DIFFÉRENTS CORPS SIMPLES

Nouvelle dôterïïii nation du rapport proportionnel entre l'argent et le chlorure de potassium.

INTRODUCTION

En Icrminaiit rintrodiiction de mes Nouvelles recherches sur les lois des proportions chimiques, etc., j'ai mis en parallèle les poids atomiques rapportés, d'une part, à l'oxygène pris hypothéliquemeut égal à 16, et, d'autre part, à l'hydrogène pris pour unité.

Pour arriver à ce résultat, j'ai corrigé le poids atomique de l'oxygène de la différence qui existe entre le chiffre admis hypothétiquement et celui déduit de l'expérience. En tenant compte des travaux exécutés sur la composition de l'eau, des mesures du poids spécifique de l'oxygène et de l'hydrogène, enfin de la détermination du rapport proportionnel entre l'argent et le chlorure d'ammonium, j'ai fixé à 15.96 le poids atomique de l'oxygène, l'hydrogène étant égal à I'unité. Considérant seulement comme certaines les deux premières décimales, j'ai négligé les fractions.

Se fondant sur le poids spécifique de l'hydrogène, mesuré par V. Regnault, et le poids de l'eau produit par 1 litre d'hydrogène à 0*" et 0.760 de pression, M. Thomscn, de Copenhague, est arrivé, en 1870, au chiffre de 15.9005 (').

(1) Berichte der deutschen chemischen Gesellschafî. Berlin, 1870.

M. Mallet, dans son magnifique travail sur le poids atomique de l'aluminium ('), admet la valeur de 15.961. MM. Lothar Meyer et Seubert, prenant en considération tous les travaux exécutés, regardent le chiffre 15.9G16 comme le plus rapproché de la vérité. Enfin, partant des mêmes données, M. Clarke, dans son livre Sur la revision des poids atomiques, considère comme valeur la plus probable le chiffre 15.9655. Je n'ai pas l'intention de discuter ici le chiffre qui ressort de tous les travaux entrepris pour déterminer le poids atomique de l'oxygène en fonction de l'hydrogène pris pour unité. Du reste, pour la question que je veux examiner actuellement, il importe peu que la valeur de l'oxygène soit 15.960, ou 15.961, ou 15.962, ou 15.965..., du moment qu'il est inférieur à 16.00, cela suffit. Or, tous ceux qui ont étudié cette question fondamentale admettent cette conclusion; de plus, ils sont d'accord sur les deux premières décimales.

Du fait constaté que des poids atomiques déterminés en fonction de l'hydrogène rapportés à l'oxygène représenté par 15.96 se rapprochent d'un multiple de l'hydrogène, des chimistes ont cru pouvoir conclure que l'hypothèse de Prout peut être l'expression d'une loi naturelle. Je dois donc rechercher quelle est la véritable interprétation de cette hypothèse. A cet effet, je suis obligé de remonter à son origine et de faire connaître l'opinion que s'en sont faite ses contemporains. Gay-Lussac, en rendant compte, dans les Annales de chimie et de physique (année 1816), du mémoire anonyme intitulé : De la relation qui existe entre la pesanteur spécifique des corps dans leur état gazeux et les poids de leurs atomes, résume de la manière suivante l'idée de Prout : « C'est en calculant ainsi la densité de toutes les substances élémentaires supposées à l'état gazeux que l'auteur arrive à ce résultat singulier : que les pesanteurs spécifiques de tous les corps à l'état de gaz, rapportées à l'hydrogène, peuvent être exprimées exactement par des nombres entiers, dont le plus élevé, qui est relatif à l'or, serait 200. »

(^) Pliilosophical Tmnsactions ofthe Royal Society of'Londou, année 1880.

La table des poids atomiques donnée à l'appui de l'hypothèse renferme notamment les pesanteurs spécifiques, l'hydrogène étant i, l'oxygène IG, l'azote 14, le chlore 56, l'iode 124, et le poids de l'atome de ces corps, l'oxygène étant 20, l'hydrogène 1.25, l'oxygène 20, l'azote 17.5, le chlore 45, l'iode 155, c'est-à-dire des nombres entiers, multiples de l'hydrogène.

Thomas Thomson, professeur de Glasgow, qui publia un livre (^) pour prouver l'exactitude de l'hypothèse émise par Prout, s'exprime ainsi (-) :

« 1. L'hydrogène est le plus léger de tous les corps connus.

« 2. Les pesanteurs atomistiques de tous les corps simples sont multiples de 0.25 = 2 atomes d'hydrogène.

« Conséquemment, le nombre qui dénote la pesanteur atomistique de chacun d'eux est un nombre entier, ou un nombre mixte terminé par l'une ou par l'autre de ces décimales : 0.25; 0.5; 0.75, etc. »

Ces nombres sont conformes à ceux insérés par Prout dans le tableau dont j'ai extrait les chiffres relatifs à l'hydrogène, l'oxygène, l'azote, le chlore et l'iode.

