DusrunrauT. 1bid. (Note de l'Édition
mais invariable. L'expérience suivante donne le pouvoir rotatoire du lactose dans l'eau pure :
1 gr. 2845 de lactose pur desséché à 100° ont été dissous dans 61 gr. 056 d’eau à 6°. La densité de la dissolution était de 1,008 à 5°. La longueur du tube, 500 millimètres. La déviation a été de 8°,64. On déduit de là, pour une épaisseur de 100 millimètres, [2] ; — 83, 22 7, Le pouvoir rotatoire du lactose est done beaucoup plus élevé que celui du glucose, et dans le mème sens (1).
La déviation 8°,64 est celle qui a été mesurée vingt-quatre heures après que la dissolution fut terminée et les jours suivants. Observée tout de suite, dans le même tube, la déviation a été de 14,5 : ce qui donne, pour une épaisseur de 100 millimètres, [4];=—139,66 /. Je suis porté à penser que ces différences dans les pouvoirs rotatoires sont dues à des proportions différentes de chaleurs latentes dans le corps dissous et dans le corps cristallisé. Mais il est bien difficile de donner des preuves directes à l'appui de cette manière de voir.
Le lactose ne n'a fourni jusqu'à présent aucune combinaison avec le sel marin.
Si l’on arrête la fermentation du lactose à des époques différentes, en disposant l'appareil de manière à pouvoir peser exactement l'acide carbonique dégagé, afin d'en déduire le poids de sucre détruit, on trouve que le pouvoir rotatoire du liquide alcoolique restant est le même que celui du poids de sucre non altéré, considéré comme lactose pur; ce qui prouve que la fermentation ne le dédouble pas.]
Dès l'instant où il est reconnu que le sucre de lait se transforme sous l'influence des acides en un sucre particulier, distinct du glucose, et qui dans aucune circonstance ne parait se changer en ce dernier sucre, on ne peut s'empécher de se poser différentes questions qu'il sera fort utile de résoudre. N’a-t-on pas confondu souvent, parexemple, le lactose avec le glucose dans les recherches physiologiques? Le sucre des diabètes, souvent formé de glucose, n'est-il pas mélangé dans l’urine de ces malades en proportions diverses avec le lactose ? La question de la production du sucre par le foie exige impérieusement une connaissance exacte de la nature du sucre, ou des sucres, que l’on trouve dans cet organe. Le lactose n'y est-il pour aucune part? J’étudie ces faits avec les difficultés qu'ils doivent offrir en
1. Note de M. J.-B. Biot. Le nombre donné ici par M. Pasteur indique un pouvoir rotatoire [x]; supérieur à celui du sucre de canne candi, séché à l'air, [que j'ai trouvé être, pour l'épaisseur de 100 millimètres, 71 ou 72°. Quant au sucre de lait cristallisé, j'ai trouvé son pouvoir rotatoire [xl; égal à 609,28 “a , bien moindre que M. Pasteur ne l'obtient après l'avoir traité par l'acide nitrique. Mérnoires de l'Académie des sciences, XIIT, 185, p. 166.
province, et j'aurais désiré ne rien communiquer à l'Académie sur le sucre nouveau qui fait l’objet de cette lettre, avant de les avoir résolues.
Permettez-moi, Monsieur, en terminant, de signaler une double erreur qui s’est glissée dans un ouvrage de cristallographie qui a paru récemment en Autriche et qui a obtenu un prix de l’Académie de Vienne. L'auteur de cet ouvrage, M. Schabus (1), donne avec détails la forme cristalline du glucose, et il la rapporte au rhomboëdre. Il sera évident, pour toutes les personnes qui examineront avec attention le dessin et les mesures données par l'auteur, qu'il a pris pour des cristaux de glucose des cristaux de glucosate de sel marin.
D'autre part, ces mesures rapportées au glucosate de sel marin sont inexactes, en ce sens que cette combinaison, ainsi que je lai fait voir ailleurs, appartient au système rhomboïdal droit. Seulement il arrive ici, comme dans le sulfate de potasse, et tant d’autres sels dont l'angle du prisme rhomboïdal est voisin de 120°, que les cristaux sont des groupements de portions de cristaux sous les angles de 60, 90, 1206. Ces associations de cristaux sont très visibles dans la lumière polarisée, à l'appareil de Nôürremberg.
