NOTATION DES FACES

p = ,;oio).

1. Pour obtenir de lieitnx cristaux de bimalate d'ammoniaque, il faut placer la dissolution dans un eristallisoir de verre à fond plat, et employer assez d'eau pour que la cristallisation ne donne qu'un petit nombre de cristaux à la fois. Les cristaux seront d'autant plus volumineux que l'on aura opéré sur une plus grande quantité de matière. Pourtant avec une centaine •de grammes de sel en dissolution on peut se procurer des cristaux complets de plusieurs millimètres en longueur et en largeur, et d'une limpidité parfaite.

2. L'étude de la forme du bimalale d'ammoniaque est difficile. Les remarques suivantes ne seront pas sans utilité.

J'ai trouvé que l'angle M : M variait dans des limites étroites, de l'ordre de celles des mesures. 11 n'en est pas de même des angles des biseaux parallèles au clivage. Dans les cristaux non hémiédriques, plus longs que larges, L : L est le plus souvent égal à 103°,22'. Dans les cristaux limpides, plus larges que longs, L : L est égal à 104°,30'. Les cristaux hémiédriques portent ces deux angles indifféremment. Ce sont les circonstances les plus habituelles. Je me suis assuré que les faces de ces deux biseaux d'espèce différente faisaient respectivement des angles égaux avec les faces P. Cette précaution ne doit pas être négligée, parce qu'il peut arriver qu'un biseau résulte de l'intersection de deux faces de signes différents. Ainsi j'ai trouvé des biseaux de l'angle de 106°,22'; mais les deux faces de ces biseaux étaient inégalement inclinées sur les faces P. L'une d'elles faisait un angle de 128°, 20' avec la face P adjacente, et l'autre un angle de 125o,30', angle à peu près égal à celui de la face M avec la face P. Les faces R donnent lieu à des observations du même genre. Voici un fait qui prouve bien que ces variations dans les angles des biseaux LL et RR sont dues à des faces particulières. Sur certains cristaux on les trouve réunies. Voici le profil et les angles d'un cristal qui portait les faces suivantes :

J'ai pris pour calculer les axes les faces M qui se coupent sous les angles 108°,43' et 71°,17', et les faces L qui se coupent sous les angles 104°, 80' et 75",30'. Ces faces doivent être préférées parce que, des valeurs d'axes qu'elles fournissent, on déduit par le calcul R : R ou (012) : (012) = 137°, 40' qui est très sensiblement l'un des angles observés, tandis qu'en partant des valeurs d'axes données par les faces L'L' qui se coupent sous les angles 103°,22' et 76°,38' on obtient (012) : (012) = 136°,54' qui ne répond à aucun des angles mesurés directement. On trouve en outre que h ,= (111 l'ait avec M un angle de 142°.5'i' qui est l'angle observé; en d'autres termes,

Ces cristaux peuvent porter des faces hémiédriques ; mais j'y reviendrai tout à L'heure.

Mes premières observations ont eu pour but de suivre le mode de travail et d'accroissement des cristaux, lorsque, après les avoir brisés de telle ou telle manière, on les replaçait dans leur eau mère.

I. Si l'on brise un cristal suivant un plan de clivage (fig. 3), et qu'on le replace dans son eau mère, préalablement transportée dans une pièce voisine dont la température soit inférieure de quelques degrés, afin qu'il y ait sursaturation et cristallisation à la nouvelle température, on voit un biseau se reformer avec une grande rapidité. Souvent déjà en quelques minutes il sera nettement accusé; et même j'ai cru remarquer qu'en laissant l'eau mère pIG. 3.

a la température où elle se trouvait, le travail de reformation d'un biseau était manifeste au bout d'un temps assez court. Les nouvelles faces sont très planes, brillantes; la portion de cristal rétablie est limpide si le travail a été suffisamment lent; un peu nuageuse, surtout à la surface de séparation des parties anciennes et nouvelles, si le travail a été trop rapide (').