Berzélius démontra le premier l'inexactitude de beaucoup de faits publiés par Thomas Thomson à l'appui de poids atomiques multiples par un nombre entier de celui de l'hydrogène, et il a défini l'hypothèse de Prout absolument comme Gay-Lussac.

Enfin, Dumas l'a comprise de la même manière; la preuve en est dans les différents écrits publiés par lui. Il a persisté dans celte opinion jusqu'à la fin de sa vie. Seulement, ayant constaté, par sa propre expérience, que l'unité de Prout était trop élevée, et développant la pensée de M. de Marignac, il a admis que tous les poids atomiques sont multiples par 1, par 0.50 ou par 0.25 de l'hydrogène, comme l'exige le principe de la simplicité des rapports et leur commensurabilité.

(1) Principes delà chimie, etc., traduit de l'anglais. 2. vol. in-8". Paris, 182rj.

(2) Tome II, chapitre XIX, page 428.

Ainsi tous les contemporains du chimiste anglais ont interprété son hypothèse d'une seule et même manière.

J'ai dit plus haut que quelques chimistes ayant constaté que des poids atomiques déterminés par eux en fonction de l'hydrogène rapporté à l'oxygène représenté par 15.96, se rapprochent d'un multiple de l'hydrogène par un nombre entier, ont cru pouvoir conclure en faveur de l'hypothèse de Prout.

C'est là évidemment une erreur; cette hypothèse exige que l'oxygène soit égal à 16. Je ne veux pas insister davantage sur ce point. L'exposé fait plus haut de l'inlcrprétalion à donner à l'idée de Prout doit suffire. Si l'on peut admettre que certains poids atomiques ont l'hydrogène pour commun diviseur, on ne saurait prétendre avec raison qu'il en est de même de l'azote, du brome, du chlore, de l'iode, de l'argent, du potassium, etc., l'oxygène étant représenté par 16 ou par un sous-multiple de ce nombre. Du reste, V. Regnault a exprimé, il y a plus de trente ans, l'opinion qu' « il est possible qu'il n'y ail qu'un groupe de corps simples dont les équivalents soient des multiples de celui de l'hydrogène, et que, pour tous les autres, leurs équivalents soient des multiples de l'équivalent d'un autre corps simple, ou même, qu'ils soient représentés par une somme dont l'un des termes soit un multiple de l'équivalent de l'hydrogène, et dont les autres termes soient des multiples des équivalents d'un ou de plusieurs autres corps simples ».

Quoi qu'il en soit du sort que l'avenir réserve à ces hypothèses, dans l'incertitude où l'on est du rapport exact de l'hydrogène à l'oxygène, et en attendant que ce rapport ait été fixé par des expériences dont les résultats soient indiscutables, il convient, à mon avis, de déterminer les poids atomiques des corps en partant d'un chiffre hypothétique. Eu égard aux nécessités de l'expérimentation, je pense qu'il faut s'en tenir à l'oxygène, ainsi que M. de Marignac l'a déjà proposé. En effet, lorsqu'il s'agit de contrôler le fondement d'une hypothèse, celle de Prout ou toute autre, il est

logique de comparer direclement le résultat de l'expérience à l'hypothèse.

Berzélius et Dumas ont toujours agi ainsi. Si Ton rapporte les poids atomiques à l'hydrogène, on est en présence d'une double hypothèse dont l'une présuppose le rapport simple de l'hydrogène à l'oxygène, et, dans ce cas, on est toujours devant des résultats contradictoires.

Dans son mémoire sur le poids atomique de l'aluminium, M. Mallet, frappé du fait que plusieurs poids atomiques déterminés avec soin se rapprochent de nombres entiers, a rappelé l'observation de M. de Marignac, qu'il doit y avoir une raison pour le retour fréquent de nombres différant si peu de ceux nécessités par cette loi; il est d'avis que non seulement cette loi n'est pas jusqu'ici absolument renversée, mais qu'il y a une forte probabilité en sa faveur, ou en faveur de quelque modification de celle-ci. Il dit toutefois qu'une exception distincte à la loi supposée la réfuterait, si cette exception était elle-même pleinement prouvée, ce qui, d'après lui, n'est pas le cas.

