industrie , tira bien vite parti de cette découverte. On trouva là une
mine inépuisable de ce sel précieux : car il forme des couches qui couvrent une surface déplus de quarante milles allemands carrés. On en apporta en Europe des quantités considérables : le fret était de plus de moitié moins élevé que celui du salpêtre de l'Inde (nitrate de potasse). Or, comme dans la fabrication chimique de l'acide sulfurique on n'avait besoin ni de soude ni de potasse , mais seulement de l'acide nitrique qui se trouve combiné avec l'alcali , le nitrate de soude d'Amérique supplanta immédiatement le nitrate de potasse de l'Inde. Ce dernier se trouva complètement exclus du marché. La fabrication de l'acide sulfurique reçut une nouvelle impulsion par l'effet de cette découverte, et son prix diminua considérablement sans aucun dommage pour les fabricants. Depuis cette époque, à part les fluctuations causées pendant quelque temps par l'interdiction de l'exportation du soufre de la Sicile, le prix de l'acide sulfurique est resté à peu près stationnaire.
Il est actuellement aisé de s'expliquer pourquoi la demande du salpêtre (nitrate de potasse) a baissé aussi prodigieusement : c'est qu'à cette heure il n'est plus employé que dans la fabrication de la poudre à canon. Ainsi donc, si les gouvernements font une économie de plusieurs centaines de mille francs par an sur le prix de revient de la poudre à canon , c'est à la fabrication de l'acide sulfurique qu'ils en sont redevables, puisque les manufacturiers ne leur font plus concurrence pour le nitrate de potasse.
Pour se faire une idée de la quantité d'acide sulfurique qui se consomme , il suffit de savoir qu'une petite fabrique de cet acide en verse dan? le commerce cinq cent mille livres
pesant, par année : une fabrique d une certaine importance en produit deux millions. Enfin , il est des manufactures qui fabriquent annuellement jusqu'à six millions de livres d'acide sulfurique.
La fabrication de l'acide sulfurique vaut chaque année à la Sicile des sommes immenses. Elle a introduit l'industrie et le bien-être dans les districts incultes d'Âtakama. Elle est encore une source de richesses pour la Russie en lui offrant un débouché pour son platine : car les cuves qui servent à la concentration de l'acide sulfurique sont en platine , et chique cuve coûte de vingt-cinq à cinquante mille francs. Si notre verre devient chaque jour plus beau et cependant baisse de prix ; si notre savon est devenu excellent , c'est qu'à cette heure on ne se sert plus de cendres mais de soude dans leur fabrication. Maintenant ces cendres sont employées à fertiliser nos champs et nos prairies dont elles forment l'engrais le plus utile et le plus précieux.
Il nous est impossible , dans le cadre que nous nous sommes tracé , de suivre dans toutes leurs ramifications cette merveilleuse série d'améliorations et de perfectionnements que les progrès d'une seule branche de la chimie appliquée ont provoqués dans une multitude d'industries différentes. Cependant je crois encore utile d'appeler l'attention du lecteur sur quelques-uns des plus immédiats et des plus importants résultats de la fabrication actuelle de l'acide sulfurique. Nous venons de dire que le sel marin (chlorure de soude) doitétre transformé en sel de Glauber (sulfate de soude) avant de pouvoir servir à la fabrication de la soude du commerce* En traitant convenablement le sel commun par l'acide aulfu-
rique, on obtient du sulfate de soude. Dans cette première partie de l'opération, il se produit, par l'action de l'acide sut furique, une quantité considérable d'acide chlorhydrique fumant qui égale depuis une et demie jusqu'à deux fois le poids de l'acide sulfurique employé, quantité énorme lorsqu'on la considère dans sa totalité. D'abord les bénéfices que donnait la fabrication de la soude étaient si considérables que l'on ne se donnait pas la peine de recueillir l'acide chlorhydrique : ce produit accessoire n'avait alors aucune valeur commerciale. Cependant cet état de choses changea bientôt , car on découvrit une multitude d'applications utiles de cet acide.
L'acide chlorhydrique est une combinaison de chlore et d'hydrogène. Aucun corps ne donne de chlore plus pur et à meilleur marché que l'acide chlorhydrique. L'application du chlore au blanchiment des étoffes était connu depuis fort longtemps , mais nulle part on ne l'avait encore employé sur une grande échelle. C'est seulement quand on eut songé à extraire le chlore de l'acide chlorhydrique , quand on eut découvert que, combiné avec la chaux , il pouvait se transporter sans inconvénient à des distances considérables, que l'on commença à l'appliquer au blanchiment des étoffes de coton. On vit alors l'industrie cotonnière prendre un développement prodigieux. Sans ce nouveau procédé de blanchiment à l'hypochlorite de chaux , il aurait été impossible aux manufactures de coton de la Grande-Bretagne de s'accroître d'une façon si extraordinaire et d'arriver au point où nous les voyons aujourd'hui. L'Angleterre n'aurait pu soutenir longtemps la concurrence de l'Allemagne et de la France, à cause de l'immense étendue de terrain que nécessitait l'ancien pro-
cédé. En effet, dans l'ancien système, il fallait avant tout un vaste champ ou une prairie convenablement située. Chaque pièce d'étoffe devait être exposée pendant plusieurs semaines à l'air et à la lumière. Des ouvriers étaient constamment occupés à entretenir ces étoffes dans un état d'humidité convenable. Ces opérations ne pouvaient donc se faire que pendant l'été. Maintenant un seul établissement, celui de Walter- Crums dans le voisinage dé Glasgow, établissement qui pourtant n'est pas très-considérable , blanchit chaque jour quatorze cents pièces de coton, et cela pendant toute la durée de l'année. Je laisse à juger de l'étendue de terrain qui serait nécessaire à cet établissement pour blanchir, paf l'ancien procédé, la prodigieuse quantité de pièces qu'il livre chaque année aux fabricants. Quelles sommes coûterait l'achat de ce terrain dans le voisinage d'une ville riche et populeuse 1 Les intérêts seuls de ce capital seraient si élevés qu'ils feraient énormément hausser le prix des étoffes , tandis que cette influence serait beaucoup moins sensible en Allemagne qu'en Angleterre.
A l'aide de l'hypochlorite de chaux, on blanchit les cotonnades en peu d'heures et à fort peu de frais. Indépendamment de cet avantage, les pièces d'étoffes souffrent beaucoup moins entre les mains d'ouvriers habiles et intelligents que par le blanchiment dans les prairies. Déjà même aujourd'hui, en Allemagne, les paysans de quelques localités ont adopté le blanchiment par le chlore et ils y trouvent leur avantage.