Il est bon dans ces expériences de se servir d'une eau mère décantée ■et de n'y placer que quelques cristaux ou même un seul en expérience.

Le travail peut être suivi à l'aide d'un microscope d'un faible grossissement. On place le cristal sur une lame de verre aux bords de laquelle on a collé d'autres lames longues et étroites, formant carré, de manière à faire une petite cuve. La cuve étant remplie d'eau mère et contenant le cristal, on la recouvre d'une autre lame de verre pour empêcher l'évaporation trop rapide et afin que l'observation ne soit pas gênée par les courbures de la surface de niveau. On peut suivre le travail sur les gros cristaux en les retirant de temps à autre de leur eau mère et les examinant à la loupe.

Jes arêtes d'intersection de la face hémiédrique h avec les faces M et L sont respectivement perpendiculaires aux arêtes des biseaux MM et LL.

M. Nicklès a publié dans les Comptes rendus de V Académie des sciences, XXVII. 1X48, p. 270-272, une Note intitulée: « Sur une cause de variations dans les angles des cristaux artificiels », dans laquelle il attribue les différences données par l'observation dans la mesure des angles du bimalate d'ammoniaque à des variations réelles dans les angles de faces déterminées. Je pense qu'il a pu être trompé par les particularités que je signale dans la forme .cristalline de ce sel.

1. Je reviendrai, dans un travail spécial sur les cristaux nuageux, sur l'influence des corps en suspension dans la liqueur, et la manière dont le cristal emprisonne dans sa masse des substances étrangères. J'essayerai alors de rendre compte des principaux phénomènes de cristallisation dont parle M. de Senarmont dans son beau travail sur le polychroïsme [Expériences sur la production artificielle du polychroïsme dans les substances cristallisées], Annales de chimie et de "physique, '■'<" sér., XLI, 1854, p. 319-336.

Voici comment le biseau se rétablit : la face de clivage montre presque immédiatement les faces du biseau sur ses bords, ce <|iii annonce un développement correspondant en hauteur perpendiculairement au clivage. Ce dernier accroissement peut être manifesté et mesuré au microscope par l'empiétement de la projection de la face de rupture sur les lignes de division d'un micromètre introduit dans le microscope. Un peu plus tard, la face horizontale a diminué et les faces latérales du biseau se sont agrandies ; puis elles se rejoignent : le biseau est reformé. A partir de ce moment où tout est redevenu régulier, le travail, qui jusque-là avait été d'une rapidité exagérée sur la partie déformée, devient proportionnellement le même que sur le reste du cristal. Je dois ajouter que la face de rupture, qui est d'abord plane puisqu'elle est produite par clivage, ne reste pas constamment plane. Le plus ordinairement elle est couverte de stries provenant de la juxtaposition d'une foule de petits biseaux très surbaissés que l'on distingue a la loupe.

II. Les choses se passent de la même manière lorsque l'on abat un biseau latéral par une face normale à P, et artificiellement obtenue par usure à la lime ou autrement, car il n'y a pas de clivage dans ce sens. Le biseau se reforme encore avec une rapidité surprenante, et, à part la production des slries, les choses se passent à peu de chose près comme dans le premier cas.

III. J'ai usé les angles solides des cristaux, ensemble ou séparément, et toujours après quelques heures de nouvel accroissement dans leur eau mère, ils avaient repris leur forme et leur régularité. Il est même souvent difficile de se défendre d'un sentiment de surprise lorsqu'on revient, après quelques heures, examiner le cristal et qu'on le retrouve avec son aspect naturel, malgré les déformations quelquefois excessives qu'on lui avait fait subir.