Vous savez trop, Monsieur, combien offrirait d'intérêt la découverte d’un corps moléculairement actif sur la lumière, et qui cristalliserait dans un système à un axe optique, pour ne pas être intéressé par la remarque que je présente en ce moment, et qui a également pour but de prouver que je ne m'étais pas trompé dans la détermination que j'ai donnée autrefois du glucosate de sel marin. Cependant l'ouvrage de M. Schabus est fait avec tant de soin que j'ai voulu revoir le fait principal sur de nouveaux cristaux que je dois à l’obligeance de M. Peligot. J'ai l'honneur de vous adresser, en même temps qu'un échantillon de lactose, de petites lames de glucosate de sel marin, taillées perpendiculairement à laxe cristallographique. Il vous sera facile d’y trouver les caractères des cristaux à deux axes et les groupements des cristaux élémentaires (?).
Le glucosate de sel marin, pas plus que le glucose, ne cristallisé donc dans un système à un axe; et la science ignore encore l'existence d’un corps moléculairement actif sur la lumière polarisée, qui n’appartienne pas à un système à deux axes optiques.
1. Scæagus. Bestimmung der Krystallgestalten. Wien, 1859, in-8e. (Note de l'Édition.)
2, Note de M. J.-B. Biot. Nous avons vérifié, M. de Senarmont et moi, les indications optiques données ici par M. Pasteur, sur les échantillons de glucosate qu'il m'avait envoyés, et nous les avons trouvées très exactes.
ISOMORPHISME ENTRE LES CORPS ISOMÈRES, LES UNS ACTIFS LES AUTRES INACTIFS SUR LA LUMIÈRE POLARISÉE (1)
Le travail que j'ai l'honneur de présenter à l’Académie fait connaître une exception remasquable à la loi des corrélations de l’'hémiédrie et du phénomène rotatoire moléculaire, établie par mes précédentes recherches. L'Académie se rappellera peut-être que l'étude des formes cristallines des corps actifs sur la lumière polarisée n'avait conduit à reconnaître que ces formes offraient toutes une dissymétrie que j'ai caractérisée par l'expression hémiédrie non superposable, parce que leur image ne peut leur être superposée, pas plus que le gant de la main droite ne s’adapterait à la main gauche. En d’autres termes, ces formes n'ont pas de plan de symétrie. Tous les tartrates, tous les malates, un grand nombre d’autres produits, le sucre de canne, le sucre de lait, la tartramide, l’asparagine,... possèdent de pareilles formes. Certains corps actifs ne n'ayant pas présenté habituellement ce genre d'hémiédrie, et présumant que ce n’était là qu'un accident, j'ai cherché à faire apparaître les faces hémiédriques, en modifiant les conditions de la cristallisation ; et, dans tous les cas où j'ai poursuivi celte étude, je suis arrivé à déterminer diverses circonstances qui ont provoqué l'hémiédrie non superposable.
Jusque-là, par conséquent, la loi de la corrélation du phénomène rotatoire et de l’hémiédrie paraît générale. Est-elle nécessaire ? Une substance peut-elle être, quoique active, homoédrique de forme et de structure ? On sait que l'inverse est possible. Un corps peut avoir une forme et une structure cristallines hémiédriques, sans posséder le pouvoir rotatoire moléculaire. Le quartz est dans ce cas. Il en est de méme du formiate de strontiane et du chlorate de soude de MM. Rammelsberg et Marbach. Se peut-il inversement que le pouvoir rotatoire moléculaire existe et que la forme et la structure cristallines ne
l’accusent pas ? On comprend tout l'intérêt que peut offrir la découverte
1. Comptes rendus de l'Académie des sciences, séance du 30 juin 1856. XLII, p. 1259-
de semblables produits. Le travail que je soumets à l'Académie donne le premier exemple d’une substance active, privée de l'hémiédrie non superposable dans les formes cristallines de ses combinaisons. Cette propriété appartient à l'alcool amylique actif.
J'ai prouvé l’année dernière que l'alcool amylique qui jusqu'à présent a fait le sujet des études des chimistes était un mélange à proportions variables de deux alcools isomères, l’un actif sur la lumière polarisée, l’autre inactif comme tous les alcools connus. La similitude profonde de ces deux alcools s'étend à toutes leurs combinaisons. Ce que l’on fait avec l’un, on peut le produire avec l’autre dans les mêmes circonstances. Leurs températures d’ébullition et celles de tous leurs dérivés volatils sont si voisines qu'ilest impossible de les séparer par des ébullitions fractionnées. Le seul moyen de les isoler consiste à préparer une grande quantité de sulfamylate de baryte avec l'alcool du commerce rectifié, et de soumettre à des cristallisations répétées le sulfamylate brut. On accumule ainsi dans les eaux mères le sulfamylate actif, qui est plus soluble que linactif ; et celui-ei reste dans les dernières cristallisations. Au lieu de sulfamylate de baryte, on peut choisir d’autres sulfamylates ou d’autres dérivés cristallisables des deux alcools, mais le sel de baryte est préférable.