Parmi les nombreuses applications que l'on a faites de l'acide chlorhydrique, grâce à la vileté de son prix, nous en
citerons une qui paraîtra une industrie assez singulière : c'est la fabrication de la colle que Ton retire des os. Les os sont composés d'une base terreuse (phosphate de chaux) et de gélatine : ils contiennent en moyenne 30 à 36 p. 1 00 de cette dernière substance. Gomme la matière calcaire des os se dissout aisément dans l'acide chlorhydrique affaibli et que cet acide n'attaque pas sensiblement la gélatine, on fait macérer les os dans de l'acide chlorhydrique dilué, jusqu'à ce qu'ils soient devenus transparents et flexibles comme le cuir le plus souple. Alors on a des morceaux de gélatine qui ont exactement la forme des os dont ils formaient la trame organique. On retire ces morceaux, on les lave avec soin pour les débarrasser de l'acide qui peut encore y adhérer, et on les fait dissoudre dans de l'eau chaude. On obtient ainsi, sans autre manipulation, de la colle bonne pour tous les usages possibles.
Nous serions coupables de passer ici sous silence une des applications les plus importantes de l'acide sulfurique. Nous voulons parler de l'affinage de l'argent , et de la séparation de l'or dont il existe toujours quelques parcelles dans l'argent natif. On donne le nom d'affinage de l'argent aux opérations au moyen desquelles on purifie ce métal précieux , en lui enlevant le cuivre qu'il contient. L'argent que l'on extrait des mines contient pour un poids de 46 onces, 6 à 8 onces de cuivre. Notre monnaie et nos bijoux d'argent contiennent \% à \'à onces de fin pour 46 onces de poids total '. Dans les ateliers monétaires cet alliage s'opère arti-
1 En France, les monnaies d'or ainsi que celles d'argent, contiennent un diiième d'alliage et neuf dixièmes de métal par. Les bijoux contiennent
ficiellement en mêlant une proportion déterminée de cuivre avec de l'argent parfaitement pur. Ainsi donc , pour que l'alliage puisse se faire en proportions exactes, il est nécessaire d'épurer l'argent brut, c'est-à-dire de l'affiner. Anciennement le procédé employé consistait à le traiter par le plomb; mais les frais de cette opération étaient nécessairement fort élevés, car il en coûtait à peu près 43 francs pour 50 livres pesant d'argent. D'ailleurs l'argent affiné de cette manière renfermait encore de x / a0 oo à 7, a0 o d'or, et la séparation de cette faible portion d'or au moyen de l'acide nitrique ne compensait pas les frais de l'opération. Par conséquent cet or circulait dans nos monnaies et nos objets d'orfèvrerie , et c'était une valeur tout à fait perdue. On ne tirait non plus aucun parti du cuivre extrait de l'argent brut. Mais aujourd'hui tout cela a changé d'une façon surprenante. En effet, le millième d'or que contient l'argent, fait un peu plus d'un et demi pour cent de la valeur' de l'argent , ce qui non seulement couvre les frais de l'affineur , mais encore lui donne un fort joli bénéfice. Aussi observons-nous ce fait singulier au premier abord, que l'affineur auquel nous remettons de l'argent brut nous le rend parfaitement pur et même nous rend encore le cuivre , sans nous demander aucun salaire pour son travail. Cependant il n'a soustrait aucune portion de l'argent que nous lui avons confié ; il a tout simplement gardé pour rémunération la faible quantité d'or qu'il a trouvée dans l'argent.
L'affinage de l'argent par la méthode actuellement usitée
un cinquième d'alliage. Dans la vaisselle, an contraire* il n'enfre qu'on vingtième de cniyr*. {Note eftt traâ*)
est une des plus belles opérations chimiques que l'on, puisse voir. On fait bouillir le métal granulé dans de l'acide suUurique concentré ; l'argent et le cuivre se dissolvent dans cet acide , pendant que tout l'or qui s'y trouvait se précipite au fond presque à l'état de pureté et sous la forme d'une pouxjxe noirâtre. La dissolution contient donc pju $ujfct£ #aï%pnt £$ de cuivre. On la place alors dans des auges (Je plomb op. pi| la laisse en contact ayec du vieux cuivre. Ij,a conséquence $}$ cette opération , c'est que , tandis qu'une certaine por#on du cuivre métallique se dissout } l'argent se sépare et se précipite dans un état de pureté parfaite. Qn a donc , à la fin de l'opération , de l'argent métallique affiné et du sulfate $$ cuivre. Or, ce dernjer produit; a jjne valeur çommerpigl^ assez considérable ; car \\ sert à la fabrication des couleurs vertes et bleues.
Ce serait dépasser les limites 4'u.nÇ simple esqujsse que de vouloir suivre jusque dans leurs dernières ramifications toutes les applications que l'industrie a faites 4@ l'acide sulfurique, de l'acide chlorhydrique et de la $pud e. Sans les, perfectionnements extraordinaires qu'a éprouvés la fabrication de l'acide sulfurique , nous n'aurions ni ces belles bougies stéariques qui ont supplanté le suif et la cire , ni ces allumettes phosphoritnies qui s'enflamment par la simple percussion et qui se vendent à si bas prix. U y a vingt-cinq ans, tout le monde eût déclaré qu'il serait toujours impossible de livrer l'acide sulfurique, L'acide chlorhydriaue , l'acide nitrique, la soude et le phosphore, aux prix auxquels on les vend aujourd'hui. Maintenant quel homme pourrait prévoir les applications nouvelles que fera l'industrie
eliimique dans le courant des vingt-cinq années qui vont suivre?
D'après ce que nous venons de dire , on voit qu'il n'y à nulle exagération dans l'assertion que noua avons avancée, à savoir , que l'industrie chimique d'un pays peut s'apprécier d'une rhthiiêre fort exacte par le n'ombre de livres d'acide sulfflrique Çu'il consomme. Sous ce point de vue , il n'est pas de fabrication qui mérite davantage de fixer l'attention' des gouvernements. On ne trouvera rien d'étonnant à ce que l'Angleterre se soit décidée à menacer Naples de la guerre , lors de la question du monopole des soufres de Sicile , si Ton réfléchit à l'influence que l'élévation du prix du soufre aurait exercée sur celui des cotonnades blanches et imprimées , du savon et du verre ; si l'on fait attention que l'An gleterre fournit de savon et de verre une grande partie de l'Amérique, de l'Espagne et du Portugal, l'Orient et les Indes ; qu'en échange elle reçoit de ces pays du coton , de la soie , du vin , des raisins , du raisin de Corinthe et de l'indigo , et que enfin le siège du gouvernement , Londres , est le principal entrepôt du commerce de vin et de soie que fait la Grande-Bretagne. Il n'y avait donc rien que de très natwel à ce que le gouvernement anglais s'inquiétât du monopole établi pair le roi de Naples sut le soufré , et fît tous les éfreMs possibles pour arriver à sa suppression.