IV. Enfin j'ai brisé des cristaux comme l'indique la figure 4. Le cristal s'est encore rétabli avec une très grande facilité, et, dans beaucoup de cas, c'est à peine si un léger nuage annonçait la trace des fractures ou de l'usure à la lime. J'ai suivi le travail de reformation du cristal dans ce dernier cas comme dans tous les autres. Voici ce qui a lieu. Sur ab, perpendiculaire au clivage, un biseau se forme à peu près comme dans le deuxième cas, et ce biseau s'avance progressivement en l'estant parallèle à lui-même. Sur t/c les choses se passent différemment : on voit partir de ac des lames qui s'avancent par des bords irréguliers, laissant entre elles des vides et se reliant au biseau sans règles déterminées, souvent par des lignes courbes (fig. 4 bis). Ces lames grandissent peu à peu, et la régularité s'établit

D I S S Y M E T R LE MOLECULAIRE

à la lin lorsque les dernières traces de la blessure vont disparaître. 11 résulte de l'ensemble de ces observations que quand un cristal a été luise 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 1res actif a lieu sur la partie brisée ou déformée; et en quelques heures il a

Fia. 4.

Fia. 4 bis.

satisfait non seulement à la régularité du travail général sur toutes les parties du cristal, mais au rétablissement de la régularité dans la partie mutilée. Afin d'avoir une idée plus précise du mode d'accroissement suivant les divers sens, je prenais les longueurs de certaines arêtes du cristal à la machine à diviser, avant et après le travail de reformation. Je ne rapporte pas ces mesures qui n'ajouteraient rien au fait général que je viens de signaler.

Beaucoup de personnes aimeront à rapprocher ces faits curieux de ceux que présentent les êtres vivants lorsqu'on leur a 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'exposer différentes particularités des expériences qui précèdent et les autres observations que j'ai faites sur les cristaux de bimalate d'ammoniaque, je rappellerai que ce sel en dissolution dévie le plan de la lumière polarisée. J'ai établi que les substances de cette nature avaient une structure cristalline dissymétrique, le plus ordinairement accusée par des faces hémiédriques. Or le bimalate d'ammoniaque ne porte jamais de telles faces lorsqu'il s'est formé dans l'eau pure. J'ai observé des milliers de cristaux de cette substance qui avaient pris naissance dans les conditions les plus diverses. J'ai fait voir d'autre part que celte combinaison offre constamment des faces hémiédriques quand on la retire d'une eau mère qui renferme une petite quantité des produits d'altération par la chaleur de ce même bimalate d'ammoniaque. Les cristaux ont alors les formes figure 5 et figure t>. Le plus ordinairement, il n'existe

qu'une face hémiédrique et deux biseaux. Dans des cas plus rares on trouve des cristaux avec deux faces hémiédriques et un seul biseau. Les faces hémiédriques sont quelquefois courbes :

D'autre part, voici des observations faciles à reproduire. Si l'on fait agrandir des cristaux hémiédriques dans l'eau mère pure qui jamais n'en donne, ils ne tardent pas à perdre toutes leurs faces hémiédriques. Celles-ci sont comme une irrégularité artificielle ; elles deviennent rugueuses, chargées de parties saillantes et de parties creuses, et finissent par disparaître. La même chose arrive si l'on pratique artificiellement, par usure a la lime ou d'une autre manière, une face hémiédrique sur un cristal ordinaire et qu'on le place ensuite dans une eau mère pure. Inversement, si l'on traus-

Fig. 5.

Fig. 6.

porte dans la liqueur qui donne Phémiëdrie des cristaux formés dans l'eau pure, ceux-ci prennent peu à peu des facettes hémiédriques nettement accusées ; et si l'on a pratiqué sur eux, à la lime, des faces hémiédriques artificielles, elles se conservent et deviennent naturelles.

Ces faits sont assurément très curieux; mais quelle est leur cause? Qu'est-ce qui provoque ainsi l'apparition ou la disparition des faces hémiédriques et des faces secondaires en général? Nul doute qu'elle soit due à l'existence, dans un cas, à l'absence, dans l'autre, de certaines substances qui se forment, sous l'influence de la chaleur, par un commencement de décomposition du sel, ainsi que je l'ai expliqué ailleurs (*). Mais d'où vient que ces matières étrangères aient une telle

1. Pasteur. Nouvelles recherches sur les relations qui peuvent exister entre la forme cristalline, la composition chimique, el le phénomène rotatoire moléculaire. Annales de chimie et de physique. 3" sér., XXXVIII, 1853, p. 437-483, et p. 203-241 du présent volume. {Xote de l'Édition.)