Cela posé, voici la particularité curieuse de tous ces corps cristallisables, actifs et inactifs. Le corps actif a toujours la même forme cristalline que le corps inactif correspondant, sans que lhémiédrie vienne apporter la moindre différence. Dans mes recherches antérieures j'avais déjà rencontré des corps actifs et inactifs isomères, de même forme cristalline ; par exemple les bimalates de chaux et les bimalates d’ammoniaque. Mais les bimalates actifs se reconnaissent à un ensemble de faces qui, sur le cristal, tombent plus d'un côté que de l’autre, tandis que dans les bimalates inactifs ces faces sont redressées. En un mot, les actifs ont l’hémiédrie non superposable ; les inactifs ne la possèdent pas: c’est là toute leur différence.
Dans les sulfamylates actifs et inactifs l'identité des formes est au contraire absolue ; circonstance d'autant plus remarquable que l'identité des formes cristallines ne s'était montrée jusqu'à présent que dans des produits où larrangement moléculaire était le même, c'est-à-dire dans les corps isomorphes. Ici l’arrangement moléculaire diffère et la forme ne l’accuse pas; et cette identité de formes et de composition chimique coïncide avec des différences de solubilité qui vont du simple au double et au triple.
Mais une objection se présente tout de suite. J'ai rappelé moi-même
en commençant cette lecture que l’hémiédrie dans.les corps actifs
n'élait pas toujours accusée naturellement; que souvent, pour la faire apparaître, j'avais été obligé de modifier les conditions de leur cristallisation, afin de provoquer la naissance de nouvelles faces dans l’ensemble desquelles se trouvaient des faces hémiédriques. On pourrait donc objecter que si les formes des combinaisons amyliques ne m'ont pas offert l’hémiédrie géométrique, leur structure cristalline ne possède pas moins la dissymétrie que cette hémiédrie géométrique accuse le plus ordinairement. Il n’en est rien. En effet, une conséquence de l'existence de la structure hémiédrique dans un produit organique, jointe à l'absence de ce caractère dans le produit isomère correspondant, paraît être l'impossibilité d’une association des molécules individuelles de ces corps, en diverses, ou en toutes proportions. Supposons, par exemple, que les bimalates actifs et inactifs de chaux, isomeres, soient mélangés en dissolution, et qu’en cristallisant leurs molécules individuelles se réunissent à la manière de celles de deux corps isomorphes. Il faudra dès lors que l’hémiédrie de la forme nouvelle accuse la nouvelle structure, non plus comme fait, mais comme valeur et comme proportion. On ne voit pas « priori qu'il y ait impossibilité nécessaire de pareilles conditions dans la cristallisation. Ce serait néanmoins un fait bien inattendu dans l’état actuel de nos connaissances. Quoi qu'il en soit, c’est à l'expérience de répondre. Jai donc essayé de faire cristalliser ensemble des corps actifs et inactifs, isomères et de mêmes formes cristallines, sauf la différence due à l'hémiédrie, et j'ai vu que dans tous les cas ils se séparaient l’un de l'autre, comme se séparent en cristallisant deux sels différents, non isomorphes, qui obéissent aux lois de leurs solubilités respectives. On dirait même que le plus souvent ces corps actifs et inactifs se repoussent. Quand l’un se dépose, l’autre reste dissous. Ce n’est pas qu'il ne puisse cristalliser, car si l’on vient à décanter l’eau mère, encore bien qu'on ne l’évapore pas de nouveau, on voit l’autre corps se déposer rapidement, et fournir en quelques instants une abondante cristallisation.
Or il arrive, au contraire, que toutes les combinaisons amyliques actives et inactives correspondantes ont la même composition, la même forme cristalline, et montrent l’isomorphisme le plus absolu, le plus décidé. Non seulement les sulfamylates de baryte sont dans ce cas, il en est ainsi de ceux de plomb, de strontiane, et des aluns d’amylamine active et inactive, qui, pour le dire en passant, ne se sont jamais offerts dans mes expériences sous la forme d’octaèdres réguliers, comme on l’a annoncé, je crois par erreur, il y a quelques années.