àm resté,' il était temps pour la Sicile qu'un état de choses si contraire & ses véritables intérêts eût bientôt une fin. Eh effet , si le monopole eût duré quelques années de plus , il e9t extrêmement probable que ce pays aurait vu tarir la «rarce principale de ses richesses : son soufre serait resté
1 I l LKTTHBS
sans valeur entre les mains du gouvernement napolitain. L& science et l'industrie constituent aujourd'hui une puissance qui ne connaît plus d'obstacles et à laquelle rien ne peut résister. Une observation attentive pouvait alors aisément déterminer l'époque où l'exportation des soufres de la Sicile aurait nécessairement cessé. Pendant le court espace de temps que dura le monopole du soufre , il fut pris en Angleterre quinze brevets d'invention dont les auteurs se proposaient d'employer de nouveau le soufre qui avait déjà servi à la conversion de la soude, et pour cela de le transformer de nouveau en acide sulfurique. Avant que la question du monopole des soufres eût été soulevée, personne n'avait songé à une pareille opération. Les divers essais de ces quinze inventeurs n'auraient certainement pas tardé à se perfectionner, et les esprits les plus prévenus doivent comprendre quelle réaction eût alors éprouvée le commerce du soufre de la Sicile. En effet , nous possédons des montagnes d'acide sulfurique dans le plâtre ( sulfate de chaux ) et dans le spath pesant (sulfate de baryte). La galène ( sulfure de plomb natif) et les pyrites de fer (sulfures de fer natif) nous offrent également des masses de soufre inépuisables. Or, lorsque le prix du soufre est venu à hausser , on a senti l'avantage qu'il y aurait à extraire, pour les besoins du commerce, les énormes quantités de soufre que contiennent ces produits naturels. On se proposait donc alors de découvrir les procédés les plus économiques pour approprier ces substances à la fabrication de l'acide sulfurique. Déjà, quand le prix du soufre était fort élevé, on a réussi à extraire des pyrites de fer des milliers de quintaux d'acide sulfurique, et Ton serait parvenu
à extraire l'acide sulftirique que renferme le plâtre : sans doute il eût fallu vaincre de nombreuses difficultés , mais la science et l'industrie en seraient venues à bout. À cette heure, l'impulsion est donnée , et la possibilité du succès est démontrée. Qui peut prévoir les conséquences fâcheuses que , dans quelques années, aura produites pour le royaume des Deux-Siciles la fausse spéculation financière de son gouvernement? Il lui arrivera sans doute ce qui est arrivé à la Russie, qui, par suite du système prohibitif qu'elle a adopté, a vu énormément diminuer ses exportations de suif et de potasse. Ce n'est qu'à la dernière extrémité qu'un peuple achète quelque chose à un autre peuple qui lui ferme son marché. L'Angleterre tirait de la Russie du suif et de l'huile de lin par centaines de milliers de quintaux : maintenant elle les a remplacés par des quantités égales d'huile de palme et de noix de coco. De* même les coalitions formées par les ouvriers contre les fabricants dans le but de faire augmenter leurs salaires , nuisent constamment aux premiers , en provoquant la construction de machines merveilleuses qui rendent leurs bras inutiles. Ainsi, comme on le voit, dans le commerce et dans l'industrie , toute imprudence porte avec elle sa propre peine : tout acte d'oppression , tout système prohibitif réagit immédiatement d'une manière sensible sur le peuple qui a cru de cette façon améliorer ses affaires.
LÊTÎRE X.
Connexion intime qui existe entre la théorie et la pratique. — Emploi du magnétisme comme force motrice. — Comparaison du cbarbon et du zinc comme sources de force motrice.— ta {écries* tfcm dv sucre de betterave est impelitique. — Éctatrafee au gai.
Je regarde comme un grand bonheur pour ('humanité que toute idée nouvelle , qui a pour but la création rPune machine utile , le perfectionnement à'une industrie , là production de nouveaux articles de commerce , rencontre immédiatement des hommes prêts à consacrer toute leur puissance , leur fortune et leurs talents à la réaliser. Je crois que Ton partagera ma manière de voir. Car alors même que cette idée se trouve en définitive absurde et inexécutable , il sort toujours de ces tentatives infructueuses quelques résultats avantageux, quelque découverte inattendue dont il sera plus tard possible de tirer parti. Il en efct donc de l'industrie comme de la science. Toute théorie nécessite des travaux et des expériences, parce qu'il faut la vérifier. Or toutes les fois que l'on se livre à des recherches , on arrive à quelque découverte. On fait des fouilles dans l'espérance de rencontrer du charbon , et on découvre des couches de sel : on
cherche du fer, et on trouve un métal beaucoup plus précieux.
Depuis quelque temps $ Fétectrô-oragnétisme attire singulièrement l'attention du pttbHe : on en attend des merveilles. Ainsi cette force motrice nouvelle doit servir à mettre en mouvement les locomotives sut nos chemins de fer à s! peu de frais qu'il ne faudra pas la peine de s'en occuper. Par suite de l'emploi de ce moteur si économique, l'Angleterre se verra dépouillée de sa suprématie comme puissance manufacturière , parce que ses mines de charbon, auxquelles elle doit sa supériorité sous ce rapport , deviendront absolument inutiles. Nous avons , disent les Allemands , du zinc en quantité et à vil prix. Combien d'ailleurs il faudra peu de ce métal pour mettre en mouvement un tour, et par conséquent une machine quelconque 1 Tout cela est fort attrayant, et fort séduisant nous l'avouons : et il faut bien que les espérances conçues à ce propos aient été tout à fait merveilleuses, car sans. cela personne ne s'en serait occupé. Mais malheureusement ces espérances sont presque complètement illusoires, et 11 suffit, pour les détruire, de se donner la peine de comparer entre elles la puissance de ces agents moteurs et les frais qu'ils doivent coûter. Avec la simple flamme d'une lampe à esprit de vin placée sous un vaisseau de forme convenable et rempli d'eau bouillante, on peut mettre en mouvement un petit chariot pesant deux à trois cents livres , ou bien soulever un poids de quatre-vingts à cent livres à une hauteuf de vingt pieds. On peut obtenir les mêmes effets en se servant d'un morceau de zinc que l'on place dans un appareil particulier contenant de l'acide sul-
furique affaibli où le métal se dissout graduellement. Ceci constitue évidemment une découverte admirable et digne du plus haut intérêt. Mais la question n'est pas là : il s'agit uniquement de savoir lequel de ces deux agents moteurs est le plus économique.