Ce n'est pas le lieu d'examiner ici, en détail, l'admirable travail de M. Mallet. Cependant, qu'il me soit permis de faire remarquer que les résultats consignés dans ce mémoire doivent susciter des doutes légitimes dans l'esprit et poser la question de savoir si la simplicité de rapports, présupposée par l'hypothèse, s'observe toujours. Si tout porte à croire que le poids atomique de l'aluminium, déterminé direclement en fonction de l'hydrogène, est 27.00 et, partant, s'accorde strictement avec l'hypothèse de Prout, en présence des résultats fournis par la détermination du rapport proportionnel entre l'argent et le bromure d'aluminium, il n'est pas possible d'admettre que cet accord existe. En effet, ce poids atomique n'est plus 27.00, mais 27.45. Cette fraction 0.45, c'est-à-dire 1/480 du poids atomique, est six fois plus forte que l'écart moyen constaté par M. Mallet dans ses déterminations.

Cet écart doit avoir sa cause. A mon avis, cette cause réside dans les poids atomiques vrais de l'argent et du brome, qui sont inférieurs à ceux

néccssilés par la loi de Prout. En examinant, sous le même point de vue, le travail présenté par M. Thorpe, le 22 novembre 1885, à la Société royale de Londres, sur le poids atomique du lilanium, on arrive à des résultats et à une conclusion analogues.

En effet, pour ramener ce poids atomique à 48.00, M. Thorpe est forcé de prendre l'oxygène égal à 15.96169, le chlore égal à 55.56 et l'argent égal à 107.67, l'hydrogène étant 1 ; il abandonne donc les nombres entiers et un sous-multiple de l'hydrogène. Mais je ne veux pas insister davantage.

En 1878, c'est-à-dire trois années avant de connaître le mémoire de M. Mallet, j'ai, sur le désir exprimé par M. Lockyer f), pris le parti de soumettre à une étude nouvelle certains composés de potassium, de lillnum, de calcium, de strontium, de barijum, de ikaUium, dans le but de m'assurer s'il est possible d'obtenir ces composés privés complètement de sodium, et, dans l'affirmative, si ces composés, portés ensuite à la température la plus élevée possible, sont susceptibles de se dissocier de manière à se résoudre en sodium et en d'autres corps ayant un spectre connu ou un spectre inconnu.

En ce qui concerne spécialement le potassium, j'avais également pour but, ainsi que- je l'ai exposé en commençant celte introduction, de déterminer à nouveau le rapport proportionnel entre le chlorure de potassium et l'argent, dépouillés l'un et l'autre de matières étrangères. Cette résolution avait été motivée par la conviction, partagée par tous les chimistes, que le poids moléculaire du chlorure de potassium est inconciliable avec l'hypothèse de Prout. J'ai donc été au-devant du désir de M. Mallet qui demande, pour se convaincre, une exception pleinement prouvée.

J'arrive maintenant à la partie de mon travail relative aux recherches chimiques et spectroscopiques. Ces études ont spécialement porté sur

(1) Correspondance privée.

Targent et sur les composés de sodium, de potassium, de lithium, de calcium^ de strontium, de baryum, et de tliaUium. J'ai déjà résumé plus haut les recherches exécutées sur l'argent et sur les composés du potassium ; je n'ai phis à y revenir.

Le hasard a voulu que l'air de la vaste salle dans laquelle j'ai travaillé fût d'une pureté exceptionnelle, lorsque j'ai commencé mes travaux, vers la (in de 1878. Sans celle circonstance fortuite, je n'aurais certes pas osé les entreprendre. Aussi ai-je appris à mes dépens l'influence de la pureté relative de l'air sur le contenu en sodium des composés chimiques préparés en présence de l'air ambiant, et sur l'apparition de la raie sodique dans le spectre de flamme de la lampe de Bunsen, de l'hydrogène, du chalumeau aérhydriquc, oxhydrique ou oxycarbohydrique brûlant ou lancé dans l'air. Il m'est impossible de résumer toutes les observations que j'ai faites à ce sujet, et d'exposer les diflicullés contre lesquelles j'ai eu à luller. Je dois me borner à dire que les composés chimiques, préparés en présence de l'air du laboratoire très vaste et bien ventilé dans lequel j'ai opéré, introduits dans une flamme ne donnant elle-même, à l'analyse prismatique, aucune trace de raie sodiijue D, ont fourni, sans exception aucune, des signes persistants et plus ou moins intenses de la présence du sodium, et que ces mêmes composés, obtenus dans l'air confiné et convenablement purifié, ont donné d'abord des signes plus ou moins intenses de la présence du sodium, mais qui finissent par disparaître après la volatilisation d'une partie assez variable de la substance soumise à Tessai. L'observation constante m'a démontré que les composés de lithium, de calcium, de strontium et de baryum, renfermant des traces seulement (Vacide silicique, introduits dans une flamme, font apparaître indéfiniment le spectre sodique, absolument comme le fait se présente pour les composés potassiques silicifères. Ces mêmes composés, privés au préalable d'acide silicique, peuvent être purifiés de manière à ne plus fournir trace de speclre sodique. Ainsi, par exemple, le spath d'Islande, le plus pur, toujours très légèrement silici-

fère (^), donne au gaz oxhydrique indéfiniment la raie sodique D, comme il est facile de s'en assurer. Après avoir soigneusement éliminé la silice, le carbonate calcique, obtenu à l'aide de ce spath, dans l'air dépouillé de poussières siiicifères, produit au dard oxhydrique, après l'élimination du sodium existant sous un état autre que celui de silicate, une flamme calcique dans laquelle l'analyse prismatique est impuissante à reconnaître la raie sodique D.