Je conclus de cet isomorphisme absolu des dérivés amyliques actif
et inactif que la structure hémiédrique n'existe pas dans les produits actifs. Mais cette preuve ne'suffit pas encore. La structure hémiédrique pourrait exister dans les conditions que j'assignais tout à l'heure par raisonnement. La forme restant la même, cette structure varierait dans ses proportions avec les proportions des deux corps qui se combinent, et une face hémiédrique pourrait l’accuser par une inclinaison variable sur les faces restantes et fixes du cristal. Les difficultés que présente l'étude des formes cristallines des sulfamylates de baryte et des aluns d’amylamine, dont les cristaux sont des lames minces où plusieurs faces échappent forcément à l'examen, me faisaient un devoir d’aller beaucoup plus loin dans les preuves d’un phénomène de chimie moléculaire aussi imprévu que celui qui fait l’objet de mon travail.
J'ai cherché alors à produire forcément lhémiédrie dans le sel provenant de la réunion des deux amyliques actif et inactif, non plus seulement par le fait du groupe amylique, mais par celui d’un {autre corps. L’hémiédrie du groupe amylique, si elle existe, devrait sans doute se montrer dans le nouveau produit, soit matériellement, soit en empêchant l’isomorphisme des deux groupes amyliques. Or les choses ne se sont point passées selon ces prévisions. J'ai réussi à préparer des cristaux bien déterminables de sulfamylates de cinchonine, c’est-à-dire d'une base active, qui a lPhabitude de communiquer à ses dérivés, comme la plupart des corps actifs, lhémiédrie de forme et de structure. Les sulfamylates actif et inactif de cinchonine ont encore eu les mêmes formes exactement, et ils ont ‘présenté aussi l’isomorphisme absolu des autres sulfamylates à bases inactives; toutefois, avec cette particularité très démonstrative que ces sulfamylates sont toujours hémiédriques, que leur hémiédrie est constamment la même, accusée par les mêmes faces, quelle que soit la proportion des deux sels réunis. Évidemment l’'hémiédrie est ici le fait seul de la cinchonine, et le groupe amylique n'intervient pour aucune part dans la structure hémiédrique de tous ces cristaux.
Enfin, comme je ne dois rien omettre dans un sujet aussi délicat de tout ce qui peut faire penser que je ne me suis pas trompé, je suis heureux de pouvoir ajouter que les sulfamylates de cinchonine qui n'ont servi, lorsqu'ils sont préparés avec tous les soins que j’indiquerai, sont des sels admirables par la limpidité, la régularité et le volume de leurs cristaux. L'Académie pourra en juger par les échantillons que je mettrai prochainement sous ses yeux.
C’est vraiment une chose bien digne de remarque que de voir des cristaux absolument identiques par leurs formes correspondre à des arrangements moléculaires très dissemblables qui varient, pour ainsi
dire, à volonté dans leur dissemblance, et dont la solubilité diffère également d’une manière progressive entre des limites très éloignées.
En résumé, de même que des corps dépourvus de toute dissymétrie dans l’arrangement atomique de leurs molécules, le quartz, le formiate de strontiane, le chlorate de soude, peuvent s’agréger de facon à avoir une structure cristalline et une forme hémiédriques, de même, inversement, des corps peuvent ne montrer ni structure ni forme hémiédriques et être pourtant constitués par des groupes moléculairement dissymétriques. Dans le cas du quartz, du formiate de strontiane et du chlorate de soude, nous nous représentons les molécules de silice, de formiate ou de chlorate se groupant au moment de leur cristallisation suivant des dispositions dissymétriques. L’édifice, c’est-à-dire le cristal, est lui-même alors dissymétrique, mais les matériaux qui ont servi à le construire ne le sont pas. Et ce qui le prouve, c'est que, dans la dissolution, lorsque le cristal n'existe plus, toute dissymétrie disparaît, et la recristallisation de cristaux de formiate ou de chlorate, exclusivement droits ou exclusivement gauches, donne les deux sortes de cristaux droits et gauches.
De même et inversement, dans les nouveaux produits que je viens de faire connaître, les chimistes et les physiciens verront sans doute des molécules individuellement dissymétriques (le pouvoir rotatoire de leur dissolution le manifeste) qui s’agrègent au moment de leur cristallisation par groupes secondaires, lesquels se disposent suivant les lois de la structure homoédrique, de telle manière que la forme et la structure de l'édifice ou du cristal n’offrent plus aucune dissymétrie. C’est ainsi, par exemple, que l’on pourrait figurer un cube ou toute autre forme homoédrique avec des tétraëdres irréguliers. Mais vient-on à détruire l'édifice par dissolution, les matériaux qui le composent manifestent leur dissymétrie individuelle dans leur action optique sur la lumière polarisée.
ÉTUDES SUR LES MODES D'ACCROISSEMENT DES CRISTAUX ET SUR LES CAUSES DES VARIATIONS DE LEURS FORMES SECONDAIRES
[EXTRAIT PAR L'AUTEUR]
Bimalate d'ammoniaque. — Je ne rappellerai pas ici la forme des cristaux du bimalate d'ammoniaque. Ce sont des tables rectangulaires biselées sur leurs bords.