Pour comprendre cette question et sa signification exacte, il fout d'abord se rappeler ce que les chimistes entendent par équivalents. Ce sont certains rapports invariables d'effets qui sont proportionnés entre eux et qui par conséquent peuvent s'exprimer par des nombres. Ainsi par exemple , si nous avons besoin de huit livres d'oxygène pour produire un certain effet , et que nous préférions , au lieu d'oxygène , nous servir de chlore pour obtenir le même effet, nous savons qu'il nous faudra trente-cinq livres et demie de chlore . ni plus ni moins. De même six livres de carbone sont un équivalent de trente-deux livres de zinc. Les nombres qui représentent les équivalents chimiques, expriment les rapports généraux d'effets qui comprennent toutes les actions que les corps sont capables de produire. Lorsque nous prenons du zinc déjà uni d'une certaine manière à un autre métal , et que nous le mettons en contact avec de l'acide sulfurique étendu , il se dissout sous forme d'oxyde de zinc : il y a combustion du zinc aux dépens de l'oxygène que lui cède le liquide. Cette action chimique a pour résultat la formation d'un courant électrique qui, si on le conduit au moyen d'un fil, fait passer ce fil à l'état magnétique.
Ainsi donc, en faisant dissoudre une livre de zinc comme je viens de le dire , nous obtenons une certaine quantité de force capable , par exemple , de soulever à un pouce de
hauteur un poids donné de fer, et de le tenir suspendu. Plus le zinc se dissoudra rapidement, plus le poids qu'il soulèvera et tiendra suspendu pourra être considérable. En interrompant et en rétablissant alternativement le contact du zinc avec le liquide acide , nous avons la faculté d'imprimer à la pièce de fer, sur laquelle agit la force motrice , un mouvement de va et vient vertical ou horizontal : par conséquent, nous possédons là un agent capable de faire mouvoir une machine quelconque.
Jamais une force ne naît de rien. Dans l'exemple que nous venons de citer , nous savons que la puissance motrice est produite par la dissolution ( par l'oxydation ) du zinc. Mais si nous faisons abstraction du nom que Ton donne à la force motrice qui se développe dans ce cas-ci , nous savons que nous pouvons également la produire au moyen d'un appareil tout différent. Ainsi, lorsque nous faisons brûler du zinc sous la chaudière d'une machine à vapeur, c'est-à-dire dans l'oxygène de l'air au lieu de l'oxygène de la pile galvanique, nous produisons de la vapeur d'eau , et , par le moyen de cette vapeur, une certaine quantité de force motrice. Si maintenant nous admettons (ce qui du reste n'est nullement prouvé), que la quantité de force obtenue soit inégale dans les deux cas de combustion du zinc , c'est-à-dire que nous obtenions deux ou trois fois plus de force, ou bien, si l'on veut, que la déperdition de force soit beaucoup moins considérable quand nous employons la pile galvanique , nous ne devons pas perdre de vue que le zinc peut être représenté par certains équivalents de charbon ; et nous devons les prendre pour éléments de notre calcul. D'après les expériences de
Despretz, six livres de zinc, en se combinant avec l'oxygène, ne développent pas plus de chaleur que la combustion d'une seule livre de charbon : par conséquent , toutes choses étant égales d'ailleurs , une livre de charbon produira six fois plus de force motrice qu'une livre de zinc. Il est évident qu'en supposant la perte de force égale de chaque côté , il serait beaucoup plus avantageux de se servir de charbon au lieu de zinc , alors même que ce métal brûlé dans la pile galvanique produirait quatre fois autant de chaleur qu'un poids égal de charbon brillant sous la chaudière d'une machine à vapeur. En un mot, il est extrêmement probable que, si nous brûlions sous la chaudière d'une machine à vapeur la quantité de charbon nécessaire pour fondre du minerai de zinc , nous obtiendrions une somme de force de beaucoup supérieure à celle que pourrait produire le zinc , sous quelque forme et dans quelque appareil que ce métal fût employé. II existe entre la chaleur, l'électricité et le magnétisme un rapport analogue à celui que l'on observe entre les équivalents chimiques du charbon , du zinc et de Foxygène. Avec une quantité donnée d'électricité , nous produisons une proportion correspondante de chaleur ou de force magnétique : la chaleur et là force obtenues sont réciproquement équivalentes. Je mé procuré cette quantité déterminée d'électricité au moyen de l'affinité chimique qui , sous une forme , me donne de la chaleur, et , sous une autre , de l'électricité cru du magnétisme. Avec une certaine somme d'affinité, nous produisons un équivalent d'électricité ; de même , en sens inverse , avec une somme déterminée d'électricité , nous décomposons dés équivalents dé combinaisons chimiques. Âinài
donc Ja dépense £e force magnétique correspond rigoureusement à la dépense d'affinité chimique. Dans la pile , c'est l'affinité chimique du zinc et de l'acide sulfurique qui produit la force motrice ; daps 1# machine à vapeur, c'est l'affinité du charbon et de l'oxygène du courant d'air.
Il est vrai qu'avec uns très-faible dépense de zinc, l'on peut conyertir une barre (Jp fer en un aimant assez fort pour soutenir une masse de (er pesant un millier de livres. Mais i) ne faut pas nous laisser abuser par ces apparences illusoires. En effet, même avec l'aide de cet aimant, nous sommes incapables d'élever à deux pouces de hauteur une seule livre de fer, et par conséquent nous ne pouvons lui communiquer le moindre mouvement. L'aimant agit comme un rocher qui reste immobile, et qui presse sur une base avec un poiojs dp 4000 livres; c'est un lac clos de toutes parts f sans issue ej sans chute. Mais, pourra-t-on m'objecter, Ton a su lui créer un écoulement et une chute ; cela est vrai , et je regarde ce succès comme un grand triomphe de la mécanique. On arrivera même, je l'espère, à lui donner plus de chute et plus de force qu'il n'en possède actuellement ; mais cependant il n'en demeure pas moins certain que , même en laissant de côté la machine à vapeur, la plus faible de nos machines lui est supérieure , et qu'au point de vue de la génération de la force motrice, une seule livre de charbon brûlée sou» la chaudière de la machine à vapeur mettra en mouvement unp massp plusieurs centaines de fois plus pesante que celle que peut mouvoir une livre de zinc Brûlé dans la pile galvanique f .
