CHAPITRE IV. — CHANGEMENTS DE VOLUME

M. Erman a fait une étude spéciale de la marche du phénomène dans Teau, le phosphore et l'alliage formé de i partie d'étain, i de plomb et a de

Fig. 1C9.

bismuth. 11 a trouvé que la glace, prise au-dessous de zéro, se dilate d'abord rapidement [fig. 169) ; lorsqu'elle approche de zéro, elle commence à se contracter, et cette contraction très-rapide se continue après la liquéfaction jusqu'au maximum de densité, en D, qui a lieu à 4 degrés; ensuite, la dilatation recommence et se régularise [fig. 169). Le phosphore se dilate avant et après la fusion, mais son volume augmente, en outre, brusquement au moment où celle-ci a lieu [fig. 170). L'alliage fusible se dilate d'abord uniformément jusqu'à 44 degrés, puis il diminue de volume et atteint un minimum à 69 degrés, après quoi il se dilate rapidement jusqu'à 100 de-

Fig. 170. Fig. 171.

grés, en passant par le point de fusion qui est à 94 degrés ; à partir de 100 degrés, la dilatation suit la même loi qu'au-dessous de 44 degrés [fig. 171 ). Ce corps se dilate donc de la même manière à l'état solide et à l'état liquide, sauf une anomalie qui a lieu dans le voisinage du point de fusion, et son maximum de densité est à 69 degrés.

Fusion des alliages. — Les alliages formés de plusieurs métaux se liquéfient complètement à une température qui est fixe, et généralement plus basse que les points de fusion des éléments qui les composent. Voici les points de fusion de quelques alliages définis :

Sn'Pb 1940

Sn'Pb 187

Sn Pb q4i

Sn Pb« 289

Sn"Bi 200«

Sn Bi 141

Pb'Sn'Bi* 100

Pb Sn Bi* 94

Dans la plupart des cas, la fusion complète est précédée d'un ramollissement, ce qu'on explique en admettant que l'alliage se partage en deux autres, de fusibilité différente, et dont l'un se liquéfie pendant que l'autre reste solide. Quand ce phénomène est très-prononcé, on l'appelle liquation.

En refroidissant un alliage complètement fondu, on observe le phénomène inverse, c'est-à-dire une solidification partielle qui précède la totale. Rudberg a trouvé qu'avec deux métaux, tels que le plomb et l'étain par exemple, le moins élevé des deux points de fusion demeure invariable et égal à 187, pendant que l'autre varie avec la proportion des métaux alliés; les deux points de fusion coïncident pour l'alliage Sn^Pb, le seul qui ne se dédouble pas, et que Rudberg appelle pour cette- raison alliage chimique.

Allotropie. — Trois substances simples, le soufre, le sélénium et le phosphore, ont offert aux chimistes des particularités très-remarquables.

Chauffé jusqu'à 400 degrés, le soufre devient visqueux, et si on le coule à cet état dans l'eau froide, il se maintient en filaments élastiques et verdâtres : c'est le soufre mou. De son côté, le sélénium, quand on l'a maintenu fondu pendant longtemps à 110 degrés et qu'on le laisse refroidir lentement, prend également vers 5o degrés un nouvel état solide amorphe. Ainsi, préparés par une manipulation qui est très- analogue, ces deux corps acquièrent des propriétés toutes nouvelles, et il faut chercher à se rendre compte des causes qui modifient alors leurs caractères ordinaires. Or, si on les porte tous les deux progressivement jusqu'à 100 degrés environ, il arrive un moment où ils s'échauffent brusquement et spontanément : le soufre mou jusqu'à 1 10 degrés et le sélénium amorphe jusqu'à 140. Après cela, ils ont repris leurs propriétés ordinaires.il est donc évident qu'ils avaient conservé de la chaleur et qu'en la perdant ils perdent également les propriétés nouvelles qu'ils avaient acquises.

Le phosphore, chauffé pendant huit ou dix jours vers aSo degrés, prend une couleur de carmin et devient ce que l'on nomme le phosphore touge. En cet état il est insoluble dans l'alcool et l'éther ; il ne prend feu qu'à une température très-haute; il cesse d'être un poison et ne ressemble plus en rien au phosphore ordinaire; mais il revient à son état premier quand on le chauffe à a6o degrés, et probablement alors il abandonne de la chaleur comme le font les corps précédents.

Regel. — On comprend sous ce nom une série de faits dont la première découverte est due à Faraday, et qui font ressembler la glace à un corps visqueux. Ainsi, deux morceaux de glace fondante mis en contact gèlent aussitôt ensemble, même au sein de l'eau chaude. M. Tyndall rattache à ces phénomènes le moulage de la glace, qu'il a obtenu par