La première partie de mes observations est relative au mode de travail et d’accroissement des cristaux, lorsque, après les avoir brisés de telle ou telle manière, on les remet à grandir dans leur eau mère. Ainsi j'abattais par clivage ou par usure à la lime un ou plusieurs biseaux, un ou plusieurs angles, et je replaçais le cristal dans son eau mère préalablement transportée dans une pièce voisine dont la température était inférieure de quelques degrés, afin qu'il y eût sursaturation et cristallisation. Voici un premier résultat général : Quand un cristal a été brisé sur l’une quelconque de ses parties, et qu’on le replace dans son eau mère, en même temps qu'il s'agrandit dans tous les sens par un dépôt de particules cristallines, un travail très actif a lieu'sur la partie brisée ou déformée, et en quelques heures il a satisfait non seulement à la régularité du travail général, mais au rétablissement de la régularité dans la partie mutilée. Il est même souvent difficile de se défendre d’un sentiment de surprise, lorsque, peu de temps après, venant examiner le cristal, on le retrouve avec son aspect naturel, malgré les déformations quelquefois excessives qu'on lui avait fait subir. Beaucoup de personnes aimeront à rapprocher ces faits curieux de ceux que présentent les êtres vivants lorsqu'on leur à fait une blessure plus ou moins profonde. La partie endommagée reprend peu à peu sa forme primitive, mais le travail de reformation des tissus est en cet endroit bien plus actif que dans les conditions normales ordinaires.
Avant d'aller plus loin, je rappellerai que le bimalate d’ammoniaque en solution dévie le plan de la lumière polarisée, et que les
1. Comptes rendus de l'Académie des sciences, séance du 27 octobre 1856, XLIIT, p. 795-798.
substances de cette nature ont une structure cristalline dissymétrique le plus ordinairement accusée par des faces hémiédriques. Néanmoins le bimalate d’ammoniaque ne m'a jamais montré de telles faces quand il avait pris naissance dans l’eau pure. Mais j'ai fait voir qu'il les possède constamment lorsqu'on le retire d’une eau mère qui renferme une petite quantité des produits de son altération par la chaleur. Il y a une telle incompatibilité, au moins apparente, entre une eau mère pure et les faces hémiédriques du bimalate, que celles-ci disparaissent très rapidement dans une telle eau, quand on y dépose un cristal qui les porte; et réciproquement, le cristal qui n’en a pas les prend aussitôt dans l’eau mère impure.
Des considérations très simples, que l’espace qui m'est réservé n'oblige à passer sous silence, m'ont porté à croire que le rôle principal des matières étrangères serait d’altérer les rapports d’accroissement des cristaux suivant leurs diverses dimensions. J’ai donc cherché s'il y avait une corrélation entre la variation dans les formes secondaires et la variation dans les modes d’accroissement. A cet effet, je pris un cristal entier très régulier de bimalate d’ammoniaque non hémiédrique, et je le coupai en deux moitiés suivant un plan de clivage. L'une des moitiés fut placée dans une eau mère donnant l'hémiédrie, et l’autre moitié dans une eau mère pure qui ne la produit pas. Le lendemain matin, la première moitié portait tous ses biseaux et des faces hémiédriques sur chacun des quatre angles solides. L'autre moitié avait également ses biseaux, mais ne montrait aucune face hémiédrique, conformément aux résultats que j'ai précédemment exposés. Or voici la particularité remarquable de cette expérience. Le cristal sans faces hémiédriques était beaucoup plus large que lautre; celui-ci, au contraire, s'était allongé considérablement. Les conditions de la cristallisation avaient été exactement les mêmes.
Pour confirmer et étudier ce fait avec plus de soin, je pris un certain nombre de cristaux de tailles très variables, et je mesurai leurs dimensions linéaires à la machine à diviser; puis je les fis s’accroître, les uns dans l’eau mère pure, les autres dans l’eau mère impure, et je les mesurai de nouveau avec toute la précision possible. J’acquis ainsi la certitude que, dans l’eau mère pure, l'accroissement en largeur dépasse un peu l'accroissement en longueur; tandis que dans l’eau mère impure qui modifie la forme secondaire, l'accroissement en longueur est considérablement plus grand que celui en largeur.
Dès lors on peut se demander si l'influence des matières étrangères n'aurait pas pour conséquence immédiate de modifier les rapports d'accroissement des cristaux, suivant leurs diverses dimensions, par
les attractions moléculaires individuelles qu’elles apportent au sein de la liqueur; et le changement dans les formes secondaires serait le résultat des différences occasionnées dans les modes d’accroissement.