* D'après une note insérée dans le supplément âeVAllgemeine Zeitung,
Toutefois, nos expériences au sujet de l'emploi de l'électro-magnétisme comme force motrice, sont encore trop récentes pour que nous puissions prévoir les résultats des recherches qui se feront dans cette direction. Que les hommes de science qui se sont proposé la solution de ce problème, ne se laissent pas décourager ; car si Ton arrivait à écarter tous les dangers qu'entraînent avec elles les machines à vapeur, les frais dussent-ils s'élever au double, ce serait déjà, à mon avis, un très-grand bénéfice. Il y aurait peut-être encore une autre manière d'utiliser le magnétisme sur nos chemins de fer, et d'appliquer cette force à rendre leur établissement moins dispendieux. Si l'on pouvait découvrir un appareil au moyen duquel on pût à volonté transformer les roues des locomotives en aimants doués d'une grande puissance , il serait alors facile de gravir des pentes assez fortes. Cette idée a été mise en avant par le professeur Weber de Gottingue : elle portera ses fruits.
Quant à la pile galvanique considérée comme agent moteur, il en sera peut-être dans quelque temps, comme de la fabrication du sucre indigène par rapport au sucre de canne et de l'éclairage au gaz extrait de l'huile par rapport au gaz que l'on tire du charbon de terre.
n° 244, Jaeobi a construit en 4858-4859 une machine qui pouvait mettre en mouvement une chaloupe portant douie hommes. Suivant l'estimation que l'on en a faite , l'effet de cette machine représentait nn poids de 600 ponds de Russie, soit 42000 kilogrammes, qui aurait été élevé à nn pied de hauteur en une minute. •Mais il est impossible de comparer cet effet, quelque curieux qu'il paraisse, à celui que produit la plus petite machine à \ apenr ; car celui de la machine de Jaeobi n'égale que les quatre cinquièmes d'une force de cheval. Il ne faut qu'une seconde, à une force de cheval, pour élever un poids de 250 kilogrammes à un pied de hauteur.
SUR LÀ CHIMIE. iii
L'industrie, dans la fabrication du sucre de betterave, a atteint les dernières limites du possible. Au lieu d'un sucre visqueux, ayant une odeur de betterave, on fabrique aujourd'hui du sucre raffiné de toute beauté. Au lieu de la proportion de sucre qu'obtenait Achard, c'estrà-dire 3 à 4 pour 0/0 , la quantité de sucre que l'on obtient maintenant est deux et même trois fois plus considérable. Cependant, maigre la perfection à laquelle est parvenue cette industrie, il est possible qu'elle ne se maintienne pas longtemps. En effet, dans les années 4824 à 4837, les conditions de la fabrication étaient tout autres. Alors le prix du malter de froment ■ ne dépassait pas 43 francs, et le klafter de bois* coûtait au plus 24 à 22 francs. Les fonds de terre étaient eh baisse : en même temps le prix du sucre n'était pas plus bas qu'aujourd'hui. Aussi, à cette époque, il y avait avantage à semer des betteraves et à vendre du sucre au lieu de blé. On avait les betteraves à bon marché , le combustible à bon marché , et la demande du sucre était illimitée. Mais depuis ce temps-là , combien ces conditions favorables ont changé. Actuellement le malter de froment coûte 24 à 22 francs, et le prix du klafter de bois varie de 39 à 43 francs. Le salaire des ouvriers a haussé avec ces prix, quoi qu'il n'ait pas suivi une progression aussi rapide. D'autre part, le prix du sucre exotique , loin de s'élever, a au contraire baissé. Dans
» Le malter de Hesse-Darrastadt vaut cent vingt-huit litres. Sa valeur varie dans d'autres parties de l'Allemagne : à Nuremberg , par exemple ', elle égale trois cent dix-huit litres. [Noie du trad.)
2 Le klafter, dans le Grand-Duché de Hesse-Darmstadt , égale 4M pieds cubes. {Note du trad.)
483 LÇTT^BS
tes p&ys gui Sjnt partie du JJollvw^n ? ç^trà-4jre qui sont çnjtrés jd^ns runipn douanière allemande, à FjrçnpforHiir-lelifein par exemple, 1# livre du plus foçan spore blanc en pain se. paie à peu. près 75 centjmps. Si «Je ce prj* nou$ djép>ison§ |0 centimes pnviron pgur 4roits de 4 0u 3 ne ( 43 francs par guintal) ? nous trouvons que Je $uçfp raffiné ne /cotye réellement que 35 centimes. En \ 827 1 pour un malfer de blé , on avait {0 livres de sucre bru/; à 3p centimes la Jjvre , et maintenant , pour la même mesure (le blé ? on a 7Q livres de supre brut. Si le combustible ét^ait encore aujourd'hui au même prix qu'3 cette époque , il (audraiÇ , pour fabriquer ?vec un égal b|épéi}ce. que l'on réussît £ extraire 70 livres <}e sucre, de. la même qpantfité 4e betteraves, qui n'en donnait <m$ |9 en I827. Jfgfe ^Jprs le mpximijm de rendement 4e !# bjefjterave était $ pour 0/0, pt à cette, heure j) ne dépasse pas 6 à 7 : 4'autrp p#rt , lç prix du Jîqj§ pc>nsi4érabl6ment augmenté. Tputqs l«e§ améliorations, tous les perfec T fjonnements que Ton 3 apportés, $ux sucreries indigènes ne couvrent pas ces pertes 3 et, comme les proportions sont égales, il est beflucgup plus avantageux de récolter du blé et d'acheter du sucre.