Autant que possible, j'ai eu recours à des composés de lithium, de calcium, de strontium, de baryum et de thallium, d'origines diff'érentes et produits à l'aide de méthodes variées, pour les répandre dans les flammes ou dans l'étincelle, ou la décharge ou l'arc électrique, et soumettre celle-ci à l'analyse prismatique. Je ne puis résumer ici ni ces origines, ni ces méthodes. Je prie les chimistes qui désirent se renseigner à ces sujets de lire les notices spéciales consacrées à la préparation des composés lithiques, calciques, strontianiques, barytiques et thalliques. Ils se convaincront par celte lecture que j'ai eu beaucoup de diflicultés à vaincre et que je n'ai reculé devant aucune peine ni aucune perte de temps.

Mes recherches d'analyse spectrale ont été précédées de l'étude de l'air dans lequel j'avais à opérer et de l'étude de la flamme de la lampe de Bunsen, de l'hydrogène, du chalumeau aérhydrique, oxhydrique et oxycarbohydrique. L'étude de l'air m'a permis de constater que c'est exceptionnellement qu'on rencontre à Bruxelles de l'air privé suflisamment de sodium pour que l'analyse spectrale d'un gaz en combustion n'y décèle pas la raie sodique. Ce fait se présente seulement après quelques jours de pluie et lorsque l'atmosphère, au repos, reste saturée d'humidité. Dans l'espace de dix années, je n'ai rencontré pendant l'été qnune seule fois l'air ambiant réalisant cette condition. J'ai observé celle-ci, terme moyen, pendant quarante jours vers la fin de chacune de ces dix années. Dans ce cas, l'air

(1) Le spath calcaire ainsi que l'arragonite contiennent de d/7000 à 1/8000 de leur poids d'acide silicique.

extérieur, amené la veille dans une vaste salle voûtée, dont le sol est tenu proprement par des lavages à l'eau, à l'abri de tout mouvement et de toute trépidation de la voûte, reste non sodique pour les flammes au moins une heure et demie dans la matinée. Je n'ai jamais trouvé l'air du vaste laboratoire du Musée de l'industrie assez privé de sodium pour ne pas constater dans le spectre des flammes trace de raie sodique (i).

Lorsqu'on a la chance d'avoir de l'air pur, une lampe de Bunsen, bien construite, y brûle avec une flamme d'un bleu foncé, donnant à l'analyse prismatique un espace spectral obscur; l'hydrogène brûle dans cet air pur avec une flamme incolore, obscure. Dans l'air contaminé, au contraire, la flamme d'une lampe de Bunsen, bien construite, vire du bleu foncé à l'indigo, et de l'indigo au rouge, parsemée parfois d'étincelles jaunes brillantes, suivant l'état d'impureté; la flamme de l'hydrogène y devient lumineuse et sensiblement colorée en rouge pâle ou en jaune, quoique émanée d'un ajutage de platine pur ou d'or pur.

Dans l'air pur, le gaz d'éclairage mêlé d'oxygène, en quantité suflisante seulement pour le priver de son pouvoir éclairant, brûle avec une flamme d'un bleu pâle; il en est de même de l'hydrogène pur, qui, en devenant incandescent, se colore en bleu d'azur. Dans ces cas, l'analyse prismatique des flammes ne permet pas c^e découvrir le spectre sodique de flamme. Dans l'air contaminé, au contraire, ces combustions sont toujours accompagnées d'altérations de la couleur des flammes, qui virent plus ou moins au pourpre, et par l'analyse spectrale, on retrouve constamment la raie sodique D, et parfois les raies caractéristiques de calcium.

(') Depuis l;i rédaction de cette introduction, j'ai eu l'occasion de constater, à plusieurs reprises, l'absence de la raie sodique dans le spectre de flamme d'une lampe de IJunsen brûlant dans l'air du cabinet de spectroscopie de M. Dcpairc, situé au premier étage de l'école de pharmacie à Bruxelles. L'air de ce cabinet est presque toujours entre 8/10 cl 9/10 de la saturation aqueuse. J'y ai observé aussi que, lorsque l'air extérieur est saturé d'humidité et que l'air du cabinet est à 95/100 de la saturation, l'analyse prismatique d'une décharge entre des sphéroïdes de platine pur ne permet pas d'apercevoir la raie sodique.