Si cette présomption est fondée, il doit étre possible de modifier les formes secondaires d’un cristal en apportant un dérangement convenable dans les lois de sa formation. Il n’y aurait pas, dans cette hypothèse, une incompatibilité réelle entre l’état d’une liqueur et la combinaison de formes simples qu'elle occasionne ; mais plutôt cette incompatibilité existerait entre les modes d’accroissement propres à la liqueur et telle ou telle forme secondaire déterminée. De telle manière qu’en troublant, par exemple, à l’aide d’un artifice convenable le mode d'accroissement du bimalate d’ammoniaque dans l’eau pure, on devrait pouvoir lui faire prendre des faces hémiédriques au sein même de cette liqueur qui jamais ne les donne dans les conditions normales.
Or, si nous nous reportons aux expériences que j'ai indiquées tout à l'heure, relatives à l'agrandissement des cristaux brisés, il sera facile de reconnaître que c’est là un des moyens efficaces de changer les modes d’agrandissement des cristaux. Le travail sur les parties brisées est très actif, et le cristal revient promptement à la régularité, tout en satisfaisant aux exigences du travail général. C’est dire que le mode d’accroissement sur la partie malade est tout autre que sur les parties saines. Car le cristal ne peut aller, d’une irrégularité arbitraire à une régularité déterminée, par un travail ordinaire et régulier. Conséquemment, nous devrions trouver sur ces cassures en voie de reformation des faces qui n'existent pas sur des cristaux réguliers ; et ces mêmes faces devraient disparaître dès que le cristal aurait repris sa régularité première. C’est précisément ce qui arrive. Que l’on brise profondément un angle de bimalate d’ammoniaque non hémiédrique, et qu'on place le cristal mutilé dans l’eau mère pure qui jamais ne donne l’hémiédrie; pendant tout le temps que se rétablira la cassure, on verra sur les diverses parties saillantes de celle-ci une ou plusieurs faces hémiédriques et d’autres faces secondaires qui n’ont pas ce caractère. Mais il n'y en aura plus trace une fois que l’angle sera rétabli, c’està-dire dès que celui-ci aura repris le mode d’accroissement normal propre à la liqueur pure.
J'ai cherché à établir plus directement encore la corrélation du mode d’accroissement et de la nature des faces secondaires. Nous avons reconnu que dans l’eau mère impure le bimalate d’ammoniaque devient hémiédrique et s'accroît beaucoup plus en longueur qu’en largeur, tandis que dans l’eau mère pure, qui ne donne pas ou qui ôte l’hémiédrie, il s’accroit un peu plus en largeur qu’en longueur. Cela
posé, dans une eau mère pure de bimalate, j'ai placé un cristal non hémiédrique sur les faces latérales duquel j'avais collé de petites bandes de papier métallique et dont j'avais abattu par clivage les biseaux supérieur et inférieur, double condition qui devrait rendre nul l'accroissement en largeur et très grand l’accroissement en longueur, et placer, par conséquent, le cristal dans la situation que fait naître la liqueur impure. Le lendemain, le cristal avait repris sa régularité, et les faces hémiédriques étaient accusées sur les quatre angles solides. Cette expérience très démonstrative est délicate. Elle mérite d’être suivie avec beaucoup de soin, et il faut en quelque sorte prendre sur le fait la naissance des petites faces hémiédriques.
On ne peut méconnaître que toutes ces expériences paraissent appuyer fortement l’idée d’une étroite dépendance entre les modes d'accroissement des cristaux et la nature de leurs formes secondaires.
Formiate de strontiane. — J'ai essayé d'appliquer ces résultats à la solution d’une question très intéressante liée à l’histoire cristallographique du quartz, ce minéral extraordinaire. Plusieurs années avant les observations de M. Marbach sur le chlorate de soude, j'avais découvert un corps qui offrait avec le quartz les plus grandes analogies de propriétés physiques et cristallographiques. C’est le formiate de strontiane.
La cristallisation du quartz offre, en effet, des difficultés de plus d’un genre et principalement en ce qui touche à la loi de corrélation de la dissymétrie moléculaire et de l’hémiédrie.