Tant que la fabrication 4j> sucre de betterave n'a été cm'une branche ,de J'influstrje flffrjcQle, elle a pu soutenir la concurrence avpc le sucre des colonies. Les feuilles , le résidu des betteraves, servaient à nourrir les bestiaux , et leur valeur augmentait naturellement avec le prix des certes: mais la fabrication du sucre indigène, considérée comme objet de spéculation commerciale, doit nécessairement périr. En suivant l'ancien procédé, cent livres de betl^
raves rendaient soixante et quinze livres de jus, lesquelles produisaient cinq livres de sucré: ftâfls là méthode de 3cfiti<< tzénbach, méthode cfUe* tooi les fcbncdhts dé sucre itidigéne ont adopltéé avec fëtft d'èMprefcsemént, il faut , à l'aidé dti feu, faire évapdreY lotit le jus que cofttienrièml les bettéravéè; puis on tfaïte dé ibWé&i pat l'èih* teiit le réswta sec , Afin de r épuiser complètement • enfla 06 fiait étapofBr cette éatf. Ces deux évâpoï atiôHS coimjtetég ttigelft u«e grande qtfefttité de combustible, et le fësWu définitif est tout-à-faït impropre à le ntttrittoti de* beSttaort : c'est tout au plus s'il peut servir d'engrais. Maintenant, établissons un petit calcul. Par l'ancien procédé , cent livres de betteraves donnaient soixante-quinze livres de jus, lesquelles rendaient cinq livres de sucre. Avec le procédé de Sehiitzenbach, cent livres dé betteraves en donnent hait de sucre. Mais, pour dessécher la betterave, il faut, en moyenne, évaporer quatre-vingt-six livres d'eau. Après cela* on verse vingt livres d'eau sur le ré*' sidu sec afin de l'épuiser ; une nouvelle évaporàtion estdonfd nécessaire. Ainsi, cent six livres de liquide (quatre-vingt-six, plus vingt) rendent huit livras de sacre ; ce qui fait un peu plus de cinq livres et quart de sucre pmt soixante-dix livres de liquide qu'il a fallu faite évaporer. Par conséquent ori ob» tient aujourd'hui d'un mêtae poids de betteraves trois livres de sucre de ptosqu'auparavant. C'est donc à ces trois" livres à couvrir tous lés frais extraordinaires qu'exigé le rionveah mode de fabrication. Bu ontte* elles doivent étRâpeaBér la perte du résidu , qui avait une certaine valeur et qai main* tenant n'en * ptoé. Ces trtiis livre* revtdnfietfteft définitive s* cher, qu'il vaudrait riil&r* acheter totift shffplélhevtt de ftwï-
velles betteraves que d'épuiser complètement les résidus à grand renfort de combustible.
Aujourd'hui ce ne sont plus les métaux précieux qui constituent la richesse des nations. Si la vallée du Rhin possédait des mines de diamants aussi riches que celles de Visapour, de Golconde et du Brésil , il est probable qu'elles ne vaudraient pas la peine d'être exploitées. En effet, dans les contrées que nous venons de citer , le prix brut de l'extraction du diamant ne s'élève, en moyenne , qu'à 37 ou 39 fr. par carat. Chez nous il s'élèverait au triple ou au quadruple, c'est-à-dire à un prix supérieur à celui du marché. Le sable du Rhin renferme des parcelles d'or, et, dans le Grand- Duché de Bade, lorsque les salaires sont très-bas, on voit un certain nombre de malheureux s'occuper à laver les sables du fleuve pour en retirer le peu d'or qu'ils charrient ; mais dès que les salaires s'élèvent, cette espèce d'industrie n'offre pas une rémunération suffisante et se trouve abandonnée aussitôt. On peut en dire autant de l'industrie sucrière. Il y a douze ou quatorze ans, la fabrication du sucre indigène offrait des avantages qui n'existent plus maintenant. En conséquence , au lieu de faire d'énormes sacrifices pour la soutenir, il serait beaucoup plus raisonnable et plus conforme aux principes de l'économie politique, d'abandonner la betterave pour obtenir du sol d'autres produits plus avantageux, en échange desquels on se procurerait le sucre à plus bas prix. Nonseulement l'état y bénéficierait, mais encore chaque citoyen y trouverait son compte. Ce que nous venons de dire ne s'applique pas à la France et à la Bohême; car, dans ces deux pays, le rapport qui existe entre le prix du sucre exo-
SUR LA CHJMIB. 425
tique et celui du combustible, est tout autre qu'en Allemagne.
Les observations critiques que nous venons de présenter au sujet de l'industrie sucrière en Allemagne , s'appliquent également à la fabrication du gaz pour l'éclairage , qui s'extrait de la houille , des résines et des huiles. En Angleterre, le prix des matériaux qui servent à fabriquer ce gaz est en rapport direct avec le prix du blé. Le suif et l'huile représentent simplement sous d'autres formes la nourriture des bestiaux et les revenus du sol. En Angleterre, le suif et l'huile sont deux fois plus chers qu'en Allemagne , tandis que le fer et la houille sont de deux tiers meilleur marché. Cependant , en Angleterre même, la fabrication du gaz ne donne de bénéfice qu'autant que Ton peut se défaire du coke ou charbon qui a servi à la distillation du gaz.
Si quelqu'un parvenait à condenser le gaz de l'éclairage que l'on extrait de la houille , et à le réduire en un corps blanc, solide, sec, inodore , susceptible d'être placé sur un flambeau et transporté d'un lieu à un autre, on regarderait sans doute cette invention comme une des plus merveilleuses découvertes de notre siècle ; ce serait également une admirable invention , si seulement on réussissait à convertir ce gaz en huile fluide , incolore et inodore , que Ton pût brûler dans les lampes. Or, la cire, le suif et l'huile sont en réalité des gaz combustibles, sous forme solide ou liquide, et, grâce à cet état, ils possèdent une multitude d'avantages que Ton ne trouve pas dans le gaz de l'éclairage. Quand on brûle ces substances dans des lampes bien construites, elles fournissent autant de lumière que le gaz , et leur emploi est plus
136 urrraKs
économique f car il n'exige pas les appareils coûteux que nécessite la combustion du gaz. Dans certains cas, par éxénVple , pour Féehrirage d'un© grande vtHe , d'un vaste hôtel garni, où Tes dowestkftfe» votent l'huilé et la bougie, et ou il faut, en outre*, tenir compter des irais de nettoyage ef "d'entretieô des lampes , l'on petit préférer te gaz ,• parce que le prix plus élevé de ce dernier se trouve edmpensé par les éconortries que Fon réalise d'autre part. D'ailleurs, dans ces cas même, c'est la vente du coke qui constitue la plus grande partie du bénéfice ; lorsqu'on ne peut pas s'en défaire , on doit s'attendre à des pertes. Dans les localités où , comme à Frandort-sar-le-Mem, Ton fabrique le gaz avec la résine, l'essence de térébenthine, et d'autres huiles à vil prix, ce mode d'éclairage ne pourra offrir quelque avantage qu'autant qu'il ne sera pas réalisé sur une grande échelle. En effet, si on l'employait dans de grandes villes, la conséquence immédiate de cette extension serait la hausse du prix des matières premières. Ainsi , par exemple , toute l'essence de térébenthine qui se verse dans le commerce , suffirait à peine pour deux villes telles que Berlin et Munich. Du reste, on ne peut prendre pour base de calculs exacts les prix actuels de ces substances, dont l'extraction ne saurait jamais être un objet d'industrie. Pour la Hesse-Étectordle , l'éclairage au gaz extrait de la houille s'offre sous les auspices les plufc avantageux à cause de l'excellent charbon de Schmalkalde qu'elle possède : or c'est précisément dans ce pays que ce mode d'éclairage est inconnu. Au lieu de convertir le charbon en coke dans le voisinage des mines, comme on le fait encore à cette heure , et de laisser perdre
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ainsi le gaz éclairant, il serait incontestablement plus avantageux de porter à Cassel le charbon non encore dépouillé de son gaz, de le convertir en coke dans des vaisseaux clos à Cassel même , et d'utiliser pour l'éclairage de la ville le gaz qui se trouve totalement perdu.