J'ai reconnu que pour empêcher l'air contaminé d'imprimer aux flammes le caractère sodique, il suflîsait, soit de le conserver vingt-quatre heures confiné dans de grands gazomètres sur l'eau privée de matières organiques et rendue alcaline par la chaux ou la baryte pour absorber l'anhydride carbonique, soit de mêler l'air de son volume environ de vapeur d'eau dépouillée de matières organiques et de condenser ensuite celle-ci par le passage du mélange entre des surfaces métalliques refroidies.

Je me permets de renvoyer pour les détails opératoires à la notice consacrée à ce sujet. Je nai pas trotivé par l'analyse prismatique les raies sadiques dans la décharge électrique d'une puissante bobine de liuhmkor/f au travers de l'air purifié de cette manière. J'ai observé les raies sodiques D et Di dans la décharge de la même bobine de Ruhmkorff au travers de l'air alimentant au même moment une lampe de Bunsen, sans que l'analyse prismatique de la flamme permît de reconnaître trace de raie sodique D. J'ai fait cette constatation accidentellement, lors de mes études sur le spectre électrique du lithium. Dans la notice consacrée aux spectres lumineux du lithium, j'expose les observations faites à ce sujet. 11 est constant, à mes yeux, que l'air dit pur, à la lampe de Bunsen, est simplement dans un état relatif de pureté, et que le sodium s'y trouve en quantité inférieure à celle qui peut être constatée par le moyen employé : l'analyse spectrale d'une flamme qui y brûle. L'expérience ultérieure décidera si, par les deux méthodes auxquelles j'ai eu recours, on peut se procurer de l'air complètement privé de sodium.

11 résulte de mes observations que dans l'air do la ville de Bruxelles et de ses environs sud-est, le sodium existe sous trois formes différentes : 1" à l'état soluble dans l'eau; 2" à l'état de poussières organiques sodées; 3" à l'état de poussières minérales insolubles. La poussière déposée dans une grande maison de campagne des environs sud-est et éloignée de toute agglomération d'habitations, non habitée pendant les mois d'hiver, était composée de chlorure et de sulfates sodique et calcique, de matières orga-

niques sodées, de carbonate calcique, de silice sableuse et de silicates d'aluminium, de calcium, de sodium avec traces de fer. J'ai été impuissant à constater, dans ces poussières, la présence du potassium.

Quant aux moyens d'observation et d'expérimentation auxquels j'ai eu recours, tant pour la recherche du sodium que pour m'assurer si les corps sur lesquels j'opérais sont susceptibles d'être dissociés, je me permets de renvoyer le lecteur aux notices intitulées : i" Des caractères imprimés par l'air ambiant aux flammes de l'hijdrocjène, du gaz d^eclairage, du dard aérhydrique, du dard oxhydrique, du dard oxycarbo/iydrique à VélinceUe, à la décharge et à l'arc électriques; 2" Des moyens employés pour réduire en vapeur les métaux et leurs composés; 5° Des supports employés pour Vintroduction des composés dans les flammes, l'étincelle, la décharge et l'arc électriques; 4° Des spectroscopes; 5° De l'essai sur la nature et la quantité de matières minérales soluhles et insolubles existant dans l'air du haut de la ville de Bruxelles et dans l'eau de pluie, d des moments et dans des conditions donnés.

Il me reste à résumer mon travail chimique et spectroscopique. J'ai cherché d'abord s'il est possible d'obtenir des métaux et des composés métalliques privés entièrement de sodium; ensuite si ces corps portés dans les flammes à la température la plus élevée possible, celle du chalumeau oxhydrique, ou dans l'étincelle, la décharge, ou l'arc électrique, ne fournissent pas, à l'analyse prismatique, le spectre caractéristique du sodium dans les flammes et dans l'arc électrique. J'ai constaté avec certitude qu'on peut se procurer de Vargent, du platine, de Viridium, du mercure, du ihallium, de y oxyde de lithium, de calcium, de strontium, de baryum, de thalimm, ne contenant pas trace de sodium, et que les vapeurs de ces métaux et de leurs composés métalliques convenablement purifiés, chaufl'ées au dard oxliy^ drique, au point de fusion de l'iridium, qui correspond à la température la plus élevée à laquelle on peut atteindre par des actions chimiques, ne donnent aucune trace de spectre sodique, lorsque l'air dans lequel l'opération T. ni. 13

s'exécute est lui-même privé de sodium. L'observation constante m'a démontré que toutes les fois que dans l'essai d'un corps autre que le sodium ou un composé de sodium, on constate la raie sodique, ce métal existe à I'état d'impureté, soit dans le corps, soit dans le milieu dans lequel la recherche s'effectue.