1°. Une foule de cristaux de quartz ne portent pas de faces plagièdres ;
2°. On trouve des échantillons où certains angles portent des faces plagièdres à droite, d’autres angles des faces plagièdres à gauche ;
3. Il y a des échantillons qui, sur un même angle, montrent les deux sortes de faces.
J'ai cherché à établir que ce n'étaient là que des accidents de cristallisation ; mais le quartz ne pouvant se prêter à des dissolutions ou à des cristallisations variées, je pensai que la question serait en grande partie résolue en prenant dans le formiate de strontiane les anomalies mêmes du quartz et prouvant que dans ce sel elles ne sont en effet que des accidents. C’est ce que j'ai fait en m'aidant des résultats et des moyens généraux d’expérimentation précédemment exposés.
Nota. — J'ai l'honneur de déposer sur le bureau de l'Académie une série de beaux échantillons de cristaux soigneusement classés et étiquetés, qui démontrent l'exactitude des faits que je viens de lui soumettre.
ÉTUDES SUR LES MODES D'ACCROISSEMENT DES CRISTAUX ET SUR LES CAUSES DES VARIATIONS DE LEURS FORMES SECONDAIRES (1!)
INTRODUCTION (2)
Tout le monde sait qu'un même corps peut affecter plusieurs formes cristallines distinctes : telle substance qui cristallise en cube offrira la forme de l’octaèdre régulier, du dodécaèdre rhomboïdal; telle autre qui se montre en rhomboëdre se trouvera également en scalénoëèdre, en prisme hexagonal régulier... D'ailleurs les genres et les variétés de formes que présente une même substance sont liés entre eux par des lois fort simples qui résument toute la science des formes cristallines : la loi de symétrie d’une part, découverte par Romé de Lisle, mais précisée et agrandie par Haüy, et la loi de dérivation des faces dont tout l'honneur revient à ce dernier, bien qu’elle eût été préparée par les observations de Gahn sur le clivage du spath d'Islande et la manière dont Bergman rendit compte de la structure du scalénoèdre métastatique, en partant des observations de son élève (3).
1. Annales de chimie et de physique, 8° sér., XLIX, 1857, p. 5-31 (8 fig.).
2. Ayant appris par les Comptes rendus de l'Académie des sciences, séance du 13 octobre 1856, XLIII, p. 705-706 (Note de M. Biot), que M. Marbach, de Breslau, s’occupait de recherches analogues à celles que je poursuis déjà depuis longtemps sur les variations des formes des cristaux, je me suis empressé de venir communiquer mes résultats à l’Académie, afin de conserver à mes études leur indépendance et à moi-même le droit de les continuer.
3. Voir la deuxième et dernière édition de la « Cristallographie » de Romé de Lisle, Paris, 1783. Voir également la traduction du Mémoire de Bergman, insérée dans le Journal de physique de 1792. Ce travail de Bergman a paru dans les Actes d'Upsal de 1779. Haüy en avait connaissance depuis le moment où il commença à se livrer à l'étude de la structure des cristaux. Voir le premier Mémoire d'Haüy sur les grenats (1781) et son « Essai d’une théorie sur la structure des cristaux... » (1783-1784). (Note de Pasteur.)
Romé DE Lisce (J.-B.-L. de). Cristallographie. Paris, 1783, Didot jeune, 4 vol. in-8o.
BERGMaAN. De la forme des cristaux et principalement de ceux qui viennent du spath. (Traduction de M. de Morveau). Journal de physique, XL, 1792, p. 258-270. — Vorr, à la fin du présent volume, parmi les pages inédites, la « Note historique sur la part qui revient à Romé de Lisle, Bergman et Haüy dans la découverte des lois fondamentales de la cristallographie ».
Haüy (R.-J.). Extrait d'un mémoire sur la structure des cristaux de grenat. (Présenté à l'Académie royale des sciences, le 21 février 1781.) Journal de physique, XIX, 1782, p. 366-
10 (5 fig.), et Essai d'une théorie sur la structure des cristaux appliquée à plusieurs genres de substances cristallisées. Paris, 1784, Gogué et Née de la Rochelle, in-12 (8 pl. avec 91 fig.). [Note de l'Édition.] ;
Mais sous quelles influences voit-on naître ces diverses formes cristallines d’un même corps ? Quelle est la véritable cause des variatons des formes secondaires ? Ce problème a toujours beaucoup préoccupé les minéralogistes. L'étude des minéraux naturels prouva depuis longtemps que la principale cause des variations des formes secondaires était provoquée par la nature des substances qui avaient été présentes au moment de la cristallisation. Ainsi l’on avait reconnu que les cristaux d’une même localité offraient généralement des formes semblables, distinctes de celles que l’on trouvait, pour le même corps, dans des conditions géologiques différentes ; et le plus ordinairement, là où les gisements étaient analogues, les formes d’une même espèce minérale se ressemblaient, quoique l’époque de formation et la position géographique fussent quelquefois très éloignées. Certaines observations de laboratoire confirmaient ces résultats dans ce qu'ils avaient de plus caractéristique. On savait, par exemple, que le sel marin cristallisé dans l’eau pure était cubique, et que celui qui se formait dans l’urine était en octaèdres réguliers. C’est à ma connaissance le premier exemple d’une substance de laboratoire capable d’être modifiée dans sa forme, à la volonté de l'opérateur, par l'influence de corps étrangers mêlés à sa dissolution (1).
