CHIMIE MINÉRALOGIQUE

Contribution à l’histoire des agents mmeralisaleurs gazeux. Annales de C d J L iixXVbpAi 33 , et t. CX, p. io 38 .

L’acide fluorhydrique gazeux jouit de la propriété de minéraliser l’acide titanique porté à des températures comprises entre le rouge vif et le rouge sombre, tandis que l’acide chlorhydrique ne peut faire cristalliser cet acide chauffé au-dessous du rouge vif.

L’acide chlorhydrique n’exerce donc plus son action spéciale sur l’acide titanique vers 700 °, température à laquelle l’acide fluorhydrique peut encore former, aux dépens de l’acide titanique, un fluorure décomposable par l’eau.

Cette distinction entre les deux agents minéralisatcurs gazeux n’est pas absolue, car, si la pression de l’acide chlorhydrique atteint 3*““, l’acide titanique est minéralisé a une température même inferieure

L’acide fluorhydrique transforme en corindon l’alumine chauflee au-dessus de 1200 °. L’acide chlorhydrique ne minéralisé pas l’alumine, même à cette température élevée. Nous avons observé récemment, M. Perrey et moi, que l’on peut transformer l’alumine non cuite en corindon par l’action de l’acide chlorhydrique, à la condition d’opérer entre 5oo°et 700 °. Une forte tension de l’agent minéralisaleur facilite la cristallisation de l’alumine.

Influence du milieu gazeux sur la nature des minéraux d'origine ignée.

Annales de Chimie et de Physique, 4” série, t. IV, p. 154. — Comptes rendus

Lorsqu’on fait passer, à une température supérieure au rouge commençant, un courant d’acide chlorhydrique sur les princi paux éléments des filons titaniferes : acide titanique, spath fluor et silice, cet acide décompose le spath fluor, avec production de chlorure de calcium qui baigne les éléments en présence et d’acide fluorhydrique qui, en se mêlant à l’acide chlorhydrique, augmente beaucoup la puissance mineralisatrtce du courant gazeux primitif. L acide titanique cristallise alors sous la forme de l’anatase, de la brookite ou du rutile. Je ne reviendrai pas sur la reproduction de ces espèces par les agents minéralisateurs; je rappellerai seulement que le rutile est la seule qui soit stable à très haute température.

Comme le dégagement de l’acide chlorhydrique qui a concouru à la cristallisation de l’acide titanique a pu être intermittent, il y a lieu de rechercher quelle a été l’action du chlorure de calcium sur les trois espèces mélangées à la silice, soit dans un gaz inerte, tel que l’azote, soit dans la vapeur d’eau, pure ou mélangée d’acide chlorhydrique.

Le rutile, chauffé avec le chlorure de calcium et la silice dans un gaz inerte, donne un minéral très répandu dans les filons titaniferes, le sphène ou silicotitanate de chaux; lespliène, baigné par le chlorure de calcium, est transformé, lorsqu’on fait intervenir la vapeur d’eau, en pérowskite; enfin de l’acide chlorhydrique mélangé à de la vapeur d’eau transforme le sphène et la perowskite en acide titanique cristallisé sous la forme du rutile.

Ces transformations commencent et finissent au rutile, le seul des minéraux de titane stable à haute température dans une atmosphère humide et très acide.

Influence de la température sur la forme cristalline des corps.

l'Académie des Scionces, JlXXXV, p. gîè; t. LXXXVI, p. 1194 ; t. XCIX, p. 789.

J’ai montré que le même milieu minéralisateur est indifféremment

propre à la cristallisation sous trois formes incompatibles de l’acide titanique, que la forme des cristaux est déterminée par la température à laquelle ils prennent naissance. J’ai ainsi rendu manifeste la relation qui, dans les cristallisations faites par voie de réactions chimiques, lie la température et la forme cristalline.