Sous l'influence du dard oxhydrique, les corps désignés ci-dessus ne se dissocient donc point de manière à donner naissance à du sodium. Je n'ai aucun doute sur la rigoureuse exactitude de cette conclusion, bien entendu en se renfermant dans les conditions où il m'a été possible d'expérimenter.

En me fondant sur l'analyse spectrale des flammes, je dois conclure aussi que les métaux et les composés métalliques cités plus haut ne se dissocient point de manière à passer les uns dans les autres ou en d'autres corps.

En réalité, l'élévation de la température des flammes a pour effet de compléter le spectre calorifique propre à chaque corps et de donner un éclat et une intensité lumineuse plus grands; mais cette élévation est impuissante à faire disparaître des raies apparues à température moins élevée. La physionomie d'un spectre de flamme d'un corps est fonction de la température actuelle du milieu analysé prismatiquement. On s'assure aisément de l'exactitude de celte conclusion à l'aide de l'oxyde de lithium. Au point de fusion de cet oxyde, son spectre se compose d'une seule raie d'un rouge brun; dans l'hydrogène brûlant dans l'air, le spectre lithique a deux raies : une première d'un rouge brun et une seconde d'un jaune fortement orangé ; et dans l'hydrogène simplement porté à l'incandescence, le spectre lithique possède trois raies : une rouge, une jaune orangé et une bleu pâle. Au point de fusion de l'iridium, on observe les mêmes raies et en même nombre, mais sur un fond illuminé par un spectre continu, tandis que pour les trois spectres précédents, l'espace spectral est obscur. Les faits se passent d'une manière analogue pour les spectres de flamme des composés du calcium, du strontium et du baryum.

Ainsi, par l'élévation de la température des flammes, concomitante d'une

plus grande masse de matière en vapeur et d'une intensité lumineuse supérieure, on complète les spectres toujours vers le violet, mais on ne parvient pas à faire disparaître des raies primitivement apparues. Les spectres de flammes complétés sont représentés par des constantes. Ces constantes diffèrent radicalement pour le sodium, le potassium, le lithium, le calcium, le strontium, le baryum et le ihailium. On doit en conclure à la spécificité, à l'individualité de ces métaux et à leur immutabilité dans les conditions où il est possible actuellement d'exécuter les observations.

L'analyse prismatique de l'étincelle, de la décharge et de l'arc électriques, chargés des différents composés désignés ci-dessus, conduit à des conclusions analogues, si pas identiques. Mais la puissance de l'électricité étant d'un ordre supérieur à celle de la chaleur la plus élevée, le spectre de la plus faible étincelle est complet, en se servant d'un analyseur convenable. Sauf pour le sodium, le spectre de l'étincelle ressemble, quant au nombre de raies qui sillonnent l'espace spectral, au spectre de la décharge de la plus forte bobine construite actuellement et de l'arc électrique. La seule différence que l'on constate réside dans l'intensité lumineuse et dans l'intensité colorante qui sont moindres dans les raies observées dans l'espace spectral d'une faible étincelle et de plus en plus fortes à mesure de l'augmentation de la puissance électrique.

L'étincelle d'une petite bobine, sans condensateur, qui ne détermine pas dans l'air l'apparition de raies atmosphériques et sodiques, fournit, à l'analyse prismatique, un espace spectral sillonné des raies propres au corps enveloppant les électrodes et privé absolument de raies sodiques, lorsque ce même corps, répandu dans la tlamme de la lampe de Bunsen, ne donne pas la raie sodique D.

Cette conclusion résulte des observations faites sur l'oxyde de lithium et sur les hydroxydes de strontium, de baryum et sur le peroxyde de thallium. Il est impossible de prouver absolument le fait pour une forte étincelle ou pour une décharge d'une grande bobine, par la raison que l'analyse spec*

Irale de celte étincelle ou de cette décharge dans l'air ambiant le plus pur, fournit les raies sodiques. Le pouvoir de l'électricité capable de porter à la plus vive incandescence les oxydes indiqués ci-dessus, est impuissant pour les dissocier de manière à donner naissance à du sodium. Lorsque la raie sodique D apparaît dans une forte étincelle ou dans la décharge saturée d'un des composés purs désignés ci-dessus, l'intensité colorante de cette raie n'estjamais plus grande que celle observée sur l'étincelle entre des électrodes de platine ou d'iridium pur. L'intensité colorante de la raie sodique D est, au contraire, moindre. Par induction, on peut donc conclure également que dans ce cas il n'y a pas de dissociation avec mise en liberté de sodium.

