Notice sur les travaux scientifiques, 1863-1894

Pour satisfaire, au moins en partie, aux conditions qui rendent les synthèses minérales utilisables dans les spéculations des géologues, j’ài réalisé simultanément ou successivement la reproduction d’espèces minéralogiques associées dans un même gisement et renfermant toutes un élément commun, l’acide titanique.

J’ai multiplié les procédés chimiques au moyen desquels on transforme l’acide titanique libre ou combiné en minéraux véritables. J’ai

classé et comparé ces procédés; les plus intéressants sont ceux qui, en utilisant les réactions présumées de la nature, n’emploient comme réactifs que les substances les plus répandues. Je me suis servi de préférence, pour minéraliser cet'acidc et transformer les minéraux titanifères les uns dans les autres, des substances communes des gîtes métallifères et des émanations volcaniques. Le fluorure de calcium, l’acide chlorhydrique et la vapeur d’eau suffisent pour préparer toutes les variétés connues des espèces minérales appartenant à la famille des titanides. Dans mes recherches synthétiques sur ce groupe de minéraux (comme généralement dans tous mes essais de minéralisation), j’ai tiré parti de l’étude des cristaux préparés dans des conditions très différentes de celles qui ont présidé à leur formation dans les roches ou dans les filons; car c’est en s’écartant volontairement des conditions de la production naturelle que l’on peut obtenir des données réellement nouvelles sur la structure intime des cristaux et multiplier le nombre des corps polymorphes.

Reproduction du rutile.

J’ai préparé artificiellement les variétés les plus remarquables du rutile à l’aide de l’acide chlorhydrique, que l’on sait exister dans les fumerolles à l’état sec et à l’état humide.

H. Sainte-Claire Deville ayant prouvé que cet hydracide transforme à haute température l’acide titanique amorphe en petits cristaux quadratiques, je n’ai eu qu’à varier les conditions accessoires qui président à la formation du chlorure de titane et à sa décomposition par la vapeur d’eau pour reproduire des cristaux mesurables appartenant aux variétés suivantes ;

i° Le rutile aciculaire, identique à celui qu’on rencontre engagé dans le quartz hyalin ; ce rutile est obtenu à volonté en cristaux jaunes

2° Le rutile laminaire, tel qu’on le rencontre à New-Jersey;

3° La sagénite de Saussure.

Reproduction du rutile maclë de Grave’s Mo

L’acide titanique amorphe, chauffé à une température voisi iooo° dans un bain de tungstate de soude, est attaqué par ce l’on constate, après plusieurs heures d’action du tungstate, la formation de petits prismes colorés en bleu par le sesquioxyde de Ces cristaux prismatiques sont des édifices cristallins complexe sentant sur leurs pans les stries en zigzag de la macle décri G. Rose.

Préparation d'un acide titanique cristallisé d’un beau Annales de l'École Normale, série, t. IX, p. 375. ■

J’ai préparé des aiguilles d’acide titanique de couleur rouge, à l’aide des vanadates alcalins.

Il n’est point à ma connaissance que cette remarquable variété de rutile ait été obtenue par quelque autre procédé.

Reproduction de la brookile et de l’àrkansite.

M. Daubrée a reproduit la brookite en décomposant le chlorure de titane par la vapeur d’eau.

Je suis également parvenu à faire cristalliser l’acide titanique sous la forme caractéristique du titane brookile. L’acide chlorhydrique gazeux qui, en passant sur du fluorure de calcium chauffé, s’est chargé d’acide fluorhydrique, est le meilleur agent minéralisateur de cette espèce. Je l’ai, du reste, préparée également en décomposant le fluorure de titane par la vapeur d’eau, avec la précaution essentielle d’effectuer le mélange des vapeurs à une température de 900° environ. J’ai pu, en variant les conditions de la décomposition, préparer la brookite lamelliforme, l’arkansite des États-Unis et la brookite de

corps prend l’état solide, à son plus haut degré d’oxydation, et que la coloration bleue ordinaire à ce minéral tient à la réduction facile de l’acide titanique au moment où il prend cette forme.

Nous avons constaté récemment, M. Perrey et moi, que l’acide titanique amorphe chauffé à 6oo°, dans un courant lent d’acide chlorhydrique possédant une pression supérieure à 2* tm , subit une volatilisation apparente qui donne de petits cristaux d’anatase.

Reproduction du sphêne et de la greenorite.

J’ai constaté que l’acide titanique amorphe, chauffé au rouge avec de la silice et du chlorure do calcium (produit de la décomposition du spath fluor par l’acide chlorhydrique) se minéralisé très rapidement, et qu’il se forme un smcotitanate ae chaux identique avec l’espèce naturelle appelée sphêne.

L’acide titanique cristallisé ne résiste pas non plus à l'action de ce réactif : le rutile est rongé, et des cristaux de silicotitanate, quelquefois très nets et très brillants, s’y incrustent en grand nombre. J’ai préparé la greenovite en ajoutant au mélange minéralisateur un peu de chlorure de manganèse.

Enfin, en opérant au contact du charbon et dans une atmosphère réductrice, j’ai obtenu un sphène coloré en violet améthyste par le sesquioxyde de titane.

Reproduction de la peromkite.

La vapeur d’eau détruit le sphène contenu dans du chlorure de calcium en fusion et détermine la formation d’un nouveau minéral, de constitution plus simple, le titane de chaux, connu sous le nom de perowskite.

Après avoir obtenu cette espèce minérale comme produit de la décomposition du sphène, j’ai dû chercher à la produire en l’absence de

la silice, pour éliminer cette matière étrangère à sa constitution, qui, pouvant être entraînée lors de la cristallisation, jouait peut-être un rôle dans les anomalies optiques communes aux cristaux naturels et artificiels. Le chlorure de calcium, additionné d’une quantité suffisante de chaux vive, attaque l’acide titanique au rouge vif et, après refroidissement, l’oxychlorure de calcium contient du titanale de chaux. Une chauffe rapide fournit des cristaux de perowskite très petits, mais d’une parfaite homogénéité. Il est facile de les nourrir en prolongeant la durée de l’expérience, mais ils sont alors striés, fragiles, et ceux mêmes qui ont conservé une enveloppe régulière, examinés dans la lumière polarisée, présentent des plages rectangulaires juxtaposées, diversement colorées, comme les cristaux naturels de cette espèce.