Le Blanc agrandit beaucoup le champ des observations sur les cristaux artificiels, et prouva de la manière la plus évidente l'influence des substances présentes dans la dissolution, pour modifier les genres de formes des cristaux d’un même corps. C’est lui qui reconnut que, pour avoir des cristaux cubiques d’alun, il faut que la liqueur renferme de l’alumine en excès, et que si dans l’eau mère qui donne des cristaux cubiques on place un cristal d’alun sous la forme de l’octaèdre, celui-ci passe peu à peu en grandissant à la forme du cube (?).
M. Beudant (3) confirma et multiplia les expériences à la manière de Le Blanc . Bien souvent depuis, les chimistes ont pu se convaincre
1. Voir la Cristallographie de Romé pe Lusce, Paris, 1783; et le Mémoire de Fourcroy et VAUQUELIN, Annales de chimie, tome XXXII, an VIII, p. 80-162. (Note de Pasteur.)
Il existe deux mémoires de Foureroy et Vauquelin sur l'urine humaine : — Extrait du premier mémoire des citoyens Foureroy et Vauquelin pour servir à l'histoire naturelle chimique et médicale de l'urine humaine. Annales de chimie, XXXI, an VII, p. 48-71. — 2% mémoire
pour servir à l'histoire naturelle chimique et médicale de l'urine humaine, dans lequel on s'occupe spécialement des propriétés de la matière particulière qui la caractérise. Annales de chimie, XXXII, an VIII, p. 80-162. (Note de l'Édition.)
2. Le Braxc. Extrait d'un mémoire qui a pour titre : Observations générales sur les phénomènes de la cristallisation. Journal de physique, XXXIII, 1788, p. 374-379.
3. Beupaxr. Recherches sur les causes qui déterminent les variations des formes cristallines d’une même substance minérale Annales des mines, LIT, 1818, p. 299-274.
SR
t2 ex
que la présence des matières étrangères avait une influence marquée sur la forme cristalline des corps.
J'en ai donné moi-même plusieurs exemples dans un travail où j'avais intérêt à faire naître de nouvelles faces déterminées sur diverses espèces de cristaux (1).
Tout ce que nous savons sur les variations des formes secondaires se borne aux faits que je viens de rappeler. J'ai essayé d'éclairer ces questions difficiles par des études nouvelles. Je vais exposer les résultats auxquels j'ai été conduit par l'examen minutieux des cristallisations de bimalate d’ammoniaque et de formiate de
strontiane.
Bimalate d'ammoniaque.
Le bimalate d’ammoniaque ordinaire, c’est-à-dire actif sur la lumière polarisée, appartient au système du prisme droit à base rhombe; sa forme la plus habituelle lorsqu'il a pris naissance, aux températures ordinaires, dans leau pure saturée de ce sel, est
indiquée dans la figure projetée (fig. 1.
Fic. 1. Fi. 2.
Nota. J'appellerai longueur du cristal le côté AC et largeur le côté AB.
On trouve en même temps des cristaux (fig. 2) chez lesquels le biseau supérieur et inférieur est double ; souvent même ces faces de biseau sont striées par la formation alternative et successive des faces de l’un et de l’autre biseau. Ces stries ne se montrent jamais sur les biseaux latéraux. Il y a un clivage un peu fibreux, mais très facile, parallèlement aux arêtes horizontales des figures, et par conséquent aux arêtes des faces des biseaux multiples. Ce clivage est souvent
1. Pasreur. Nouvelles recherches sur les relations qui peuvent exister entre la forme cristalline, la composition chimique et le phénomène rotatoire moléculaire. Annales de chimie et de physique, 3 sér., XXXVIII, 1853, p. 437-483. [Voir p. 203-241 du présent volume.]
annoncé par des stries ou des plans de séparation intérieurs (1).
Le rapport des dimensions des arêtes horizontales et verticales est très variable. Certains cristaux sont plus longs que larges ; c'est l'inverse pour d’autres. L’épaisseur est relativement petite, ce qui donne aux cristaux l'aspect de tables rectangulaires. Voici les angles et les notations dans le système Miller, adopté et introduit
en France par M. de Senarmont :