Deux faits présentés par les spectres électriques ont vivement frappé mon esprit. Le premier est la netteté de contours de la plupart des raies formées par les composés qui ont fait l'objet de mes investigations. J'ai constaté cette netteté extrême de contours aussi bien dans le spectre de la plus faible étincelle que dans celui de la plus forte décharge ou de l'arc électrique. L'expérience ultérieure décidera si réellement ces raies sont immutables en changeant soit les conditions de la puissance électrique, soit celles de Vanalyseur employé.

Le second ftiit est la différence du nombre et de la position des raies du spectre de flamme ou calorifique et du spectre électrique.

J'ai observé avec certitude cette différence entre le spectre de flamme du sodium, du lithium, du calcium, du strontium et du baryum, et le spectre électrique de ces corps. En se servant d'un spectroscope d'un pouvoir dispersif relativement considérable et en superposant successivement un spectre calorifique de chacun de ces corps à un spectre électrique du même corps et réciproquement, on se convainc immédiatement, non seulement de la différence de physionomie des deux spectres, mais de la différence du nombre et de la position des raies de chaque spectre. On constate indubitablement l'existence de mies communes aux deux spectres, et notamment celles gui existent dans le spectre de flamme à l'état de raies proprement dites, mais

on trouve aussi que certaines bandes ou même une raie du spectre calorifique ne sont pas représentées par des raies dans le spectre électrique. On constate également dans le spectre électrique l'existence de raies qui manquent absolument à l'état de bandes dans le spectre de flamme.

Le spectre de flamme du dard oxhydrique barytique et le spectre électrique du baryum présentent ces contradictions à un point tel qu'on a peine à se figurer qu'ils sont produits par un seul et même corps.

Pour me convaincre, j'ai cru devoir prendre la peine de m'assurer si deux spectres de flamme et deux spectres électriques du baryum peuvent se superposer exactement, ce qui, en elTet, est difficile, mais réalisable par le placement convenable du prisme fixé devant le collimateur.

J'ai réalisé ces superpositions en me servant du grand spectroscope de M. Hilger, muni de trois prismes de spath d'Islande. A cause de la grande absorption de lumière, la réussite de l'expérience est impossible, pour le spectre de flamme, en employant six prismes de l'appareil.

Pour résumer les diff'érences fondamentales entre le spectre calorifique et le spectre électrique des cinq corps qui ont fait l'objet de mes investigations les plus minutieuses, je dirai :

Le spectre sodique de flamme est formé uniquement par une double raie d'un jaune très légèrement orangé en coïncidence avec la double raie D et D' de von Fraunhofer; tandis que le spectre sodique électrique est composé de quatre raies doubles et d'une raie simple : une double raie rouge, une double raie d'un jaune orangé D et D', deux doubles raies d'un vert livide et une raie simple verte, toutes ces raies en coïncidence avec des raies du spectre de la surface solaire. Les quatre raies doubles et la raie simple ont été signalées dès 1864 par M. W. Huggins ('), et en i868 par feu Angstrom (^). Dans ses études sur la portion ullra- violette du spectre normal

(1) On the spectra ofsomc ofthe cheyniml éléments, by W. Huggins {Phil. Tram., 1864, p. 139).

(2) Recherches sur le spectre solaire. Upsal, 1868, p. 3o.

solaire, M. Cornu signale une cinquième double raie, de sorte que le spectre sodique serait formé au moins de onze raies.

Le spectre lithique de flamme, complété, est formé de trois raies : la première d'un rouge brunâtre, la deuxième d'un jaune orangé et la troisième bleue, découverte par MM. Lockyer et Franckland, tandis que le spectre électrique du lithium se compose des trois raies du spectre lithique oxhydrique auxquelles vient se joindre une seconde raie d'un bleu violacé, celle découverte par MM. Liveing et Dewar dans l'arc électrique lithifère.

Le spectre calcique de flamme présente, parmi ses raies caractéristiques, une forte raie intensément colorée en vert, signalée lors de la création de l'analyse spectrale par MM. Bunsen et Kirchhoff et représentée, à la même position, par M. Bunsen pour le spectre de flamme dans ses Spectral analylische Untersuc/iungen. Le spectre électrique calcique ne contient pas cette raie, tandis qu'on y aperçoit trois raies vertes observées en premier lieu par M. Kirchhoff en coïncidence avec des raies du spectre solaire, et indiquées par M. Bunsen dans son dernier travail comme appartenant au spectre calcique électrique. La plus forte de ces trois raies vertes coïncide avec E des raies de von Fraunhofer.

Le spectre de flamme du strontium complété ne renferme qu'une raie bleue, tandis que le spectre électrique du strontium présente une raie bleue et deux raies légèrement violettes, celles-ci découvertes par M. Bunsen.