I.a reproduction du quartz et celle de la tridymite par les tungstates etvanadates alcalins ou par le chlorure de lithium en sont un nouvel exemple aussi net. La tridymite se forme à la température de la fusion de l’argent, et le quartz à une température moins élevée. L’aspect du quartz obtenu par la voie sèche est variable; les formes dominantes de cette espèce s’éloignent d’autant plus des formes du quartz hyalin des filons que la température à laquelle on l’a préparée a été plus élevée. Le vanadate de lithine seul peut fournir un quartz identique avec le quartz des filons; les tungstates alcalins donnent du quartz à pointements aigus et le chlorure de lithium du quartz en aiguilles.

J’ai constaté également l’influence de la température à laquelle se fait la cristallisation de l’albite et de l’orthose sur les caractères extérieurs de ces espèces.

Le polymorphisme du phosphate de silice est l’exemple le plus remarquable de l’influence de la température sur la forme cristalline des corps; nous avons établi, en effet, M. Margottet et moi, que les cristaux hexagonaux de ce phosphate se forment au-dessous de 3oo°, les lamelles pseudo-hexagonales de ce corps vers 36o°, les octaèdres réguliers entre 700° et 8oo°, enfin les prismes clinorhombiques de même composition vers 900°.

Sur le rôle du milieu dans la cristallisation par ta voie sèche.

Un corps prend-il une forme géométrique, la volatilisation ou la dissolution est invoquée pour expliquer la cristallisation; on ne va guère au delà que depuis quelques années.

H. Sainte-Claire Deville ayant reconnu que deux actions chimiques inverses l’une de l’autre donnaient souvent lieu à une volatilisation apparente des composés fixes, j’ai dû me demander si les cristallisations réalisées en présence des sels fondus sont la conséquence des variations de leur solubilité ou la conséquence de réactions chimiques. Si

le chlorure de calcium agit sur les acides silicique et titanique à la fa. çon de l’eau dans la cristallisation des sels, les tungstates et les vanadates alcalins se conduisent tout autrement : des réactions chimiques suppléent au défaut de solubilité. La cristallisation des acides silicique, titanique, ainsi que celle des silicates alumineux dans ces sels alcalins, s’effectuent par voie d’échanges chimiques : la dissolution n’est qu’ap-

.Les sels aptes à jouer le rôle de dissolvant apparent possèdent un caractère commun : leurs éléments se saturent l’un l’autre ou restent libres plus ou moins complètement suivant la température.

Ils ont cependant chacun des propriétés spéciales qui les rendent plus propres, les uns à la cristallisation des minéraux caractéristiques des roches acides, les autres a la cristallisation des composés alumineux les moins silicatés.

C’est ainsi que les tungstates alcalins sont les agents mineralisateurs les plus puissants de l’orthose et de l’albite, de la tridymite et du quarlz; mais ils ne permettent pas de préparer un silicate alumineux moins silicaté que l’oligoclase.

Les phosphates alcalins ne donnent facilement que la tridymite et les feldspaths les plus riches en silice; mais on peut utiliser l’action combinée des phosphates et des fluorures pour préparer simultanément du quartz et de l’orthose.

Les vanadates alcalins sont les réactifs à l’aide desquels on peut faire cristalliser les silicates alumineux les plus variés : la néphéline, la leucite, l'albite, l’orthose, la pétalite. Et lorsque, en présence de la silice, l’alumine est remplacée par la glucine, on obtient, associée à des silicates gluciniques, la silice pure cristallisée sous la forme de la tridymite ou du quartz.

Le molybdate de lithine est l’agent minéralisateur par excellence de la phénacite et de l’émeraude.

Il faut, pour faire choix du dissolvant apparent dans chaque cas particulier, tenir compte et de la fusibilité du sel neutre ou acide formé à tour de rôle par l’acide minéralisateur, et de la facilité avec laquelle le sel passe d’un degré de saturation à l’autre. Eli effet, c’est la mise en liberté de l’alcali qui assure l'attaque des éléments à minéraliser, c’est la saturation de l’alcali par le sel minéralisateur acide qui assure la

précipitation des cristaux; mais, en outre, c’est dans un milieu plus fusible queux-mêmes que ces cristaux peuvent seulement prendre naissance.