Isomérie on identité de composition dans des corps doués de propriétés chimiques et physiques différentes. — Cristallisation. — Amorphisme.— Isomorphisme on identité de forme dans les corps de composition tout à fait différente.
De tout temps Ton a regardé la forme et l'état sous lesquels les corps nous apparaissent, leur couleur, leur transparence, leur dureté, etc., en un mot, leurs propriétés physiques, comme dépendant uniquement de la nature de leurs éléments ou de leur composition. Il y a peu d'années encore, on n'osait pas croire qu'un seul et même corps pût s'offrir à nous sous deux états différents , et l'on admettait presque comme un principe absolu que deux corps devaient nécessairement posséder les mêmes propriétés , quand ces deux corps contenaient les mêmes éléments combinés dans les mêmes proportions. Comment aurait-il pu en être autrement, lorsque , sur l'autorité des philosophes les plus ingénieux, on admettait, en général, que dans toute combinaison chimique il y a pénétration réciproque des éléments, etqi^e la matière est divisible à l'infini. Nous avons déjà prouvé combien cette erreur était grossière. En effet , si la matière était réellement composée de molécules infiniment petites ,
elle serait impondérable. Ces molécules auraient beau se trouver agglomérées par milliards, la masse qu'elles formeraient ne pèserait pas plus qu'une seule molécule infiniment petite; elle n'aurait aucun poids. Les molécules même de cette substance impondérable qui , en venant frapper notre rétine, nous procurent la sensation de lumière, ne sont pas, mathématiquement parlant, infiniment petites. Dans l'hypothèse de la pénétration réciproque des éléments qui s'unissent pour former une combinaison chimique , on admet que les molécules A et B occupent simultanément la même place dans l'espace. Or, s'il en était ainsi, il serait impossible que deux corps de composition identique possédassent des propriétés différentes.
Celte hypothèse a partagé le sort de toutes les rêveries émises par nos prédécesseurs dans le but d'expliquer les phénomènes de la nature , et personne aujourd'hi ne songe à la défendre. C'est que les vérités, qui sont uniquement fondées sur l'observation , possèdent une puissance à laquelle rien ne résiste. On a découvert, dans le règne organique, un très-grand nombre de substances qui sont composées des mêmes éléments dans les mêmes proportions, et qui, malgré cela, nous présentent des propriétés physiques et chimiques tout à fait différentes. On a donné à ces corps le nom d'isomériques (detaoç égal, et pipoç, partie). Ainsi, par exemple, les substances qui forment la grande classe des huiles volatiles, telles que l'essence de térébenthine, l'huile de copahu, les huiles essentielles de citron, de romarin, de baies de genièvre, etc., qui toutes diffèrent les unes des autres par leur odeur, leurs propriétés médicales, leur point d'ébullition, etc. ,
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flous présentent une composition identique. Elies contiennent 16* thêméà êlèSiêûU, cstrbotiê él hydrogène, dans les mêmes proportions.
Considérée de ëe pdint de vue , la ttature organique nous pflràft ffUtte merveilleuse simplicité. Avec deù± poids égaux de deux éléments toujours les mêmes , elle 1 éotirie naissance à «rie variété extraordinaire de èotobiriaisotts 1 possédant toutes dès propriétés différentes. Ofi a découvert plus d'une douzaine de corps qui ont la même composition que le gaz qui broie dâfts la flamme de nds lumières , et qui tous diffèrent extrêmement les uns dès autres sous le rapport de leurs propriétés. Je citerai, entre autres, Tune des substances qui entrent dans la composition de l'huile de rose, et qui forme, â la température ordinaire, des cristalux solides et volatils.
Ces résultats , si remarquables et si importants par leurs conséquences , n'ont pas été admis comme vérités sans démonstration suffisante. Depuis longtemps on possédait quelques exemples 3e corps différents par leurs propriétés, quoique ideritkfuêfs par leur composition J rtîars* ces observation^ étaient isolées et dispersées çà et là dans le Vaste domaine de* la science. Etifiri, oh découvrît des corps doués de propriétés tout à fait différentes, et dont l'identité absolue de composition potfvait àë démontrer par un procédé beaucoup plus évident et cefflt8m£*nt qtiè celui <fe là simple andlyse, c'est-à-dire que l'on découvrit des corps susceptibles dé se transformer, à l'ordre du chimiste, le» uns dans les autres, et de reprendre leur premier état.
Nb» possédons trois corps de ee genre dans l'acide cyanurlque , l'acide cyémkjué hydraté et le cyamélide. l'acide
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cyanurique est cristallisa soluble dan* l'eau, et susceptible de former des sels avec les oxydes, métalliques.. L'acide cyanique hydraté est un liquide volatil, extrêmement, caustique, qui se décompose instantanément flès qu'on le met en contact avec de l'eau. Le cyamélide e$t une suhsf^nce planche, semblable £ de la porcelaine , et complètement insoJuf>|e clans l'eau.
Lorsque Ton pla<# de l'ac|4e cyanurique dans un tube a> verre hermétiquement fermé , et qu'on le soumet fr l'actiop d'une température élevée, i| .se ponyejfit en acide cyanique hydraté; mais, à la température ordinaire, ce dernier se transforme de lui-même en cyamélide , sans perdre & ganp recevoir du dehors ftucune moj^cule. Réciproquement , on peut à volonté métamprphps^ 1# cyamélide en §p^e cyanurique ou en acide cyanique hydraté-
L'aldéhyde, le méfajdé^yde, et l'élaldéhyde se comportent tous trois d'une manière analogue àcejle d$3 cprps, q'ont nous venons de parler. pes trois corp$ peuvent se transformer l'un dans l'autre sans l'intervention d'aucune autre substance.. L'urée et le cyanate d'ammoniaque soqt dflns le même cag l'un par rapport 3 l'aujtre.