Le spectre barytique de flamme complété ne contient qu'une seule raie bleue ; cette raie fait défaut dans le spectre barytique électrique. En revanche, ce dernier spectre renferme deux raies bleues : une première en deçà et une seconde au delà de la position de la raie bleue du spectre de flamme, ainsi que cela résulte des observations de M. Bunsen et des nombreux essais de juxtaposition, faits par moi, du spectre oxhydrique et du spectre électrique barytiques.

La différence du spectre calorifique et du spectre électrique des cinq

métaux indiqués ci-dessus n*est donc pas douteuse. Je n'ignore pas que des spectroscopistes admettent, d'une manière générale, l'identité des spectres de flamme et des spectres électriques, malgré les constatations contraires confirmées par mes observations répétées dans différentes conditions et en y employant des analyseurs de pouvoirs dispersifs et absorbants différents. J'ai eu soin de me faire contrôler constamment par des personnes douées d'une bonne vue et habituées aux recherches spectroscopiques.

Ce n'est qu'après ces investigations, entourées de toutes les garanties qu'un observateur peut se donner, que j'ose affirmer \^ non- identité ({m spectre calorifique et du spectre électrique, du sodium, du lithium, du calcium, du strontium et du baryum.

Pour ce qui concerne l'explication à donner aux faits observés; l'expérience ultérieure en décidera. Peut-être faut-il en chercher la cause dans l'intensité relative des radiations émises respectivement par les flammes et les étincelles pour les corps dont l'identité de spectre calorifique et de spectre électrique n'existe pas. En effet, cette intensité relative peut faire apparaître ou empêcher Vapparition, c'est-à-dire la visibilité de certaines raies. Pour émettre cette idée, je m'appuie sur les faits suivants, consignes dans les différentes notices :

L'introduction dans une flamme hydrocarbonée, d'une intensité relativement faible d'un composé de thallium, de sodium, de potassium, de lithium, de calcium, de strontium, de baryum, fait disparaître instantanément le spectre hydrocarboné de cette flamme;

Les radiations du thallium, dont l'intensité lumineuse est à mes yeux la plus forte de tous les corps sur lesquels ont porté mes investigations, font disparaître complètement ou incomplètement le spectre continu de l'hydrogène en combustion, suivant que ce gaz est porté simplement à l'incandescence ou que sa température est au maximum, comme c'est le cas dans le cône interne du gaz oxhydrique ;

Le thallium puu, introduit dans la flamme d'une lampe de Bunsen, pré-

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sentant à l'analyse prismatique la raie sodiqiie à la limite de sa visibilité, fait disparaître instantanément cette raie ;

Par l'analyse prismatique de l'étincelle électrique thallifère, on aperçoit ou la raie thallique seule, ou la raie thallique accompagnée des raies sadiques et atmosphériques, suivant l'intensité des phénomènes électriques et la quantité relative du sodium dans l'air;

Enfin, le passage des radiations thalliques, émanées de la flamme d'un brûleur de Bunsen, au travers de l'étincelle électrique, chargée de chlorure ou d'hydroxyde de baryum, fait disparaître instantanément le spectre électrique du baryum;

Lors de ces disparitions, le spectre du corps, dont les radiations lumineuses sont plus intenses, remplace le spectre éteint.

Tels sont les faits sur lesquels j'appuie l'explication exposée ci-dessus; mais, je le répète, c'est à l'expérience ultérieure à décider de l'exactitude de cette interprétation.

Quoi qu'il en soit de la cause de la différence du spectre de flamme et du spectre électrique du sodium, du lithium, du calcium, du strontium et du baryum, sauf pour le spectre électrique du sodium, le doute n'est pas possible sur l'identité du spectre de la plus petite étincelle, de la plus forte décharge et de l'arc électrique.

Le spectre électrique du sodium, du lithium, du calcium, du strontium, du baryum et du thallium étant représenté par une constante radicalement distincte pour chacun de ces métaux, on doit nécessairement conclure à la spécificité de ces six métaux ou à leur individualité, pour me servir de l'expression d'Angstrom, et à leur immutabilité dans les conditions des expériences.

L'hypothèse si hardie de la dissociabilité des métaux, fondée sur Vinterprétation de certaines observations spectroscopiques solaires et stellaires, n'est donc pas sanctionnée par l'expérience telle qu'il est en notre pouvoir de l'exécuter actuellement.

En m'exprimant ainsi, je ne prétends nullement que les corps sur lesquels ont porté mes investigations soient des substances absolument simples, et qu'il n'existe pas d'autres forces que celles qui nous sont connues et dont j'ai pu disposer; mais qu'il me soit permis de dire qu'il serait téméraire d'affirmer le contraire et d'invoquer ces forces inconnues pour appuyer de pures conceptions de l'esprit.

Recherches chimiques et études spectroscopiques sur différents corps simples.