DISSYMETRIE MOLECULAIRE 301

influence? Comment agissent-elles sur les particules salines au moment de leur agrégation?

Une considération très simple m'a porté à croire que l'une des causes possibles des phénomènes observés, c'est-à-dire des variations des formes secondaires des cristaux, se trouverait dans les différences que les matières étrangères seraient susceptibles d'occasionner sur les rapports d'accroissement des cristaux suivant leurs diverses dimensions. Réfléchissons à ce qui a lieu Lorsqu'on enlève un biseau sur les cristaux de bimalate par clivage ou usure à la lime, et qu'on les replace dans leur eau mère. Nous avons vu que sur les bords de la face de clivage on voyait naître les faces du biseau qui, par leur développement progressif, faisaient disparaître peu à peu la face de clivage. En d'autres termes, perpendiculairement à cette face, le dépôt de particules est rapide; il l'est beaucoup moins dans le sens latéral. Or, il me paraît évident que cette face de clivage ne pourrait persister, comme face du cristal, avec un tel mode d'accroissement exagéré perpendiculairement à sa direction, combiné avec les faces du biseau sur ses bords, bien qu'en définitive cette face soit possible dans le système général des modifications du cristal. Je ne préjuge rien sur les rapports réels d'accroissement des cristaux réguliers de bimalate d'ammoniaque dans l'eau pure. Je fais remarquer seulement d'une manière générale que, si dans un cristal quelconque, les accroissements dans divers sens étaient dans leurs proportions tels que nous les voyons dans le bimalate auquel on a abattu l'un de ses biseaux, la face tangente à l'arête de ce biseau ne pourrait exister comme face du cristal, bien qu'elle soit l'une des faces de la série des formes secondaires. Je pense donc que, dans l'étude des causes des variations des formes secondaires, il faut tenir compte du mode d'accroissement suivant les divers sens. Ce point de vue tout nouveau ne manque pas d'ailleurs d'analogie avec les idées d'Hauy sur la structure des cristaux. Mais je veux rester dans le domaine des faits. 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.

J'ai pris un cristal entier, très régulier, de bimalate d'ammoniaque non héniiédrique, et je l'ai coupé en deux moitiés suivant un plan de clivage. L'une de ces moitiés a été placée dans une eau mère donnant l'hémiédrie, 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 portait aucune face héniiédrique, conformément aux résultats que j'ai précédemment exposés.

Or voici la particularité remarquable de cette expérience : le cristal sans face hémiédrique était beaucoup plus large que l'autre; celui-ci, au contraire, s'était allongé considérablement. Les conditions de la cristallisation avaient été les mêmes : les cristallisoirs étaient pareils, l'un près de l'autre, sur. la même table, et les cristaux avaient été placés et retirés en même temps.

Ce fait méritait d'être confirmé et étudié avec plus de soin. Les mesures suivantes prouveront sans contestation possible qu'un cristal de bimalate d'ammoniaque s'accroît beaucoup plus en longueur qu'en largeur dans l'eau mère qui donne l'hémiédrie, tandis qu'il s'agrandit un peu plus en largeur qu'en longueur dans l'eau mère pure où les faces hémiédriques nous ont paru jusqu'à présent impossibles.

Soient toujours AB et AC (fig. 1) la largeur et la longueur des cristaux de bimalate; AB parallèle au clivage. J'ai placé dans une eau mère pure, saturée à 10", plusieurs cristaux de bimalate d'ammoniaque, limpides, complets, d'une régularité et d'une beauté qui ne laissaient rien à désirer; ces cristaux, mesurés à la machine a diviser, avaient les dimensions suivantes :

millim.