La doctrine qui admet que )a matière n'est pas. divisible, £ l'inûni, mais est, au contraire, composée d'atomes insécables, est la seule qui permette d'expliquer ces phénomènes d'une manière satisfaisante. Dans les combinaisons chimiques, les atomes ne se pénètrent pas )es uns les autres ; ils se disposent seulement dans un ordre déterminé, et c'est de cet ordre que dépendent les propriétés du composé. Si une oause extérieure vient à déranger leur position , ils se groupent d'une autre
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manière , et nous avons un autre corps doué de propriétés totalement différentes. Nous pouvons supposer que pour former un atome composé, un atome d'un corps s'unit à un atome d'un second corps ; tandis que dans d'autres combinaisons, les atomes s'unissent deux à deux , quatre à quatre, huit à huit , pour constituer un atome composé. Dans toutes ces combinaisons , la somme pour cent des éléments est absolument égale ; et cependant leurs propriétés physiques et chimiques doivent être complètement différentes; car nous avons, dans ce cas, des atomes composés, dont l'un contient deux atomes simples, le second quatre atomes simples, et le troisième huit ou seize.
La découverte de ces faits a été l'origine d'un grand nombre d'observations des plus importantes ; elle nous a donné l'explication d'une multitude de phénomènes qui , auparavant , étaient pour nous autant de mystères. Ainsi , l'amorphisme est une des idées nouvelles que nous lui devons.
On désigne sous le nom d'amorphisme un état particulier des corps qui est opposé à la cristallisation. Lorsqu'on observe une substance en train de cristalliser, on remarque un mouvement incessant dans le liquide , comme si les molécules solides étaient de petits aimants. Elles se repoussent les unes les autres dans une direction, s'attirent, au contraire, dans une autre , et se déposent les unes à côté des autres; enfin, elles s'arrangent de façon à présenter une forme régulière , forme qui est toujours la même pour la même substance, lorsque d'ailleurs toutes les conditions de l'expérience demeurent les mêmes. Mais les choses n'ont pas toujours lieu de cette manière, lorsqu'une sub3tanc3 passe de l'état liquide
OU gazeux à l'état solide. Pour que la cristallisation s'opère, il faut non-seulement un certain laps de temps , mais encore que le mouvement des molécules ne soit pas troublé. Ainsi, quand nous forçons un corps liquide ou gazeux à se solidifier brusquement , et ne donnons pas à ses molécules le temps de se grouper entre elles et de s'agréger dans le sens où leur attraction ( force de cohésion) est la plus forte, il ne se forme pas de cristaux , mais tout simplement des corps solides qui diffèrent des cristaux par la couleur, la dureté, le degré de cohésion et le pouvoir avec lequel ils réfractent la lumière ; en un mot, nous obtenons des corps amorphes. C'est ainsi que nous avons du cinabre rouge, et du cinabre noir comme du charbon ; du soufre solide et dur, et du soufre mou, transparent et ductile ; du verre opaque d'un blanc laiteux et d'une dureté telle qu'il fait feu avec l'acier , et du verre commun transparent , à cassure conchoïde. Ces différences d'état et de propriétés d'un seul et même corps proviennent de ce que , dans un cas , les atomes se sont groupés d'une façon régulière , tandis que , dans l'autre , ils se sont disposés d'une manière confuse.
Dans un cas, le corps est cristallisé ; dans l'autre, il est amorphe. Nous avons tout lieu de croire que l'argile schisteuse ainsi que diverses espèces de wacke gris , ne sont pas autrç^ chose que du feldspath amorphe, du micaschiste ou du granit, de même que le calcaire de transition est du marbre amorphe, le basalte et la lave un mélange de zéolithe et d'augite.
Toutes les circonstances qui exercent une influence sur la force de cohésion, doivent modifier jusqu'à un certain point les propriétés des corps. Le carbonate de chaux , que l'on a
fait cristalliser à la température ordinaire , possède la forme cristalline , la dureté et le pouvoir réfringent du spath calcaire : quand , au cpntraire, on le fait cristalliser à une température plus élevée , il nous offre la forme et les propriétés (}e J'arragonite.
En résumé, l'isomorphisme ou l'identité de forme que présentent un grand nombre de combinaisons chimiques ayant une constitution semblable , semble démontrer que la matière est composée d'atomes , et que les propriétés des corps dépendent de l'arrangement de ces atomes. Ne pourrait-on pas se demander sj quelques-uns de ces corps , que nous regardons comme des éléments, ne sont pas de simples modifications d'une seule et même substance, si ce n'est pas la même substance ne différant que par le mode d'arrangement de ses atomes ? Le fer , par exemple , peut s'offrir à nous sous deux états : dans l'un, il se comporte dans la chaîne électrique comme le platine, et dans l'autre comme le zinc ; bien plus ? on a pu construire avec ce seul métal des piles galvaniques extrêmement puissantes.
Certains corps simples se ressemblent singulièrement sous le rapport de leurs propriétés : tels sont le platine et l'iridium ; le chlore , le brome et l'iode ; le fer , le manganèse et le magnésium ; le cobalt et le nickel ; le phosphore et l'ar- 'senic. Mais on oublie , en général , que la ressemblance se borne aux proportions suivant lesquelles ils se combinent. Ces composés se ressemblent uniquement, parce que les atomes qui les constituent sont disposés de la même manière. Le nitrate de strontiane devient tout à fait différent de ce qu'il est dans son état ordinaire , lorsqu'un certain nombre
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d'atomes d'eau vient à entrer dans sa composition. Si nous supposons que le sélénium est tout simplement du soufre modifié et que le phosphore est également de l'arsenic modifié , on doit se demander comment il se fait que l'acide phosphorique et l'acide arsénique, que l'acide sulfurique et l'acide sélénique forment respectivement des composés qu'il est impossible de distinguer les uns des autres par leur forme, leur solubilité, etc. Or, si ces corps étaient simplement isomériques, ils devraient précisément manifester des propriétés différentes.
Nous n'avons aujourd'hui aucun motif, quelque faible qu'il soit, de croire qu'un élément quelconque puisse se convertir en un autre élément. Car d'abord une semblable transformation supposerait que l'élément est composé de deux ou plusieurs parties intégrantes , et , par conséquent , n'est pas un élément. Tant que l'on n'aura pas réussi à décomposer les éléments actuellement admis par la science , nous sommes en droit de ne tenir aucun compte des observations de ce genre. Ainsi , par exemple , Henri Brown d'Edimbourg prétendait avoir converti du fer en rhodium et du carbone en sélénium. Il suffisait , même sans répéter les expériences de ce chimiste , de lire son mémoire , qui fut publié dans les Transactions de là Société royale d'Edimbourg , pour être convaincu que l'auteur de cette grande découverte Ignorait complètement les principes de l'analyse chimique. Au reste, ces expériences furent répétées avec Soin par des personnes capables, et les résultats confirmèrent l'ignorance de M. Bfôftn. Son rhodium était du fer, et son sélénium était du cft&ritofi impur et dîmcrleihent combustible.